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工業互聯網主要特征范文1
但遺憾的是能源互聯網概念自傳入中國以來,就一直存在爭議。不同的理解中不乏真知灼見,但也夾雜著某些誤解,一定程度上影響了我國能源互聯網事業的發展。為了深化和統一認識,在今天“互聯網+”的新形勢下,有必要以理性的態度對能源互聯網進行再認識。本文從分析能源互聯網概念提出的背景以及產生歧義和誤解的原因入手,對能源互聯網的內涵、技術模式、與智能電網的關系,以及如何以“互聯網+”的方式表達等問題作了深入研究,提出了新的見解。
1能源互聯網是一個有歧義的概念
互聯網(Internet)作為一個專業術語,指的是由無數計算機網絡互聯形成的覆蓋全球的信息共享網絡。將能源與互聯網結合,構成“能源互聯網”概念,這是美國經濟學家杰里米˙里夫金在《第三次工業革命》一書中正式提出來的。里夫金說,歷史上經濟和社會的變革離不開能源革命和通信革命兩大因素,正是它們的發生和結合引發了新一輪的工業革命。目前一場以可再生能源替代化石能源的革命正在興起,通信領域在過去的25年里也出現了偉大的變革,即互聯網革命,這就促使他將能源革命與互聯網聯系在一起。他認為可以通過互聯網技術與可再生能源相融合,將全球的電力網變為能源共享網絡,使億萬人能夠在家中、辦公室、工廠生產可再生能源并與他人分享。這個共享網絡的工作原理類似于互聯網,分散型可再生能源可以跨越國界自由流動,正如信息在互聯網上自由流動一樣,每個自行發電者都將成為遍布整個大陸的、沒有界限的綠色電力網絡中的節點。
這是最早也是最“正宗”的關于能源互聯網的構想。毫無疑問這一構想符合能源革命的方向,也十分美好,但不能不指出的是其中存在著不可忽視的技術失誤:能源共享網絡(即電網)與互聯網的工作原理不是類似而是截然不同,能源(電力)不可能像信息那樣在全世界自由流動。事實上由于電網與互聯網彼此的結構、功能、技術特性、傳輸方式和載體,以及運行所遵循的物理規律完全不同,電力在電網中傳輸受到的約束要比信息在互聯網中傳輸受到的多得多、大得多,不僅有電壓、頻率、功率平衡、電能損耗、傳輸能力的約束,還有暫態、動態、熱穩等各種安全穩定極限的限制,因此電力很難像信息那樣可以在任意兩個節點之間自由交互。那種認為只要電網不斷擴大,實現全球電網互聯就解決了電力從一點到任一點的輸送問題,是一種誤導或誤解;即使在較遠的將來,超導輸電在電網中的應用與今天光纖在互聯網中的應用一樣普遍,并且采用直流電網為主干網架時,也不能完全做到。
此外,由于電力具有同質化、一次性消耗、不能重復“分享”的特點(信息則具有個性化、長期保存、可重復分享的特點),也決定了電力并非都有必要像信息一樣在任意兩個節點間傳輸。世界上不存在沒有界限、工作原理類似于互聯網的能源共享網絡,也沒有不受約束可以在任何范圍內自由傳輸的能源(電力)。但如果僅在一個局部區域,如一片社區或一座城市甚至更大范圍內,遵照電網運行的客觀規律并根據用電負荷的需求和特性,對各種分布式電源、儲能裝置、微電網、配電網以及主干網進行統籌規劃建設,同時采用先進的信息和自動控制技術進行智能化協同調度管理,實現里夫金的構想則是可能的。
必須承認作為一個翻譯的漢語詞組,能源互聯網是一個有歧義的概念。這里的“互聯網”如果看作是專業術語Internet,按詞面理解的意思應當是“傳輸能源的Internet”,顯然這在技術上不成立。如果將“互聯網”看作是一個普通漢語名詞而非Internet,則可認為能源互聯網就是“能源的互聯互通網絡”。在此前提下還有兩種不同的理解:一是認為各種能源,如水能、核能、風能、太陽能、天然氣、煤炭轉化為電能后都要匯入電網,因此電網是天然的能源互聯網;二是認為真正的能源互聯網應當是包括電網、油網、氣網、熱力網在內的綜合能源網。盡管兩種理解都講得通,但不把“互聯網”看作是Internet,顯然不符合這個概念的本意。這種因語言表達規律差異而帶來的困擾是客觀存在的,因此通過認真討論,統一認識十分必要。
2能源互聯網的內涵與新能源革命思想
由于能源互聯網的構想在技術上受到質疑,作為經濟學家的杰里米˙里夫金后來解釋說,提出能源互聯網主要是源于哲學和經濟學層面的思考,他承認能源互聯網不是一種新的能源技術模式或體系,而只是一種新能源經濟思想。這是一個十分重要的說明,可以說是正確認識能源互聯網概念本質和內涵的一把鑰匙,但遺憾的是里夫金的這個解釋幾乎被人們完全忽視了。
新能源經濟思想實質上就是新能源革命思想。根據里夫金的論述以及世界各國能源革命的實踐經驗,它的要點可以概括如下:一、新一輪的能源革命是不可抗拒的歷史潮流,能源革命的目的是以可再生能源逐步取代化石能源,阻止地球生態環境的惡化,實現能源以及人類的可持續發展。二、能源的生產和消費方式將融入互聯網理念和現代信息技術,可再生能源的開發將以分布式為主,公眾既是能源的消費者同時又是生產者,世界將迎來能源綠色化、分散化、多元化、民主化的新時代。三、具有集中、垂直、單向特點的傳統電網將向相對分散、扁平和雙向互動的新型電網轉型,與此同時傳統的電網公司也將由單一的自上而下的電力供給者,轉變為包括能源信息在內的服務提供商,與用戶雙向共同管理能源的生產和消費。四、能源的綠色化需要經歷一個化石能源與可再生能源并存的混合能源時期,要充分利用現代信息技術,采用智能化手段協調控制各類能源的開發和利用,優化能源配置,最大限度提高能源利用率。五、分布式能源生產方式和能源民主化將為社會創造出數以百萬甚至千萬計的就業崗位,成為第三次工業革命和新經濟的重要支柱。
不難看出新能源革命思想的精髓,就是通過在能源革命中融入互聯網理念和現代信息技術,實現能源的綠色化、高效化和民主化,能源互聯網概念正是這一思想的集中體現。因此,能源互聯網的內涵可表述為“在規劃建設中融入互聯網理念和現代信息技術,實現低碳、綠色能源高效、分散、智能和民主化利用的輸送和配置能量的網絡”。建設能源互聯網就是建設符合這一內涵要求的能源網絡。
3智能電網是能源互聯網的主要技術模式
智能電網(Smart Grid,或稱智慧電網)是融入了互聯網理念,以“綠色、高效”為目標,以雙向互動和扁平化為主要特征,以現代信息和儲能技術為支撐的新一代智能化電網。智能電網有狹義和廣義之分,狹義的智能電網指以分布式電源為基礎的低碳綠色小微電網,它們既可單獨運行亦可與大電網聯網運行。廣義的智能電網指包括有集中式電源的整個區域性和全國性的低碳綠色電網。電網特有的功能以及智能電網在能源綠色化中不可替代的地位和作用,決定了智能電網是能源互聯網的主要技術模式。事實上,杰里米˙里夫金在《第三次工業革命》一書中構想的“能源共享網絡”,指的就是智能電網。
能源互聯網與智能電網的關系是內涵與外延的關系,智能電網是能源互聯網概念(內涵)的外延。它們之間也可以看作是宏觀指導思想與具體技術模式的關系,能源互聯網概念揭示能源和電網的發展方向,智能電網建設提供具體的技術方案。
目前國內關于能源互聯網的研究,絕大部分內容其實都屬于智能電網建設的范疇,比如分布式能源接入電網、微電網的運行控制和互聯、需求響應資源的整合利用、電動汽車充放電設施的建設運行、家庭用電智能化,以及能量(電力)路由器的研發建設等。這些內容或者以電網為基礎、對象,或者本身就是電網的一個部分、一種設施,無論它們怎樣融入信息技術,無論它們的信息與電力設施一體化程度有多高,目的都是為了使電網更好地實現綠色化、柔性化、智能化和高效化。
有一個情況值得深思,歐美不僅沒有關于能源互聯網的爭論,實踐中更是很少使用這一概念。比如美國還有一本以新能源革命為主題的書,叫《重塑能源:新能源世紀的商業解決方案》(中譯本2014年6月出版),作者是著名能源專家艾默里˙洛文斯。他在書中分析了美國到2050年可再生能源發電量達到電力總需求80%應采取的途徑,肯定了智能電網在重塑能源和加速傳統電力系統變革中的作用,卻自始至終沒有提到能源互聯網這個概念。觀察德國的情況也能發現,國內談論的幾乎所有能源互聯網的東西,都包括在他們的智能電網建設中。
中國人曾經對智能電網(Smart Grid)也充滿了熱情,但似乎一夜之間這種熱情都轉向了能源互聯網,究其原因是我國智能電網的建設出現了大的偏差。必須指出,智能電網建設是在新一輪能源革命的大背景下提出來的,因此它不是傳統電網原有的自動化、智能化建設的簡單延續和提高,而是傳統電網走向綠色化、民主化的一場深刻變革。但由于目前我國的智能電網建設基本上以傳統電網的智能化建設為主,導致很多人產生了誤解。還有一個重要原因,就是智能電網的建設被交流特高壓綁架了。多年來我國大部分地區電網的建設都是以交流特高壓電網建設為中心,電網的建設工作基本上都要服從于和服務于這個中心,智能電網的建設也不列外。由于看不到智能電網建設在推動我國能源綠色化、民主化,提高能源利用率,促進分布式能源大發展中應當發揮的重要作用,因此無數以能源革命為己任的有志之士,自然將希望寄托在了能源互聯網上,不惜重新回到源頭,再次起航。其實這是本不應當出現的情況,既可嘆亦可贊。
4第二種技術模式與“互聯網+”表達式
智能電網是能源互聯網的主要技術模式,但不是唯一模式。由于能源的綠色化不可能一蹴而就,特別是在我國,可再生能源與化石能源混合作用的時期可能會更長。為了提高各類能源的綜合利用效率,促進能源向低碳化、綠色化方向更好更快發展,能源互聯網無疑還有第二種技術模式,這就是智慧能源網。該網絡是由輸配電網、天然氣網、冷熱氣網等構成的包含分布式能源轉換和儲存設施在內的綜合能源網,通過統籌規劃建設,利用現代信息技術和智能化控制技術進行協同調度管理,適時提供氣、電、冷、熱多品種能源,互助互補滿足用戶需求,實現能源的梯級利用和產能端與用能端的智能匹配,最大限度提高能源綜合利用率。
智慧能源網與智能電網都是能源互聯網的技術模式,但兩者側重點各有不同。智能電網以電力系統為研究對象,以綠色化為主要目標;智慧能源網則重點研究各類能源的相互轉換以及各種能源網間的協同配合和優勢互補等問題,主要目標是最大限度提高能源的利用率以及清潔能源的消費比例。在一個園區、一座城鎮,或一個更大的區域里,能源互聯網建設采用何種技術模式,需要因地制宜根據實際可利用的能源資源情況確定??梢钥隙?,隨著可再生能源轉換、利用、儲存技術的進步,以及能源綠色化程度的不斷提高,智能電網與智慧能源網將向著合二為一形成新型綜合能源供給體系的方向發展。目前智慧能源網的建設以“泛能網”的形式,已經在一些地方取得了可喜的成績和寶貴的經驗。
能源互聯網的兩種技術模式,在今天“互聯網+”的時代可以采用類似的方式進行表示,使其更具時代色彩。其中智能電網可表示為“綠色電網+互聯網”,智慧能源網可表示為“能源網+互聯網”。這樣表示的優點,一是概念明確,針對性強。每個表達式中的“互聯網”一詞除指Internet外,不可能再有別的解釋。智能電網的表達式中,電網之前加“綠色”二字,點出了智能電網的本質所在,有助于人們在智能電網建設中把握正確的方向。智慧能源網的表達式中,直接使用“能源網”一詞指明能源互聯網第二種技術模式的基本特征,避免了不必要的誤解。二是突出了研究對象的特點和難點。“綠色電網”與“能源網”都是網絡,它們與互聯網相加是兩種網絡的“融合”,無疑具有相當的復雜性,強調“網絡”可提醒人們不能用處理一般“互聯網+”的方法來解決其中的問題。
此外,需要說明的是之所以采用“+互聯網”而不采用“互聯網+”的表達方式,是因為當“互聯網+”的對象亦為一種網絡的時候,若將“互聯網+”置前,容易使人將信息網絡誤解為是其中起主導作用的網絡,從而可能導致在能源互聯網的建設實踐中主輔顛倒,走偏方向的情況發生。
5結語
工業互聯網主要特征范文2
關鍵詞:國際經濟學;教學方式;教學水平
基金項目:湖南涉外經濟學院2013年校級教學改革研究項目招標項目《國際貿易學課程參與式教學改革探討》研究成果
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
收錄日期:2014年2月15日
國際經濟學作為經濟類專業的核心理論課程,是以西方經濟學的基本原理為基礎,研究各國經濟活動之間關系,探討世界范圍內的資源配置和利用問題的一門課程,在經濟全球化深化、國際經濟聯系日益緊密的背景下,學習本門課程通過了解國際經濟發展的基本規律和作用對中國經濟發展具有重要的理論意義及實踐意義。而基于應用型人才培養目標的本科院校,這樣一門理論性強、涉及范圍廣、課程交叉多、理解難度高的課程,讓學生融會貫通、提高教學質量成為了該門課程教學的最大難點。
一、國際經濟學的課程特點
1、理論體系廣泛復雜。國際經濟學課程研究內容廣泛,不僅涉及到經濟理論,還涉及到當前國際經濟中的眾多現實問題。從整個體系來看,主要分為微觀部分和宏觀部分。微觀部分包括貿易純理論、貿易政策、貿易與經濟增長問題、要素的國際流動問題,主要解釋國際貿易的起因和利益分配問題以及國際貿易政策的影響和依據,涉及的理論主要有古典貿易理論、要素稟賦理論、重疊需求理論、產品生命周期理論、規模經濟理論等。宏觀部分包括國際收支理論與政策、匯率理論與政策、開放經濟下的宏觀經濟政策和國際貨幣制度等問題,涉及的主要有貨幣模型、資產組合平衡模型、蒙代爾-弗萊明模型等眾多經濟學流派。直到當前,國際經濟學體系仍在進一步發展和完善。
2、相關課程聯系緊密。國際經濟學與經濟類專業課程,微觀經濟學、宏觀經濟學、國際貿易學、國際金融學、財政學等課程聯系緊密。由于其理論性強的特征,微觀經濟學和宏觀經濟學是國際經濟學學習的基礎,又為國際貿易學、國際金融學等課程學習奠定了基礎。在教學過程中,涉及部分貿易、投資、金融和財政的基礎知識,有利于學生以國際視野來學習和探討相關問題。
3、對基礎課程要求較高。國際經濟學需要運用大量的經濟模型,涉及的經濟數量關系聯系緊密,課程邏輯性較強。國際經濟學本身的理論體系,也體現了數學方法的抽象性和邏輯的嚴密性等特點。數學功底是學習和研究經濟學的重要支撐,在需大量采用數學模型進行論述的國際經濟學,更是要求學生具有扎實的數學基礎。由于其內容上分為微觀和宏觀兩部分,在教學中眾多的圖示暗含經濟學理論基礎,因而對微觀經濟學和宏觀經濟學基礎要求較高。
二、國際經濟學教學中存在的問題
目前國際經濟學已經成為經濟學類專業的主干課程,尤其在國際經濟與貿易專業、金融學專業等均作為核心課程開設,筆者在國際經濟學的教學實踐中,發現主要存在以下幾個問題:
1、課程內容結構不合理,交叉重復部分較多。國際經濟學課程本身的特點決定了其主要包含了國際貿易學和國際金融的理論內容,其優點是在國際經濟學的框架下兼顧國際貿易、國際金融的理論知識,確保體系完整性,但易導致的后果就是分別與這兩門課程相互重復較多,且又有可能出現在教學中都不涉及的內容,課程內容結構不合理。且由于教材內容更新緩慢,加上教學方式等問題使得國際經濟學課程內容問題進一步突出,嚴重影響課程教學質量的提高。
2、采用傳統教學方式,忽視學生的課堂主體性。目前,在國際經濟學課程中主要采用講授、講解的傳統教學方式,以介紹知識點、闡述理論為主。基本上形成了教師為中心、學生為對象的教師獨角戲格局,忽視了教師和學生課堂教學雙核心的主體地位,不利于學生主體能動性的發揮和學生個性能力的自由發展。而課堂設計也圍繞知識點展開,教學目標狹窄,導致學生的學習以死記硬背或者被動理解為主,知其然不知其所以然。以“幼稚產業論”為例,學生只基本掌握其理論內容和產生背景,對于該理論對當前發展中國家的現實意義卻無從談起,分析流于表面。傳統的教學方式導致學生獨立思考問題能力缺失,直接后果便是課程中極具現實意義和價值的國際經濟問題演變成只需背誦和記憶,學生的理解問題和分析問題的能力停留在較低水平。
3、偏重理論知識教學,忽視聯系現實實際。教師在教學中多注重理論知識的講解和傳授,以教材為中心開展教學活動,這雖然有利于教師備課、講授的進行和教學知識點的完成,但有可能導致學生過分依賴教材。而當前教材內容中涉及的國際貿易和金融理論更多采用模型分析,案例分析尤其是涉及中國的案例分析較少,使用假設條件嚴苛的模型假設較難解釋復雜的國際經濟現象。這些都將導致理論學習和實踐分析的有機聯系被切斷,以教材為中心,使得教師在引導學生思考問題的思維能力被削弱,教師與學生的思維僵化,也不利于學生運用經濟理論分析國際經濟問題能力的培養,尤其是運用理論知識解釋中國的國際經濟問題。
4、學生學習興趣不高,基礎課程功底薄弱。由于理論課程本身較為晦澀難懂,學生學習興趣有限。加上國際經濟學課程內容的廣泛和理論體系的龐大,具有非常強的理論性,并大量運用較為抽象的分析方法,教學過程中的模型和圖示較復雜,假設前提條件繁多,通過建立純粹的理論分析框架展開分析。這些對學生而言都易造成困擾,且由于部分學生基礎課程功底薄弱,缺乏扎實的微觀經濟學、宏觀經濟學、高等數學等基礎,普遍反映學習過程中推論過程復雜、邏輯分析偏多、課程難懂,對理論模型的經濟意義難以理解,影響教學效果,降低了學生的學習興趣。學生難以提起興趣反過來更不利于教學效果的實現,兩者之間出現惡性循環。
三、提高國際經濟學教學質量的對策
1、多種教學方式綜合運用,培養學生應用能力。課堂教學中應當注重參與式教學、案例式教學等方式的綜合運用,改變過去傳統教學方式教師只注重知識點的講解和闡述的不足,將單向封閉式的課堂變成雙向開放式的課堂。參與式教學是在雙邊教學過程中突出教師的主導作用和學生的主體作用,以“合作、探究”為主要特征,強調學生以積極主動的狀態參與學習的全過程,以提前告知課程教學討論主題的形式,讓學生通過各種渠道查找資料、分組討論等方式參與到教學中。案例式教學是將實際案例導入課堂教學,激發學生的探究欲,通過教師對課程內容相關案例的介紹,讓學生嘗試分析并解決問題。如,在區域經濟一體化部分,可以通過在課堂上以學生比較熟悉歐盟的發展為例介紹該知識點,并可提前要求學生搜集中國在近年來與其他國家或地區建立自貿區等資料進行討論。這些教學方式的靈活采用能提高學生自主學習和獨立思考的自覺意識,激發學生自身的潛能和創造力,實現教學相長,幫助學生解決怎樣學習的問題,培養學生應用能力。
2、正確處理與其他課程關系,合理設置教學內容。國際經濟學是經濟類專業其他專業課程的先修課程,與國際貿易學、國際金融學、貨幣銀行學等課程相關程度較高且有內容重復,教師必須熟悉和了解教學過程中需要涉及的其他課程的內容,要教授給學生一點知識,自己必須具備大量相關知識,以更有效地提高學生對知識點的理解能力。對于可能有所重復的部分,可與相關課程老師充分溝通協商,在教學中突出本門課程體系中的重點部分,以避免兩門課程對同一知識點的重復講授,降低課堂效率。對于前續基礎課程比較薄弱的情況,在國際經濟學課程教學之前,應將涉及并利用的分析工具做重點回顧,譬如生產可能性邊界、社會無差異曲線等,以避免由于基礎問題導致的連鎖反應。而由于國際經濟的動態變化,教材內容更新的滯后,需要教師在教學中不斷充實教學內容,更新經濟數據,以確保內容的完整性和時效性。
3、充分利用現代教學手段,激發學生學習興趣?,F代科技的發展,一方面極大提高了課堂教學的信息量;另一方面也促使教學手段不斷更新。在課堂教學上,采用集文字、圖片、視頻、動畫于一體的多媒體手段能極大地豐富教學形式,以彌補傳統板書講授形式的不足。在網絡利用上,課程涉及到的國際貿易、國際金融、經濟全球化等問題本身就是在實時發展動態變化的,借助互聯網能改變從前坐井觀天的局面,及時獲知大量的相關信息。教師還可通過網絡平臺,將課堂教學中使用的課件、案例、習題以及相關文獻資料及時提供給學生,極大地豐富學習內容,以彌補教材的不足。且學生可以通過互聯網主動去探究感興趣或更全面的數據資料,拓展知識面。
4、努力完善教師素質,提高教學水平。無論通過何種措施提高教學質量,教師都是核心和關鍵。國際經濟學課程本身對教師要求較高,加上教學實踐中的各種問題,這些都需要教師不斷完善自身素質。教師應注重專業知識、教學經驗和思維能力的積累,提高學術水平和知識層次。同時,需注重與同行教學經驗的交流,培養團隊協作意識,甚至可以與其他行業專業人士交流對國際經濟熱點問題的看法,培養開闊的國際視野。在教學實踐中熟練掌握和靈活運用各種教學方法,從而不斷提高國際經濟學課程的教學質量和教學水平。
主要參考文獻:
[1]姜新海.關于我國高校“國際經濟學”課程的反思[J].廣東工業大學學報,2007.6.