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实践出真知：意大利智能电网
在位于萨沃纳的热那亚大学校园里，西门子与来自这所高校的研究人员联合建造了一个电网，它整合了常规发电设施、可再生能源发电设施以及蓄电设备。该项目旨在研发面向城市的微电网概念。项目的合作双方大获成功。西门子和意大利的Enel电力公司将在2015年米兰世界博览会上，展出这个已帮助热那亚大学大幅降低电费的智能电网。
高耸入云的金属抛物面反射器，看上去像是巨大的碟形卫星天线。然而，它的作用并非接收世界各地电视台发送的信号，而是捕集环保太阳能。在其焦点，循环液体被加热，从而采集太阳能。除不排放二氧化碳的热能之外，这种集中式太阳能系统（CSP）还能以可持续发展的方式发电。譬如，在日照充足的西班牙和加利福尼亚州等地区，输出功率高达数千千瓦的大型CSP设施已经投入运行。
然而，在城市中心，也可以部署小规模CSP设施，如在位于意大利北部，距离热那亚约45公里的小城萨沃纳。这里安装的三套抛物面反射器可以生产3千瓦电能、9千瓦热能。它们是一个*特项目的一部分，该项目建造的意大利一个微电网已于2014年初投入运行，而现在它还将为适用于整个城市和区域的类似解决方案提供参考。未来，这种智能配电网络将整合不同的常规发电设施、可再生能源发电设施，以及蓄电设备、可控用电设备，从而形成一个既环保又可靠的供电系统。自给自足型微电网能在靠近终用户的地方发电，它们是发展未来分布式电力系统不可或缺的环节。
这个微电网可满足热那亚大学大约一半的用电需求（每年100万度）
西门子正在**范围内与诸如热那亚大学等研究伙伴合作，共同开发适用于这种将在今后几年为社区、城市和企业供电的微电网的新型解决方案。热那亚大学与意大利研究部联合开展的智能多联产微电网（SPM）计划，出资240万欧元扶持该项目，西门子受托建造了整个系统。
过去，热那亚大学校园从公共电网获得电能，并运行着一套配备了两台锅炉的大型天然气采暖设备。而自从该微电网投运之后，此网则可满足热那亚大学大约一半的用电需求——每年100万度。在这个系统中，除这三套CSP抛物面反射镜外，还部署了一个大输出功率为80千瓦的光伏电站，以及三台能生产250千瓦电能、300千瓦热能的微型燃气轮机西门子PLC代理商。此外，这个系统还包含：用于加热和制冷的吸收式制冷机、两座电动汽车充电站、两套蓄热设备，以及蓄电容量为100度的钠镍电池，因而，譬如，在风力不大、阳光也不明媚，并且天然气价格碰巧相对较高的时候，它能够为校园供应三小时电能。
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智能电网——智慧城市的理想基础
传统上，意大利不太在意能效，因为这里气候温和，因而人均电费相对较少。但近，意大利开始逐渐注意到，需要通过提高零售电价来提升能效。
意大利约80%的能源靠进口。为了削减高昂的能源进口支出，意大利打算怎么做？
Cinotti：尽管2013年意大利人口增长了0.7%，但是意大利的能源进口支出已在下降，能源需求也在减少。这既有经济危机的影响，也有能效提高的功劳。仅就电力而言，意大利的发电量足以满足本国用电需求的87%左右，其中40%是可再生能源发电。过去十年来，主要计划是提高可再生能源发电占比，以减少能源进口，降低二氧化碳排放。相比之下，如今，为了降低人均能耗，我们更侧重于提高能效。电动汽车领域也有发展空间。由于其在碳排放、城市交通和新服务等方面对人们生活质量的影响，电动汽车有可能成为促进可持续发展的*特力量。
就引入智能电表而言，意大利被视为****。哪些地方已在使用智能电表？
Cinotti：2001年，比萨安装了**批用于测量电能消耗的智能电表。2007年，意大利颁布法规，要求在2011年年底之前，被智能电网监测的、额定功率低于55千瓦的低压电网连接点的覆盖率达到95%。我认为，我们已经完成了这个艰巨任务。2011年底，意大利已安装了3,300万只联网智能电表，现在，这个数字已增至约3,600万。因此，相对于要求在2020年之前，实现80%覆盖率的欧洲路线图计划，拥有6,000**口的意大利堪称遥遥良好。智能电表可满足各行各业的需求，包括公共部门和私营部门，工业、农业和服务业等。
结果如何？西门子PLC 代理商
Cinotti：大部分结果都令人非常满意。意大利的智能电表不仅是远程传感器，而且是远程执行器，因此，它是一种灵活的设备。譬如，配电系统运营商可以远程改变电能输送条件，而不必造访客户。取决于合同条件，还可以动态调节大输电功率。譬如，按照标准合同的规定，如果**出合同规定功率20%以上达到4分钟，或者不**过20%且达到3小时以上，就会临时切断供电。但也可能将输电功率降至基本低功率，而不是切断供电。
未来的计划是什么？
Cinotti：现在，智能计量表技术已被用到天然气领域。具体而言，目标是在2014年年底之前，实现3%的智能气表覆盖率，并且到2019年，将覆盖率提高至60%。终还将部署智能水表。
意大利人在多大程度上愿意多花钱为楼宇部署高级节能技术？
Cinotti：传统上，意大利人没有德国人那么在意能源转型的必要性，因为这里气候温和，因而人均电费相对较少。但近，意大利开始逐渐注意到，需要通过提高零售电价来提升能效。此外，税收激励政策使得注重能效的投资，对私人投资者和房产业主更具吸引力。所以，我认为，目前，意大利人投资于新兴节能技术的意愿愈发浓厚。这也对建筑行业产生了有益影响。面向现有建筑物的投资，主要涉及绝热解决方案，而对于新建建筑物，与电力技术有关的投资和热电联产（CHP）系统，则越来越受欢迎，这主要归因于**的扶持计划，但也在一定程度上归因于其潮流魅力。今后几年，电动汽车、电动自行车和电动摩托车等作为个人交通工具，也可能引起更多兴趣。
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Erik Brynjolfsson……是麻省理工学院斯隆管理学院管理学Schussel Family的教席教授，同时也是信息技术教授，并兼任麻省理工学院数字商业中心主任，该中心致力于分析互联网及其他数字技术的商业应用。Brynjolfsson拥有哈佛学院应用数学学士学位，哈佛大学决策科学硕士学位， 以及麻省理工学院管理经济学博士学位。他与人合著了三本书：《 Wired for Innovation》、《Race Against the Machine》和不久前出版的《The Second Machine Age》。Brynjolfsson教授还是《麻省理工学院斯隆管理评论》董事会**。
从杂志到病历，一切都在走向数字化。所有这一切，将对经济和社会产生哪些影响？
Brynjolfsson：比之过去的技术，譬如那些曾推动工业革命的技术，数字技术有着截然不同的经济特性。譬如，数字商品可以被拷贝，并且其拷贝副本能够以光速被传输至世界的任何角落，而基本上不花一文。此外，拷贝副本是原件的**复制品。数字技术能够创造巨大的价值。但它们也会减少对某些种类工作岗位的需求，从而在整个就业领域引起动荡。
个过程正变得越来越快吗？
Brynjolfsson：是的，呈指数级增长。Ray Kurzweil是一位发明家兼企业家，他认为这种增长与下面这个过程相当：在棋盘的**格中放入一粒米，在*二格中放入两粒米，以此类推，放入下一格中的米粒数量翻倍。当放到*64格时，所需的米粒堆起来将比珠穆朗玛峰还要高。然而，如果只看前面32格，米粒数量尚可接受，只需要几卡车。现在，我们的社会增长已经开始进入“棋盘下半盘”阶段。由于创新具备的组合性质，数字技术的范围正在扩大。在组合型经济中，每一个创意都可能成为其他创意的组成部分，而不会被“耗尽”。这种创意的新组合，甚至比原来的创意更有价值。
所有这一切对经济有何影响？西门子PLC代理商
Brynjolfsson：我认为，我们很快将进入一个经济加速增长的时期。然而，我们需要新的工具来衡量所实现的增长。譬如，美国国内生产总值并未反映出软件的真实价值，并且免费提供的服务根本未被纳入考量。以脸书、YouTube和维基百科等免费服务为例，当人们使用维基百科，而不是购买百科全书时，他们不用花钱便获得了知识。但在官方给出的国内生产总值数据中，其价值为零。从官方的统计数据看，多年来，信息经济占国内生产总值的比例一直不变。许多信息经济都是无形的，因为用于衡量国内生产总值的工具是在很久以前制定的，而那时的信息经济无足轻重。
数字化浪潮对就业市场产生了什么影响？
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罗安达电网重获新生
随着安哥拉石油开采业的蓬勃发展，首都罗安达迈上了高速发展之路。然而，断电、偷电、以及因密集的施工活动对电缆造成的损坏等事件，每天都在发生。为了查明薄弱环节，同时为电网扩建打开通道，西门子对罗安达的电力网络进行了模拟。
新兴之城罗安达。官方数据显示，安哥拉首都罗安达拥有六、七百万居民。然而，实际数字或许高得多。仿佛一块磁铁，罗安达吸引了全国各地的大量民众，人们纷纷涌向这座位于大西洋之滨的城市，每个人都想从安哥拉石油业的巨大繁荣中获得好处。每天，大西洋沿岸的油田都会生产出两百万桶原油，使得安哥拉**过尼日利亚，成为非洲大的石油生产国。
安哥拉经济的迅猛增长，为国家提供了充足的财政预算——这些资金亟需用于扩建该国的基础设施，因为罗安达一直徘徊在崩溃的边缘。罗安达当地供电企业Empresa de Distribuição de Electricidade de Luanda（EDEL）公司的总裁Helder Adão表示：“只有40%到50%的家庭已通电。在这座城市的郊区，散落着聚集了大量新来者的贫民窟。为这些自发形成、杂乱无章的聚居区供电，几乎不可能。此外，偷电、频繁断电和建筑工程造成的电缆破坏等事件，令我们不堪其扰。正因为如此，我们正在向西门子求助。希望西门子能帮助我们利用新的方法和技术，提高电力网络的稳定性。”
目前，已朝实现电网的稳定性迈出了第一步。来自西门子安哥拉的André Jorge指出：“西门子代表EDEL公司，展开了一项综合研究。这项研究有史以来**次创建了一个罗安达供电网络的完整模型。在这个过程中，我们不仅记录了所有必要的数据，而且开展了有关保护电网的研究。这是因为当发生短路时，如果网络保护不充分，会令设备受到严重损坏。而且，这也会威胁到操作控制装置的工作人员的健康。”
查明薄弱环节。研究开始时，要做的**件事，是从混乱中建立起秩序。来自西门子葡萄牙的Jose Damasio是在现场负责研究工作的技术经理。他说：“迄今为止，罗安达的电网一直是在混乱中成长，没有任何总体计划。譬如，一些网段甚至在总部没有记录；有些数据是不完整、甚至相互矛盾的。我们用了大量时间来弥补网络规划中的所有这些缺口。”
他的葡萄牙同事Damasio和许多EDEL员工在现场采集的数据，被发送至德国爱尔兰根。在这里，西门子基础设施与城市业务领域智能电网业务集团的Christian Blug带领着一个项目组，对罗安达的供电网络进行了全面检视。他解释道：“这座城市的中压配电网，分为两个电压等级：60千伏和15千伏。60千伏的配电网，负责从电厂和总输电网接受电能，并将之输送至18座60/15千伏的变电站。然后，15千伏的配电网，再将从变电站输出的电能，配送给低压用电设备。”
西门子*能快速查明电力网络的薄弱环节。Blug解释道：“过去经常发生持续时间长、影响范围大、并且有时会造成巨大财产损失的大规模断电。这些意外事故，有的是因维护和维修体系中的薄弱环节引起的，但大多数是由于网络保护不充分而造成的。”譬如，诸如线路差动保护等重要的保护功能，不是根本不存在，就是大都被停用——这或许是因为在施工活动中，太过频繁地断开了保护继电器。能够正常起作用的线路差动保护系统，由两台分别安装在线路两端的保护装置构成。每一台装置都向对方发送其测得的电流值。如果两个值之间存在差异，那么，电力开关将切断连接。在罗安达的电力网络中，一些线路段上的保护装置已被停用，因而不能发挥作用，但这些线路段并未从网络中断开。因此，有时短路事件，会造成灾难性的后果。譬如，以前曾有一座变电站因这种短路事件而被完全损毁。
可靠的数据。在爱尔兰根，西门子*用名为“PSS SINCAL”的网络计算程序，以及在罗安达记录的数据，创建了一个数字化网络模型，系统分析了这种网络保护不充分的情况。Blug说：“借助这个模型，我们计算出发生故障时流入的短路电流。根据这些数据，我们开发了一个新的网络保护系统，并打造了一个庞大的一揽子解决方案。”
这个一揽子解决方案，提出了许多改进建议，如哪些地方需要加装保护继电器等意见。此外，还包含了一个专为安哥拉制定的、全面的技术转移计划。西门子不仅将完整的网络计算模型交给了客户，而且在现场安装了PSS SINCAL程序，并对EDEL员工进行了关于如何使用这个程序的培训。Blug表示：“得益于这些举措，现在EDEL公司可以自行更新其数据库，并且掌握了可靠的数据，以用于未来的电网建设。”西门子将继续帮助罗安达。譬如，西门子计划于2014年年初，建成一座新的变电站，并且已经就另外三座变电站签订了服务合同。
未来，罗安达必须奋力推进其基础设施的扩建，以免形成“冠状动脉血栓”，阻碍其发展。但这次技术转移能否成功，只能取决于安哥拉地方当局。Damasio说：“作为网络模型的一部分而建立的数据库已经过时。EDEL公司必须尽快弥补这个信息缺口，才能实现有控制的网络扩张。”这是因为，在安哥拉的心脏罗安达，新增的4万千瓦电能只够满足其8个月的用电需求。到时候，必须再一次增加罗安达的总供电量。
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