武建東認為，智能能源網的規劃建設將主導未來二三十年全球生產方式變革和生活方式變遷。

1、跨網互動無疆：互聯網與能源網的整合

世界上大凡有生產活動和人類生活的地方，一般存在著能源和通訊兩項基本物理設施。然而，有能源設施的地方不一定設立了通訊網絡，而有通訊網絡的地方一定可以建造能源設施，能源網絡是一個較互聯網更大體量的基本設施，能源網是較互聯網技術水平更高的體系。40年來，互聯網可以一往無前地整合電話網絡、視頻網絡、商業網絡、資料網絡、社交網絡等傳統產業，但是，面對巨系的能源網絡，所向披靡的互聯網也只能望而卻步，這里面有兩個基本障礙，其一就是能源網絡的安全性和組織形式的要求，能源網絡運轉不可能完全在現有的13個根服務器為基礎的域名解析系統上運行；其二就是互聯網現有的IP地址容量尚難滿足能源網絡的需求。

近期不少互聯網的業界人士紛紛表示，“IPv6的地址空間是非常大的，基本上想像不出什么時候可以用完”，僅就傳統互聯網所及，這個觀點可以理解，倘若從全球能源網、生物網、地理網、環境網、工業設施等角度分析，十年之內，IPv6的地址空間仍然難以滿足人類的需求。

因此，IP網絡與能源網絡的兩者整合不可能是以IP網絡為基礎的“并吞”關系，更多的可能是以IP網絡的形式和能源網的軀干的“合并”關系，在這個世界上最大體量的整合之中，能源網將提升為智能網絡；互聯網將轉型為復合化的生態柔性網絡，這就是我所謂的新一代“超級互聯網”的總體目標！

2、智能能源網的宏大體系和復合地址需求

互聯網革命是過去30年來全球最重要的科技發明和原創性的產業變革，它在很大程度上改變了世界經濟格局，受制于歷史條件限制，中國只是這場革命的追隨者和參與者。智能能源網的規劃建設將是一場比互聯網更大規模的技術與產業革命，并將帶來能源供應、城市建設、環境生態及相關新興產業的全球性變革。就目前基于Internet構造的產業組織體系而言，它主要包括人和網絡的體系互動，其發展面臨的主要挑戰是信息的整合，其核心權力主要來自建基于IPv4的網絡協議及相關服務體系，中國在上述領域并不領先；而智能能源網營建的組織體系主要包括人、復雜化的機械與機械系統和更高級網絡的多層次互動，挑戰主要來自生產和生活行為的潮流管理和人機網系統實體交互的效率，其權力則主要來自建基于IPv6通信協議的體系架構、標準的創新能力和柔性系統集群的開拓力量。

以我的分析，智能能源網這個宏大的產業變革的主體框架將涉及到全球至少25億以上人口、1500億以上平方米的房屋、3000億以上的能源網接口和能源設施組件、10億以上的機動車船機、30億臺套以上的工業設施高效智能化的整合，其中中國將涉及到400多億平方米房屋、100億以上的能源網接口和能源設施組件、2億以上的機動車輛、10億以上工業設施的智能整合，以通用的語義、語法和協議將其聯系起來是當代全球能源系統變革的主要使命；以多個能源搜索引擎和大體量氣象能源系統的互聯互通，智能能源網絡是人、機械系統和網絡的集成運轉，是人類歷史上迄今為止最大規模的智能互動網絡。以IP協議為基礎構建這個體系智能化不過是其中一種方式！這場劃時代的技術與產業革命必定涉及整個能源領域，而不會僅局限于電力產業。智能能源網的規劃建設將主導未來二三十年全球生產方式變革和生活方式變遷。

3、發展綜合性碼址體系

也許有人仍然會對互聯網的規模迷戀，而對能源網的規模存疑，實際上，我一直主張建立綜合網架的物理設施的地址體系，這個復合的地址包括IP電腦地址、微波地址、衛星地址、物流射頻地址、電話地址、電報地址、廣播地址、視頻地址、地理信息、能源地址、環境地址等綜合性碼址體系，IP地址可以作為這個復合地址體系的基礎碼址，整合復合地址的智能化識別體系的運轉。

從這個綜合碼址的資源而論，既包括隨機的，也包括固定的；既包括長期的，也包括臨時的；既包括物理網絡的，也包括虛擬的。能源網絡作為一個有實體支撐的物理網絡將建造并運行全球第一個全面的數字體系，這個網絡短期內以IP地址為基礎實現通訊模式的整合是有基礎的，長期而言，其他地址將發揮更加重要的作用，特別是實現能源的微波傳輸之后，微波地址的建設將至少與IP地址同等重要。

在這個新型的網絡之中，IP地址的使用將出現膨脹效應，而且，就發展太空電力、能源植物而言，常態化監測和控制系統也需要依賴大量綜合化地址的支撐。為此，以目前的全球一次能源消費總量而論，倘若將全球能源的生產和消費納入智能化管理和控制，大約需要消耗IPv6一半左右的碼址資源，IPv6地址也將出現捉襟見肘的趨向。

4、互聯網與能源網的區別和整合的突破口

什么是互聯網及其特征

1995年10月“聯合網絡委員會”（The Federal Networking Council，FNC）通過了關于“互聯網定義”的決議，即互聯網是：

“1.通過全球惟一的網絡邏輯地址在網絡媒介基礎之上邏輯地鏈接在一起。這個地址是建立在‘互聯網’（IP）或今后其他協議基礎之上的。

2.可以通過‘傳輸控制協議’和‘互聯網協議’（TCP/IP），或者今后其他接替的協議或與‘互聯網協議’（IP）兼容的協議來進行通信。

3.以讓公共用戶或者私人用戶享受現代計算機信息技術帶來的高水平、全方位的服務。這種服務是建立在上述通信及相關的基礎設施之上的。”

從今天看來，這個定義實際上揭示了互聯網的若干基本特性，例如:全球性、網絡地址的惟一性、共同的協議性、互動性和網絡柔性。但是，這些特性在目前級別的互聯網世界中并沒有得到淋漓盡致的發揮，現行的互聯網也沒有將眾多的其他專用網絡整合進來。從級別而言，目前的互聯網僅是一個初級網絡，互聯網擁有巨大的開拓前景。它昭示人們：建造現有互聯網的框架的規則是有彈性的、可變的，作為人造網絡，互聯網的使命必須服務人類的需求，包括兼容能源網的需求，能源網的智能化應用實際上打開了互聯網和能源網整合的新型空間。

智能能源網的基本特征

智能能源網是一個實體網絡，我對此有一個定義，即：智能能源網是指集成利用新標準、新技術、新服務和新產品將孤島型、行業性的不同能源網絡和各有關能源載體按照可以升級的通用的語義、語法和協議提升為互動運轉的體系，以更加高效、更加經濟、更加清潔和更加安全的模式，實現能源網絡和能源載體的智能運轉、智能配置和智能躍遷，以滿足不斷進步的社會需要。簡單地說智能能源網就是指將孤島型、行業性的多種能源網絡和不同能源載體按照通用的語義、語法和協議連接起來并保持更加高效的能力建設的體系。

我認為廣義的智能能源網是指將人類使用的能源轉變為更高效率、更智能配置、更加清潔和更加安全的體系結構、互動能力和運營模式；狹義智能能源網包括智能燃氣管網、智能電網、智能水務網、智能熱力網、智能建筑、智能交通、智能工業管理和虛擬交互管理網絡八大子網絡。這八個組成部分又相互影響，構成一個智能互動的、全新的能源產業體系。

我主張推動將現有的集中科層制的能源結構分解轉型為四個并列的產業系統，即智能化的集中分層式能源生產和輸送系統；先進的儲能系統；智能終端能源系統；智能（智慧）能源服務系統。這個調整意味著現有的能源網絡將從科層制的能源結構轉向多元互動能源結構，這個轉變是不同能源模式的組織變遷，其實質是從等級制的傳統結構向多中心的互動化過渡。其中智能服務網絡是指具有通用語義、通用語法、通用網絡、通用規范、通用端口，基于標準化流程、接口，能夠聯結先進組件和現有技術架構，能夠簡化和便捷各系統應用之間信息交換和邏輯服務，能夠實現即時數據傳感監測，有效實現高精度、全系統、時間同步的能源服務體系。它通過互操作性實現能源網絡的高效、安全、穩定的運轉。

實際上，智能能源網推動智能服務網絡從傳統的能源體系之中獨立出來并構成鏈式互動能源結構的核心體系，它將包括傳統能源系統未曾建立的若干內容：能源引擎服務；氣象能源服務系統；遠程能源控制；機器與機器通訊協議；可采用基于IPv6的信息基礎網絡等業態。智能服務網絡推動能源設施從孤島系統、自動化運轉到柔性能源生態集群。智能能源這種特征決定了它是一個較互聯網更加高端、更大體量的網絡，它與互聯網的整合具有火星撞地球的效應。

互聯網與能源網的區別

互聯網與能源網兩者之首先表現為架構范圍不同：

互聯網以現有的13個根服務器的管理模式實現了對全球互聯網地址的解析管理，主體上是一個虛擬通訊網。這個模式特點包括壟斷性的根服務器、分散化網絡和隨機地址為基礎架構的、它的地址資源是有限的；它的根服務器控制是壟斷的；它的網絡運營是全球化的；它的體系模式是非主權化的。

智能網是以國家或區域專業網絡為基礎運行的能源網絡，主體上是一個實體網絡。這個模式的特點包括集權化的獨立管理架構、專業化網絡和固定地址體系，它的地址資源理論上是無限編序的；它的控制權是能源網的業主；它的網絡運營是非全球化的；它的體系模式是主權化的。

這兩個網絡整合的基本障礙就是主權化的能源網難以在現有規則內搬遷進互聯網，建立兼容化的混合網架管理模式是這場革命的突破口。然而，這兩個網絡的整合也將帶來巨大好處，它將推動互聯網實現從虛擬網向虛擬網與實體網并重的模式演化；它將推動能源網從傳統的等級制的能源結構升級為生產和輸送、儲能、智能終端和智能服務鏈式互動的系統，從而可以有效地實現降低峰值、能耗、提高能效、減少污染物排放的目標。

此外，兩個網絡的不同表現在產業制高點不同、運轉模式不同、內部結構不同、資產效率管理不同、基礎信息設施不同、監管模式不同、市場運轉模式不同、制度創新力度不同、拉動產業增長體量、造就的社會結構不同。

互聯網與能源網整合的突破口

從2009年起，互聯網和能源網的變革就出現了驚人的一致，這就是互聯網發展的主題是推廣IPv6商業化應用，實際上是互聯網域名管理機制需要變化；而能源網內最大的主題之一就是發展清潔能源利用和提高能源效率，實際上這是自工業革命以來能源管理的變化，它們的本質都是推動自身的產業系統從集中分層式管理轉型成為集中分層式管理和分散式控制相結合的模式，這將帶來管理模式的變革，使得互聯網和能源網在產業組織變遷方面具有了一致追求，可以推動不同能源網絡、能源載體間的互動和高效配置，促進社會體系的大規模再造；推動用戶端的行為變革。據此，它們在產業組織體系、人機網互聯、信息基礎設施、微網建設、碼址配置、MobileIP， IPSec、DiffServ 、HIP、 RSerPool、SCTP、 Shim6 、IPv6和域名管理、尋址技術、安全模式、新服務等方面具有高度交融的話題，而其合作的突破口有四個，其一，發展分布式互聯網域名服務管理與推動能源網智能網絡化協調推進；其二，推動IP地址從注冊制向注冊制和自動配置相結合模式轉變，IP地址的使用費逐步整合為產業服務費，實行社會網絡與人工數據網絡的全對稱鏡像數據配置，實現有能量的地方就配置數據碼址；其三，實現能源網和能源載體全面部署可信固定碼址，建構可信互聯網；其四，以發展智能微網為基礎，實現兩網的整合。

我想作為世界歷史上最大的人造資源，互聯網和能源網目前都已擁有了以下資源：架構、用戶、基礎設施、協議群、組織躍遷結構和社會性的管理機制，這些設施將因雙方的整合應用再次激發革新的活力。有鑒于有來自內部產業組織模式的變革要求，互聯網和能源網具有天然的協同性，應該可以整合成功，這實際上也使得IPv6有了施展天地的歷史機會。

5、加快推進能源體系智能化、網絡化是實現中國能源發展目標的基本保障

迄今為止，中國政府鮮見對未來五到十年的經濟和社會發展目標做出承諾，在這些不多的承諾中，能源又是其中承諾最多的領域。2009年9月中國國家主席胡錦濤在聯合國氣候變化峰會上提出，中國爭取到2020年實現非化石能源占一次能源消費總量的比重達到15%左右；國務院溫家寶2009年12月在哥本哈根氣候變化大會上宣布，到2020年中國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。這是中國政府做出的兩項莊嚴國際承諾，也是未來中國能源管理應確保實現的發展目標。這兩個目標實際上也明確了中國必須推進新型工業化和城鎮化發展模式和行動路線，根據以上兩項承諾，我們可以預判2015年中國一次能源消費總量的中期目標如下：

預計到2015年我國一次能源消費總量需要44億-45億噸標準煤，但是，通過有效推進至關重要的能源領域的智能化、網絡化建設， 2015年中國一次能源消費總量可實現40億噸標準煤的消費目標，屆時人均年能源消費水平維持在2.8噸左右標準煤，推進智能能源網建設大約可節約近5億噸標準煤。也就是說，如果不推進能源體系智能化建設，中國一次能源消費總量的規模仍然難以得到有效控制，而這個期間，發達國家能源網智能化的速度將達到歷史最高水平，屆時，即使以舉國體制追趕亦難達到領先水平。為此，發展能源領域智能化建設是有效重組中國能源結構、建立現代能源產業體系、確保實現中國政府兩項國際能源管理承諾的根本途徑；而且實施智能能源改革不僅是節能措施，更是建立新型能源管理的必然路徑，優先或延后實施智能能源的發展規劃攸關到中國能源可持續發展目標實現的速度和規模。推動中國能源領域的智能化建設是百年大計，是實現中國節能減排的根本性措施。

預計到2015年的未來五年期間中國需要新增發電裝機容量5.5億到6億千瓦，2015年全國電力裝機總量將達到接近15．5億千瓦左右，其中2億千瓦左右為煤電、核電4500萬千瓦、氣電5000萬千瓦以上，可再生能源1億千瓦以上、水電1億千瓦，規模以上蓄能電站3000萬千瓦以上。預期2015年末，水電、核電、氣電、風電、太陽能和生物質能等在一次能源的消費占比將提高到12%～14%區間，中國現有的大電網架結構實現智能化調整已迫在眉睫。我想未來五年期間大規模發展氣電裝機容量是為了2020年前實現以煤電為主適度向煤電和氣電相結合的主力電源結構轉變，為此，需要按照裝機容量未來五年期間可能達到16億千瓦規模來規劃電源項目工作。與此同時，未來五年期間應大規模發展儲能設施，推進發電和蓄電相結合的新型電源運轉結構轉變，并為2020年末實現電力管理組織創新轉型實施鋪墊，未來五年期間應下決心建立規模以上儲能設施1.2億以上千瓦。未來五年間電力建設開發的基本原則可以是：優先開發氣電、核電、水電；構建新型煤電；有效推進新能源發電；大力發展組構智能微網；因地制宜建設智能化城市電網；適度超前建設農村電網；創新按緯度自然規律實施區域電網間的鄰鄰優化聯合，積極營建儲能設施，實現發電輸電變電蓄電用電的智能配置和電力組織管理轉型。在這個轉變過程之中，應該果斷實施新項目一律采用智能化、網絡化管理，老、舊項目逐步推進智能化、網絡的改造措施。

預計到2015年中國汽車保有量將達到1．5億輛左右，燃氣動力汽車可達到200萬輛左右；國內石油需求為5.5-5.8億噸，其中國內石油產量需要維持在2億噸以上；預計天然氣等燃氣消費量為3000億以上立方米，其中國產量應達到2000億立方米以上，進口管道天然氣將超過550億立方米，進口LNG超過500億立方米。建立智能油氣網、智能交通網刻不容緩！

預計到2015年全國天然氣消費量占全國一次能源消費總量將從目前的3.9%提高到9.5%左右-10%左右，中國天然氣利用結構將出現革命性變化，實現城鎮燃氣、發電用氣、化工用氣和工業燃料多向發展的轉型格局。燃氣發電裝機容量的合理比例宜達到全國電力裝機容量的5%左右，即7500萬千瓦上下，天然氣發電是解決風太核水生物質等發電對電網壓力的理想補充，2015年確保天然氣發電裝機容量超過4000萬千瓦具有重要的戰略意義，同時全國有條件的城鎮可加快實現燃氣供熱、供冷、甚至供電的多聯產創新。未來五年期構建一個以智能電力和智能燃氣網為共同引擎的能源綜合網架將把中國能源組織管理推向國際最高端水平，也將創造未來五年最大的能源整合機遇。

預計到2015年我國煤炭可統計的消費量超過40億噸，通過多聯產、超超臨界、煤化工技術推廣，特別是推動用戶與燃煤發電企業的智能互動，大幅度提高燃煤效益，力爭將中國2015年煤炭可統計的消費量控制在40億噸左右。

基于以上對中國能源消費總量發展趨勢的判斷，未來五年期間應將推進能源體系智能化、網絡化的建設列入國家能源發展戰略的戰略關鍵日程，延緩推進智能能源網的建設無法更快更好地實現我國節能的總體目標。

因此，從中國能源發展的實際需求而言，需要特別關注互聯網的變化及其機遇。從這個意義而言，全面研究IPv6帶來的世界能源網絡的最新趨勢屬于中國能源建設與發展的內在需求！

6、互聯網和能源網變革的實質

中國能源研究會柴松岳理事長表示：“目前解決全球能源戰略轉型的方案主要有兩個，其一是單網架的智能電網發展方案，這個方案注重以電力系統為主的智能化改革；其二就是武建東教授提出的綜合網架的智能能源網的發展方案，這個方案認為不同能源網架間需要實現更高效率的配置和互動，以實現分行業、多產業的能源智能化”。“經驗告訴我，按照綜合網架理論推動智能能源網建設，可能有更好的效果，也能使中央提出的‘以信息化帶動工業化，走新型工業化道路’的戰略落到實處。”

也就是說我們主張在整個能源領域啟動智能化、網絡化，而非僅限于電力一個產業，以發展智能燃氣網為例：據國家統計局國民經濟和社會發展統計公報，2009年中國供氣管道長度已經接近30萬公里，“十一五”以來管道長度年均上升16.78%，其中主要來自天然氣管道的增長，2009年天然氣管道長度已經超過了20萬公里，“十一五”以來年均增長25.79%。考慮到發達國家已經基本實現了通過燃氣網解決了分布式房屋供熱地問題，以自供暖的分布式供熱將與我國集中供熱的業態運營形式并行，而且在南方具有更廣大的應用，未來三十年內中國供氣管道仍將處于高速發展階段，智能燃氣網絡將全面實現消費者和生產者的互動，實現燃氣的智能調配，這將極大地提高中國燃氣的利用效率。

此外，全國560億平方米的房屋智能化和實現智能終端管理；全國超過2億部機動車和其運行的公路、鐵路的智能化；全國十億臺套工業設施的智能管理；以超級互聯網為目標、以IPv6應用為介質構建新的智能化社會交互架構將把我國發展節能的巨大潛力發揮到淋漓盡致。

為此，我們認為，互聯網和能源網變革的實質是工業革命以來能源結構的徹底重組，它將以現有的能源設施和能源載體為基礎、以超級海量數據系統和芯片技術擴張應用為手段、以新能源架構啟動為前導、以能源系統的整體戰略升級為目標、以兼容多種能源生產形式為內涵、以實現生產者和消費者互動為契機，實現全球實體經濟和網絡大系統的集成變革！

7、互聯網與能源網的整合的中國戰略模式

互聯網革命是過去30年來全球最重要的科技發明和原創性的產業變革，它在很大程度上改變了世界經濟格局，受制于歷史條件限制，中國只是這場革命的追隨者和參與者。目前中國與其他國家基本上處于一個起跑線，中國有機會依憑本國龐大的能源基礎設施的智能化轉型，推動中國經濟向內需型、科技型和創新型轉變，并借此獲得國際產業分工的有利地位。在這個領域內，中國的研究應該說是領先的，我們的市場是廣大的，我們發展的機會是無限的。我們堅信，引導中國能源內需消費釋放、推動國民經濟持續高速增長，有賴于將整個生產、生活體系的能源消費智能化的全局變革。中國幅員遼闊、人口眾多，擁有完備的能源基礎設施，形成了世界上最廣大的能源消費市場；基于中國制度的優勢，我們統籌發展各類能源，建立智能能源網有其他國家不可比擬的制度優勢；通過科學制定、系統實施智能能源網發展規劃，將推動中國經濟向內需型、科技型和創新型轉變，并借此占據國際能源產業分工的有利地位，為中國經濟的可持續高速增長提供強大的動力。中國有條件、也有能力成為這場全球性技術與產業革命的領航者和主導者。

（作者系國際智能電網聯盟理事、中國國際經濟交流中心智能能源研究組組長、中國科學院科學時報社首席專家，郵箱：[email protected]。本文是IPv6與新一代互聯網建設系列文章的最后一篇，該系列文章還包括《2011年我們如何革互聯網的命：IPv6碼址升級與域名管理權力聯袂舉變》及《發展“中國超級互聯網”的戰略思考：發展世界新的通貨機制“超級互聯網”》，分別刊于2月9日早報A24-A25版和2月10日早報B8-B9版。）