這次突發(fā)疫情暴露出智慧城市建設(shè)發(fā)展中的諸多短板，其中城市公共衛(wèi)生智能防控體系、城市智能應(yīng)急管理體系、城市公共服務(wù)體系尚未很好建立成最突出問題。
未來的城市建設(shè)應(yīng)以提供高品質(zhì)服務(wù)為核心
智慧城市建設(shè)是一項共建、共治、共享的重大系統(tǒng)工程，與人民群眾利益密切相關(guān)，也是城市管理與治理能力提高的重要標志，是國家治理體系與治理能力現(xiàn)代化的重要支撐。
城市智慧能源體系是城市智慧治理體系的一個子集。城市智慧能源體系的構(gòu)建可以選擇以泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)為基底，采用城市智慧治理體系的思想、方法、技術(shù)、模式，打造面向城市能源領(lǐng)域的專用智慧體系。
這次疫情警示，我國智慧城市建設(shè)下一步重點方向之一，就是要加強公共服務(wù)供給、配送及共享能力。
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，從現(xiàn)有50多個城市的工作報告中提出的智慧城市工作重點來看，智慧城市更多關(guān)注社會監(jiān)管功能，而非公共服務(wù)。而城市公共服務(wù)是最能體現(xiàn)“以人為本”理念的城市業(yè)務(wù)板塊，教育、醫(yī)療、健康、食品、社交、人居環(huán)境、文化等都是公共服務(wù)的重要資源，也是最能提升城市居民幸福感、獲得感、滿足感指數(shù)的源泉。
因此，未來的智慧城市建設(shè)應(yīng)以提供能源、醫(yī)療、人居等公共服務(wù)為核心，在提高災(zāi)害應(yīng)對能力的同時，真正做到以人為本，為人提供高品質(zhì)服務(wù)。
三大問題制約城市智慧能源體系發(fā)展
當前我國智慧城市在智慧能源體系建設(shè)發(fā)展方面主要存在以下問題：
第一，系統(tǒng)性的理論體系尚未建立。城市級智慧能源體系需要一套嚴謹?shù)睦碚擉w系來支撐。
目前，對城市級智慧能源體系的定義、邊界、構(gòu)建方法、主要任務(wù)、實施路徑等關(guān)鍵問題并沒有真正厘清，也沒有形成成熟的理論體系成果和實施方案，因此某種程度上制約了實際項目的質(zhì)量。
第二，核心技術(shù)仍需突破。城市智慧能源體系涉及到的技術(shù)面較寬，也不是單一學(xué)科支撐。
目前，城市智慧能源體系中的以下核心技術(shù)仍未得到很好解決：一體化城市級能源大數(shù)據(jù)資源體系構(gòu)建;城市智慧能源統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建;城市智慧能源系統(tǒng)中的智能系統(tǒng)模型(含機器學(xué)習(xí)算法)體系構(gòu)建;城市智慧能源細分業(yè)務(wù)領(lǐng)域建模?？傊€有很多技術(shù)與能源應(yīng)用系統(tǒng)相融合時出現(xiàn)的技術(shù)問題還需進一步突破。
第三，體制機制仍需健全。
當前，我國面向智慧城市的智慧能源體系方面的政策法規(guī)仍處于空缺狀態(tài)，相關(guān)的政府管理部門、企業(yè)及這些單位內(nèi)部的組織架構(gòu)、體制、機制是否能夠滿足智慧能源體系發(fā)展的實際需求，都有待細致調(diào)研分析，并加以改進完善。
泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)要與智慧城市深度集成
綠色智慧城市建設(shè)，應(yīng)該以泛在能源物聯(lián)網(wǎng)為基底。對此，我們提出E2X——“Energy to X”(能連萬物)概念，認為E2X的實現(xiàn)由三個步驟組成：
第一步是多種能源間互聯(lián)，也就是E2E(EnergytoEnergy);
第二步能源與其他基礎(chǔ)設(shè)施及城市部件的互聯(lián)，即E2C(EnergytoInfrastructureandCity);
第三步是構(gòu)建城市內(nèi)部綜合能源體系(下稱“城市綜合能源體系”)，即由城市綜合能源體系疊加人工智能后形成綠色智慧城市智能能源物聯(lián)網(wǎng)。
由綠色智慧城市智能能源物聯(lián)網(wǎng)拓展連接城市外部智慧能源體系，進一步構(gòu)建出廣域意義上的泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)。
綜上，我們認為以E2X為手段，基于城市能源節(jié)點，層層擴展，經(jīng)由城市綜合能源體系(含城市能源基礎(chǔ)設(shè)施體系、城市能源互聯(lián)網(wǎng)、城市智慧能源管理體系)，抵達綠色智慧城市。
泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)要與智慧城市深度集成，在智慧城市的框架下系統(tǒng)性建設(shè)推進。
與智能電網(wǎng)相比，泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)試圖把各種能源形式組合成一個超級網(wǎng)絡(luò)，它包含了智能電網(wǎng)、城市基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)、通信、智能控制、人工智能等眾多智能、基礎(chǔ)設(shè)施及綠色要素。
城市泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)可通過以下四個方面的建設(shè)開發(fā)與綜合應(yīng)用實現(xiàn)：
第一，綜合能源體系。綜合能源體系是泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)的承載，能夠?qū)⒅T如風(fēng)能、太陽能、地?zé)?、生物能等多種能源突破地域和環(huán)境限制輸送到各類用戶，并將多余的能量有效地儲存。
第二，空天地泛在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要包括5G、傳感網(wǎng)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、空天網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等各種形式的網(wǎng)絡(luò)。通過空天地泛在網(wǎng)連接供求兩端，實現(xiàn)能源流、能量流、信息流、物流、人流、資金流等多資源流的互聯(lián)互通與高效協(xié)同，管理者和用戶可以及時獲取能源的供給和需求數(shù)據(jù)。
第三，大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用體系和知識決策體系。大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)融合，再與應(yīng)用體系、管理流程等融合形成知識驅(qū)動型智慧決策體系(簡稱知識決策)。“大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用體系+知識決策體系”是支撐泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)落地實現(xiàn)的關(guān)鍵。
第四，能源新基建體系及其商業(yè)模式。泛在智能能源物聯(lián)網(wǎng)是一個高度開放、深度融合、高效協(xié)同、頻繁互動的系統(tǒng)，隨著能源市場的逐漸開放，其構(gòu)建的能源新基建體系會吸引更多參與者，成為商業(yè)主體投資的新熱點，打造出以用戶為中心、以數(shù)據(jù)為核心、以技術(shù)為驅(qū)動力、以創(chuàng)新為契機的能源新基建商業(yè)模式，創(chuàng)新能源經(jīng)營理念。
城市級智慧能源系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)堅持標準先行
由綠色智慧城市泛在智能能源體系可直接打造城市級智慧能源體系。在我國加快推進城市級智慧能源體系建設(shè)方面，筆者提出以下四點建議：
首先，政策維度——政府提供政策支持，為城市級智慧能源體系發(fā)展提供總體保障。
從政策上看，目前還沒有特別針對性的促進政策頒布，期待國家有關(guān)部門高度關(guān)注并支持綠色智慧城市泛在智能能源體系的構(gòu)建與發(fā)展，從城市與能源協(xié)同發(fā)展的角度加快推進泛在智能能源體系的落地實施，出臺城市泛在智能能源支持政策，進而支撐國家新基建戰(zhàn)略的落地實施。
其次，基礎(chǔ)維度——注重基礎(chǔ)理論研究，構(gòu)建理論支撐體系。
城市級智慧能源體系的研究發(fā)展應(yīng)注重基礎(chǔ)理論研究及理論支撐體系構(gòu)建，注重理論與工程實踐結(jié)合。城市級智慧能源體系的基礎(chǔ)理論體系包含以下關(guān)鍵理論板塊：綜合能源、多能流、能源互聯(lián)網(wǎng)、能源路由器、深度學(xué)習(xí)算法與模型、圖像模式識別、無線物聯(lián)網(wǎng)通信、5G、BIM(建筑信息模型)、VR(虛擬現(xiàn)實)/AR(增強現(xiàn)實)、智慧城市等。應(yīng)尊重我國能源、城市發(fā)展的現(xiàn)實基礎(chǔ)，基于能源基礎(chǔ)設(shè)施與城市空間格局協(xié)同規(guī)劃原則，構(gòu)建城市級智慧能源體系的基礎(chǔ)理論體系。
第三，技術(shù)維度——構(gòu)建以“數(shù)智網(wǎng)”為操作系統(tǒng)的城市智慧治理體系和城市智慧能源體系。
針對城市智慧治理體系構(gòu)建，我們提出城市“數(shù)智網(wǎng)”方法。城市數(shù)智網(wǎng)是指在城市空間內(nèi)，以數(shù)據(jù)流縱橫聯(lián)通編織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以“人工智能+”城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域全時空優(yōu)化形成大規(guī)模并行計算神經(jīng)元觸點群，打造出的高度智能、協(xié)同、自治的數(shù)字生命體。城市數(shù)智網(wǎng)是物理城市的虛擬鏡像，它以新型信息基礎(chǔ)設(shè)施超融合體作為引擎驅(qū)動城市域經(jīng)濟社會發(fā)展，是城市智慧治理體系的智慧支撐。
最后，標準維度——構(gòu)建城市智慧能源標準體系，制定城市智慧能源標準。
目前，我國的城市智慧能源標準體系尚未形成，相關(guān)標準亟待制定。建議針對城市智慧能源體系建設(shè)，構(gòu)建由國家標準、行業(yè)標準、團體標準共同組成的標準序列，制定由基礎(chǔ)標準、通用標準、專業(yè)標準共同組成的標準體系。
未來的城市智慧能源系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)堅持標準先行、規(guī)范引領(lǐng)原則，政府和投資方要積極引導(dǎo)各參與方采用統(tǒng)一標準，以避免重復(fù)投資建設(shè)、資源浪費、體系混亂等現(xiàn)象，高起點規(guī)劃建設(shè)新基建基礎(chǔ)上的城市智慧能源體系。 (作者系清華大學(xué)研究員、住建部信息技術(shù)應(yīng)用標準化技術(shù)委員會專家委員)
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