掌握共生艺术：一个勇往直前互利互惠的新世界
- 可再生能源
全球仍处于病毒大流行的伤痛之中，这场疫情极大地限制了社会和商业活动，扼制了个人消费。人们意识到，今后全球社会可能会和新冠病毒共存，虽然疫苗的开发和批准不断取得令人鼓舞的新进展，但是重建和调整停滞的经济格局必须考虑病毒共存这个因素。多家公司都在其计划中加入了环境问题，“绿色复苏”一词的出现证明了企业界对环境的关注。全世界155家公司的首席执行官联合签署了一份声明，呼吁各国政府“新冠疫情经济援助和复苏工作要遵循气候科学的发展规律*1。个人、公司和政府必须抓住这个充满矛盾和机遇的时代，共同努力构建共生、可持续的经济环境。
隧道尽头的光明
― 新冠疫情时代、让经济复苏的方法可能已经存在了几十年
丹麦的小城市卡伦堡的人口16000多，它位于首都哥本哈根以西100公里处的卡伦堡峡湾。半个世纪以来，这个小城不断锐意创新。政府和企业形成了一个“卡伦堡共生”网络，在这个网络中，能源、水和废物等材料得到有效共享，所有参与者都从中受益*2。
这可能是世界上对工业共生问题的首次进行的深入研究，在这种模式中，工业过程中剩余的资源可以被其他参与者利用，最终使所有参与者受益，同时也减轻了工业对环境的影响。这一模式已成为世界各地可持续社会系统发展的原型。
对过程的自主控制和管理这个美好的愿景，由于技术进步将成为现实。这会大大提高效率并消除浪费。用更少的材料和工艺、更少的时间和精力、产生更多的利润。下一个时代被称为“工业自主”。要实现这个曾经的梦想，就需要企业之间的合作，摒弃传统的追求短期利益的做法，转而建立一个共生经济社会的长期目标。
“工业共生是一种本地合作伙伴关系，合作伙伴提供共享和重用资源创造共同的价值。工业共生的目的是创造技术或生物材料的循环，同时尽可能减少循环中的泄漏和浪费，在局部规模中已经展示出了循环经济的一些关键部分。”
- “案例研究：有效的工业共生”， EllenMacarhur基金会
工业共生经济的关键原则是将一家公司的废物转化为另一家公司的宝贵资源；确保最初被丢弃、未使用的资源被输送或提供给另一方加以利用。如果能够开发出一个系统使水、能源和废料再次利用，同时减轻系统造成的环境负担，并且这些过程能够自主控制，那么工业共生经济就能够成为一个可行的目标。将会减少人员工作负荷，大大提高工作安全性，提高流程效率。
横河公司相信这是可以实现的，事实上也正在与客户合作以推进工业自主的道路，同时还设计解决方案以帮助世界向这种新的、友好的经济模式转变。
分享财富的协同效应
― 工业共生经济将带来新的工作模式、新的价值观和更高质量的生活
世界人民在工业活动和日常生活中使用能源的方式，特别是使用化石燃料的方式，直接导致了全球变暖。管理能源使用的同时需要详细监测电力供应和需求这个复杂的动态过程。
尽管可再生能源的使用取得了巨大进步，但是发电量与需求量相匹配仍然是一个巨大的挑战。风、太阳能、地热和其他资源容易受到天气和自然环境等方面（如特定位置）的影响。功率输出会在短周期和长周期内波动，因此，不同季节或一天的不同时间段，电力可能严重短缺或大量过剩。
可再生能源的广泛使用和接受还需要先进的技术和机制，在大量发电时储存或使用。系统还需要在必要的时候迅速补充电力，并跟踪波动，同时采取措施保持平衡。此外，在夏季和冬季等使用能源的高峰期，保持供需平衡更加复杂，通常运营一年下来会发现发电的经济效率非常低。
解决问题的答案可能在虚拟电厂（VPP）。通过将不同地区用户使用的电力资源进行打包，有效地管理供应和满足需求，VPP可以成为一个传统的物理集成的发电厂。尽管VPP需要一个先进的能源管理系统，但人们对VPP解决可再生能源面临的问题抱有很高的期望。
VPP的特点是在电力公司和终端用户之间设置一个“聚合器”，根据电力公司的请求进行交易，这被称为“需求响应”（DR）*3。聚合器有两种类型：资源聚合器，它与多个用户签订协议并打包被平抑的电量；聚合协调器，它打包资源聚合器管理的电力并直接进行交易。与DR合作的消费者有资格享受更低的电价和其他激励措施。
“未来的产业并不是简单地对现在的产业进行修补，而是创造新的财富来源，为当地居民提供新的工作类型，提高人们的生活质量。”
- “迈向共生经济：憧憬2050；2018年3月2日提交给日本国土交通省的报告：BFN商业未来网络
横河公司通过工业物联网（IIoT）的使用，成功实现了生产设施运行状态和能源使用的可视化。我们不断积累专业知识，将资源聚合器与聚合协调器结合在一起，帮助客户降低能源成本。
这个原则也适用于供水设施，供水系统是工业和社会基础设施的重要组成部分。日本神户市拥有127个配水库和51个抽水站。日本的人口减少（神户也受到影响）导致了供水过剩。
作为资源聚合商，横河公司为神户的消费者提供支持。同时监控水库水位、调整功率以符合DR的需求，将一天中的时间和调整量转换成信号用以控制水泵运行。例如，当电力供应不足，电力供应商或传输系统运营商（TSO）要求降低功耗时（称为“调低DR”），资源聚合器会向神户市发送有关DR和水库水位的信息，然后关闭水泵并切断水进入水库。当然，这是在确保不影响供水的情况下完成的。相反，当电网供电过剩时，“启动DR”调整运行时间表，将泵的运行切换到更合适的时间范围，增加功耗。神户市正在监测17个分布式泵站，并进行DR调整。这代表着分布式能源资源的整合和新价值的创造。
横河公司通过整合客户工厂的能源和生产信息，提高了生产和能源效率，减少了二氧化碳的排放。展望未来，公司将寻求市政府和制造商的合作，调查包括现场发电在内的过剩产能的利用情况，探索VPP系统工业蓄电池的控制技术。目标是通过了解各种社会基础设施和工业用户的电源特性，对其进行优化整合，进一步提高剩余能源的价值。
新冠疫情在全球范围内引发了历史性的经济和社会危机。经济结构模式的转变迫在眉睫，横河公司不断探索能够支持这一划时代转型的技术类型，以及如何发挥自身作用做出自己的一份贡献。
在寻求支持工业共生经济发展的过程中，横河公司将加快支持循环利用过程的发展和技术的开发，以减轻环境负担，通过有效利用资源创造附加值，并支持推广新的配电模式，减少二氧化碳排放。我们将继续与客户、政府和其他利益相关者密切合作，用最佳的方式将这个美丽的地球留给子孙后代。通过机制和技术的共同创新，提供前所未有的价值。横河的目标是成为世界故事下一章的主要作者之一。
参考
*1 : “超过150家跨国公司敦促世界领导人在新冠疫情期间实现净零排放的复苏”； 2020年7月9日，科学目标在线
*2 : 丹麦卡伦堡的11家公共和私营公司参与的合作。
*3 : 需求响应被美国联邦能源管理委员会定义为“最终用户根据正常的用电方式改变用电量，适应电价随时间的变化，或在批发市场价格高或系统可靠性受到损害的时候，为降低用电量就设计奖励性质的款项。”
