通物研发起源:一场前所未有的交叉学科跨领域

虽然人们对任意传送门的梦想从未间断,但从来未得到实现;而通物,在某种意义上,已经实现了物品的任意传送,那么它是如何来的呢?

分层分级发展能源互联网

通物的出现,主要受现代经济和科技发展条件下促成。经济上,主要表现企业转型,内需升级,资本扩张等因素来驱动;科技上,各种新零售,物流机器人,大数据新等应用技术和商业模式的日益成熟。在这些基础条件下,进行一场前所未有的研发大架构,最终使通物有了最初始的雏形。

2014年9月18日

大架构,是一全新的研发方式,跟已知的所有科技突破融合研发方式最大的不同,就是它一开始就建立了大体系目标,并在这个大体系目标下进行分解还原至最底层的应用技术。

从全球范围看,以电为中心的能源开发利用格局正在加快形成,并成为全球能源发展的战略方向,今后的能源变革将围绕更清洁更经济的发电、更安全更高效的配置电能、更便捷更可靠的用电展开。电力的广泛应用,必须依靠电网来实现。因此未来能源互联网基本上是互联网式的电网。

互联网是基于计算机和局限网的逐步发展而形成,而通物,则是从已经构建出来的网络设想从上往下开始进行最早期的应用,它跟互联网的研发方式是相反的。通俗点说,有了计算机,才有了局域网;有了局域网,才有了全球互联。而通物,是有了通物网的大架构,才有了通物站点;有了通物站点,才有了通物系统。

我国面临能源供给、消费、技术乃至体制革命,必须加强国际合作,实现开放条件下的能源安全。国际上掀起了第三次工业革命的热潮,而能源互联网被认为是第三次工业革命的重要标志。

很多研发人员会对此提出质疑,认为通物研发只是传统意义上的逆向思维。事实上,它跟逆向思维有着很大的不同,因为传统逆向思维推测模型最终结果是个新产品,而大架构最终结果是个新行业生态。也就是说,逆向只是单个行业产品的研发方式,而大架构是一场交叉学科跨领域的大融合。逆向思维只是一个对技术提出疑问,而大架构则对科学和技术同时提出疑问。

虽然能源形式多种多样,电能仅仅是能源的一种,但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势,电能占终端能源消费的比重也在持续提升。从全球范围看,以电为中心的能源开发利用格局正在加快形成,并成为全球能源发展的战略方向,今后的能源变革将围绕更清洁更经济的发电、更安全更高效的配置电能、更便捷更可靠的用电展开。电力的广泛应用,必须依靠电网来实现。因此未来能源互联网基本上是互联网式的电网。

为何要采用这种反传统研发方式,原因其实也很简单,通物无法在现有的研发方式思维下得到实现。技术上能实现却商业不可行,比如基于AGV技术下的各种快递车传送;商业可行却技术上无法实现,比如量子纠缠理论下的隔空物品传送。

从清华大学前校长高景德院士上世纪80年代提出“CCCP”概念(现代电力系统是计算机、通信、控制与电力系统以及电力电子技术的深度融合),到90年代韩英铎院士提出现代电力系统三项前沿课题(柔性输电技术、智能控制、基于GPS的动态安全分析与监测系统),再到近年来智能电网强调信息流与能量流的结合,无不突出信息技术与现代电网的紧密结合。能源互联网是互联网技术、可再生能源技术与现代电力系统的结合,是信息技术与能源电力技术融合发展的必然趋势。

从科学学角度来说,发明创造会有两种形式,那就是突破和融合。突破性发明多数运用在直线式研发,单个领域深入中的偶然发现是唯一方法,通常在自然科学研究实验室里,期望从中发现测试出某个代替因素而突破原有产品技术局限。融合性发明多数运用曲线式研发,侧重多思维散发,是应用科学上常见的研发手段。

我们认为,能源互联网是以互联网思维和理念来变革能源基础设施。如果说电网智能化还是在传统电网架构上通过信息化和智能化的手段,解决设备利用率、安全可靠性、电能质量以及可再生能源接入等问题,能源互联网的根本不同在于采用互联网理念、方法和技术实现能源基础设施架构本身的重大变革,使得能量的开放互联与交换分享可以跟互联网信息分享一样便捷。能源互联网区别于传统能源基础设施的本质特征包括:

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开放。互联网实现信息的随时随地接入与获取,主要取决于开放式的体系结构。能源互联网要实现开放性,需要可再生能源、储能以及用能装置的“即插即用”。能源互联网的发展要借鉴互联网的发展方式,走标准先行、应用驱动、进一步带动产业和市场发展的道路。

大架构属于融合发明方法,它不仅在技术上采用了大量的应用思维融合,更重视科学上的结合。科学范围上包括了很多学科,其中市场经济是主要的考量结合因素。也就是说,大架构已经不是单单的技术研发了,而是一个科学和技术上的大融合。

互联。互联网中局域网与广域网的本质不同在于广域网必须解决规模化开放互联的问题,这就需要简洁易行的标准协议作为基础。能源局域网内部可以进行多种能源形式的转换,可以进行风光储用的协调,但广域互联必须是建立在局域消纳的基础之上,形成简捷高效的能量交换方式,才可能实现大规模互联,而互联的广泛性最终会带来资源配置的广泛性。

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