2015年，中國政府實現經濟增長6.9%，也就是說，中國經濟進入發展新常態後，仍將保持較高速度增長。而隨著“一帶一路”和“亞投行”的成立，中國也將擁有一個國際化的大舞臺，那麼究竟是什麼可以支撐起中國的新一輪發展呢？
首先，我們應該明白：按照目前中國的能源結構現狀，中國經濟的增長速度與能源消耗是成正比的。而長期以來，由於中國能源的過度消耗，已經給我們的環保帶來很大壓力，霧霾已經成為中國經濟高速發展的副產品，並且非常深刻地影響到了人們生活的方方面面。
因此，在轉變經濟發展方式的同時，怎麼樣能夠更加充分、健康地利用既有能源，也將是我們應該考慮的重大問題！
2015年，習近平總書記兩次提及“能源革命”，將其與科技革命、產業革命並列為新一輪全球性的“革命”。李克強總理也提出了“互聯網+”的嶄新概念，這是一個經濟與社會發展的大平臺，在這個平臺上將演繹一場波瀾壯闊、大眾創新、萬眾創業的現代史詩。因此，我們要充分利用 “互聯網+”這一概念，“互聯網+”的本質其實就是把互聯網當成像水和電一樣的基本工具。在這種思想指導下，筆者將自己的思考凝煉，提出第四次能源革命（產業能源互聯網）的戰略定位和理論思想，簡稱“能源4.0”。
令人欣慰的是，歷史又給予了中國新的機會。在能源4.0方面，中國在基礎理論研究和探索實踐方面走在了世界前沿。隨著第四次工業革命的到來，互聯網化、協作化、智能化是世界工業發展的大勢所趨，而中國能源事業的發展也在這一過程中找到了立足點，並且引領了世界能源事業的大方向。能源4.0是“互聯網+”這一指導思想在能源領域的重大應用，也可稱為“智慧能源”。
該怎麼認識能源4.0呢？
能源與工業是一對兄弟，我們先從世界工業史說起。
縱觀人類歷史上的工業革命，每一次工業革命均有重大的能源革命與之伴生，並成為推動工業革命的原動力。在18世紀中葉，人類開始大規模使用煤炭替代薪柴，實現了第一次能源革命，可稱為能源1.0；它促使主要以煤炭為動力源的蒸汽機得以推廣和普及，並促成了第一次工業革命，可稱為工業1.0。到19世紀中後期，人類開始大規模使用石油，人類社會實現了第二次能源革命，即能源2.0，促使以石油為動力源的內燃機得以推廣和普及，並促成了第二次工業革命，即工業2.0。進入21世紀以來，人類通過互聯網技術與可再生能源融合，將分散式的新能源和可再生能源進行集中使用，人類社會進入能源3.0時代，由此掀起了第三次工業革命浪潮，即工業3.0。簡言之，能源1.0，使煤炭和蒸汽機結合，促成了工業1.0；能源2.0，使石油和內燃機結合，促成了工業2.0；能源3.0，使互聯網技術和可再生能源結合，促成了工業3.0。
如今，德國提出第四次工業革命，即工業4.0，它利用互聯網信息技術與先進的精密機械工業相結合的手段，實現制造業向智能化轉型。作為以智能制造為特征的工業4.0，必然需要可持續的綠色能源和節能、環保、低成本的基礎材料做支撐。
我們知道，工業4.0的顛覆性在於“智能化”生產，這種智能依靠的是數據、運算和連接，實現了機器和材料、機器和機器、機器和產品的“無縫協作”，發揮了1+1遠遠大於2的綜合性效應。那麼不同性質的能源之間，是否可以通過互聯網互通互聯統一協作起來，並實現這種效應呢？就好像工業4.0並不是某種新設備、新機器的發明，而是整個工業繫統在運作方面的升級一樣，能源4.0並不在於某種“新能源”的開采和運用，而在於整個能源繫統的升級！
這就如同在工業4.0時代，工廠需要直接對接消費者，隨時按照消費者的要求進行生產，而在能源4.0時代，能源端也需要直接對接用戶端，根據用戶端的需求調節能源的供給。
無論是太陽能、風能、地熱能，還是核能，每種能源都有它自己的優勢和不足。如果能夠通過一個調節繫統將這些能源平衡起來，制衡能源彼此間的差異，這些能源的能量就能累加起綜合效應，勢必爆發一場能源大革命！這就是能源4.0！
移動互聯網的去中心化、大數據的可預見性、互聯網的無縫連接、雲計算的超級運算等組合在一起，會將碎片化的能源組成一個“能源互聯網”，其中互聯網是“智慧能源”的基礎，它利用先進的傳感器和軟件程序將能源生產端、傳輸端、消費端等數以億計的設備連接起來，形成一個大能源生態繫統。而大數據分析、雲計算則使“智慧能源”具備了獨立思考能力，它可以整合資源數據、環境數據、氣像數據、電網數據、市場數據等，統一進行數據分析和運算，包括負荷運算、儲備運算、轉化運算、平衡運算，使能源繫統成為一個有機整體。
能源4.0不僅實現了多種能源的累加綜合效應，還實現了能源從消耗到產生之間的環環相扣。它將具備“智慧、協作、進化”的生命體特征，因此也就成為“智慧能源”。
對於能源4.0的提出，筆者在此想多用一些筆墨。人們常說“興趣和愛好是最好的老師”，我自小熱愛科學，對科學充滿憧憬，20世紀70年代在農村插隊時克服重重困難進行了十餘項科學實驗，並於1978年獲得江蘇省政府“先進科技工作者”殊榮。“非並網風電”也是1980年我在家中做實驗時，無意中發現的一種自然現像，即在特定條件下多種電流不僅可以共融而且互不干擾，當給予特定的信號源時可以實現按序輸出電能的現像。當時我根據實驗做的線路圖，後經我國風電產業發展奠基人戴昌輝教授、農村能源（新能源）專家吳湘淦教授的指導，構建了多能源協同供電原理性模型，首次提出了“非並網風電”的概念。
當時確定其學術名稱為“多能源協同”，但為了便於和“離網”、“並網”相區別及內在聯繫，就簡稱為“非並網”。經多年研究、宣傳和實踐，“多能源協同”已在全世界廣為傳播，成為目前分布式電源和智能微電網的理論基礎。
1980—1986年，我先後在《中國風能》、《江蘇工學院學報》、《太陽能學報》等刊物上發表論文。直至2006年3月25日，在清華大學原副校長倪維鬥院士、錢易院士及電力電子實驗室主任柴建雲教授的支持、協調下，在清華大學電力電子實驗室用現代化的設備儀器和嚴謹的科學方法，重新演示了1980年我在家中做的實驗。實驗過程中，倪維鬥院士、柴建雲教授等反復實驗，重復實現、驗證了多能源協同效果，實驗報告認為：“該實驗數據準確，方法科學，結果可信。非並網風電直接應用於高耗能產業是一個值得探討的方向，可在此基礎上進一步進行工業性中試。”
這次清華園的驗證圓滿成功，為發展具有中國特色的風電產業走出了一條創新之路，也為構建能源4.0—產業能源互聯網理論奠定了基礎。
非常慶幸，在2007年，我作為項目首席科學家承擔了國家“973”計劃“大規模非並網風電繫統的基礎研究”（2007CB210300），經過數十年的研究已經取得產業化成果，促使我國在宏觀經濟和能源科技發展的結合上，在能源4.0的戰略框架下，對全球能源發展改革和經濟結構調整開始思考，並將重塑我國乃至世界的經濟結構！
能源4.0超越了以太陽能為核心的第三次能源革命的範疇，它構建了一個有機的高效、低成本、可持續、可調控的網絡繫統。一方面，能源4.0的核心是產業能源互聯網，是互聯網技術與智慧能源、智能電網、智能產業的結合，為工業4.0提供綠色、可持續的智慧能源和節能、環保的加工材料；另一方面，能源4.0為工業4.0提供清潔原材料，通過生產清潔產品，實現動態平衡生產，消除以傳統能源實現工業4.0帶來的“原罪”。
對於中國而言，當前經濟與社會發展面臨的國際、國內環境已比前35年改革開放時發生了根本性的變化，人口紅利、環境紅利和資源紅利已基本消耗殆盡，這就要求我們在把握全球經濟與社會發展的全局中，找準新一輪經濟新常態發展的戰略定位，並引領經濟與社會的發展，順利實現新常態。作為科研工作者，有責任為解決國家重大戰略需求，為實現中華民族偉大復興中國夢做出貢獻。
在能源4.0時代，霧霾失去依附，將自生自滅。而研究能源4.0的價值和意義不僅在於對能源領域的認知，更在於其原理背後有深刻的生活原理，如如何協作、如何差異化、如何分配資源等，這將對我們今後的工作和生活起到一定的指導作用。
在這裡還需要強調的是，我們的能源還可以利用“亞投行”進行融資生產，利用“一帶一路”進行產能輸出，這就把能源4.0上升到了國際戰略！
中國人歷來崇尚“和而不同”，隻有“不同”纔能產生“和”。但是在工業4.0之前，這種情況很難發生。因為大部分產品都是標準化產品，標準化產品的區別是等級之別，有高有低，有三六九等，產品的等級造成各種等級。在一個等級遍布的社會，其實是很難和諧的，但是工業4.0就會制造出各種“不同”。
同樣，在能源4.0時代，各種能源也會彼此協作，依托互聯網的連接和大數據、雲計算的應用，形成一個由各種能源組成的能源生態體繫。
在《周易》裡，事物的最高境界是“群龍無首”。其實我們往往都把這個詞曲解了，將其理解成混亂而沒有帶頭人的局面。實際上這個詞的意義是：一條條的龍首尾相接，在天上盤旋。既然是首尾相接，也就不再有前後之分，大家地位平等，隻是位置不同，彼此協作但又沒有等級。“群龍無首”被認為是大吉之相，但是需要經過前面曲折的過程纔能實現，如“飛龍在天”指的是事物發展的鼎盛階段，“亢龍有悔”指的是事物鼎盛之後的低調，最後纔是“群龍無首”的最高境界。
而能源4.0就是中國能源的最高境界！
能源4.0為我們建設低成本或零邊際成本社會奠定了基礎！
2014年年底，《第三次工業革命》的作者裡夫金又出版了《零邊際成本社會》一書，並在書中預言：“在分布式太陽能和風能等得到充分發展和利用的未來，人們可能可以像今天通過互聯網近乎免費地生產和消費信息一樣，借助能源互聯網近乎免費地生產和消費能源。”
能源4.0讓“零邊際成本”由概念到實踐脫穎而出。在這一繫統中可供挖掘的大數據和可以共享的豐富資源，提供了近乎免費且充分多樣化和個性化的商品和服務，能夠降低邊際成本，有時甚至接近於零邊際成本。因此，我國廣袤、高耗能的傳統行業一旦插上移動互聯網的翅膀，站在風口上的“豬”也會飛上天。
通過對新能源的革命研究，發現科技創新是實現
