随着节能减排工作的深入开展，智能能源的应用将成为最重要的手段，半导体产品在其中也将会发挥更大的作用。智能能源是指在现代IT技术的推动下，在能源生产、传输、计量、管理、存储、应用等六个环节中实现系统能效技术与半导体技术的高度融合，从而达到系统能效的最优化。一方面，智能能源产业将能源产业和IT产业的发展有机地融为一体，既占据了下一轮IT应用领域的制高点，还催生了新的能源产业和能源装备产业。另一方面，智能能源产业将大大提高能源利用效率并降低能源消费量，从而达到节能减排的效果。
新能源领域
全球各国纷纷把发展新能源作为调整能源结构、应对金融危机、扩大就业的重要手段，在国家规划、产业环境培育以及配套服务行业支撑方面给予了大力的支持与扶持，新能源产业的整体规模随之扩大。
在太阳能利用方面，2010年全球太阳能电池产量达到了15.2GW，光伏装机容量也呈现出爆发式的增长态势，全年光伏新增装机容量达到了16GW，新增装机年增长率超过了100%，累计装机年增长率则超过了70%。在太阳能光热方面，太阳能热水器技术更加成熟，正以优良的性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。太阳能的利用已经成为世界各国能源利用的重要组成部分，作为无污染的绿色能源，随着全球环境保护逐渐为各国所重视，其发展速度也将进一步加快。
在风能利用方面，2010年世界风电装机继续保持平稳快速的增长，新增风力发电装置37700MW，总装机容量达到195600MW，较2009年增长23.9%。全球风电设备制造企业也因此获得了快速的发展，进而带动了整个产业的繁荣。在风能资源丰富的地区，产业的发展步伐更加迅速，风能在全球能源结构中的占比将进一步提升。
在生物质能产业发展方面，2010年全球生物柴油产量达到1920万吨，年增长率超过20%。同时，生物质发电装机容量、燃料乙醇生产规模也逐渐扩大，仅巴西的乙醇燃料年产量预计2013年将扩大到350亿升，其中100亿升用于出口。生物质能作为高效清洁能源在提供电力、燃气和液体燃料等方面将发挥更大的作用。
全球新能源产业不仅在解决能源危机、减少环境污染方面发挥着巨大的作用，更在各国社会经济发展过程中逐渐成为支柱产业，其市场应用和投资规模迅速扩大，各国都纷纷看好新能源产业的发展前景。
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智能电网
智能电网是将先进的通信技术、传感器技术、自动控制技术与能源电力技术相结合，以实现电网的自动化、可靠化、低成本化、节能化及高效能化为宗旨的现代化电力系统。
2009至2020年国家电网总投资为3.45万亿元，其中智能化投资3841亿元，占总投资的11.1%，未来10年我国将建成坚强的智能电网。目前，国家正在推进“一特四大”的电网发展战略。以特高压电网为基础，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。智能电网的建设，不仅带动了传统发电商、电网运营商的发展，同时也带动了各个分布式能源、微电网、系统IT服务商、半导体企业制造商，以及大量的普通用户等各市场主体大规模地进入电力市场，从而促使市场选择范围更大、市场竞争更加激烈、市场风险更加分散，进而增强了电力市场的稳定性。在智能电网环境下，传统的发电商从简单的电力供应商变成了综合的能源、信息、科技服务商，除了为用户提供优质的能源外，还利用先进的技术改进能源结构、实现能源升级换代和引导能源消费。在智能电网环境下，电网、发电商、用户、交易中心之间新的交易关系是传统电力市场技术条件下所不具备的。
国内在配电领域的智能化研究，主要集中在分布式发电、新能源接入技术、用来改善电能质量的存储技术、提高风电接入效率的相关技术以及可以提高用户供电可靠性和供电质量的定制电力技术等方面。企业已经生产并成熟应用的有：动态电压恢复器技术(DVR)、固态切换开关技术(SSTS);已经展开研究但还没有应用经验的主要有：配电系统静止无偿补偿技术(DSTACOM)、有源电力载波(APF)等相关技术。总体上，我国智能电网相关技术的发展重点着眼于电力电网设备、能源计量与管理及能源存储等的研发与提升。
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能源计量与管理
智能电表将会有着广泛的应用，并且伴随着智能电网工程的建设，市场规模将会快速增加。当前，我国电能表的拥有量约为4亿台，每年电能表的需求量超过4000万台。智能电表安装数量，自2009年起开始出现两位数的成长，2009年智能电表安装达7，600万具，2015年预计将达2.12亿具。国内行业将面临一个每年超过50亿元规模的市场，这对智能电表制造企业更是巨大的推动，智能电表制造企业将成为充分受益于智能电网建设的排头兵。
目前，北京、上海等一线城市已经开始试点使用智能电表进行电力电网系统的管理与计量。智能电表系统可完全满足北京、上海等地区一户一表方案需求，市场机会十分及时、广阔。福州已开始为3个小区，近25.7万户进行电网智能化改造，首批3000户已开始正式使用智能电表，2010年年内25.7万试点用户将全部使用智能电表。南京市2010年年底前首批免费完成102万户智能电表改造，预计五年内改造全部完成。
国内从事电力线集中智能电表系统研制、生产的厂家或单位已有几十家，但真正能够独立研发形成产品且投入市场的厂家只有少数几家。在现有企业中，具有独立研发能力的企业约占10%，属二次开发、设计的占40%，散件组装、来料加工的占50%。
能源存储
能源存储是智能能源重要的组成部分。储能行业是伴随着新能源产业和现代电力系统的发展而逐渐发展起来的。目前，全球储能技术主要有机械储能(如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等)、电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、锂电池等)和电磁储能(如超导电磁储能、超级电容器等)三大类。不同储能技术在技术成熟度、应用领域、产业化进程等方面存在差异。机械储能中最成熟的是抽水蓄能，主要用于电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用等，其能量转换效率在75%左右;电磁储能技术比较昂贵，还没有商业化;技术进步最快的是电化学储能，其中钠硫、液流及锂离子电池技术在安全性、能量转换效率和经济性等方面都取得了重大突破。
在全球高度重视气候变化与节能减排的趋势中，可再生能源并网、电动汽车以及智能电网推动已成为国际趋势，同时也带动了各类大型储能与动力电池的市场需求。据美国权威研究机构SBI的统计信息：全球公共事业储能市场规模已经从2006年的32亿美元增长到2010年的48亿美元，年均增长率达10.9%;2015年，全球公用事业储能市场规模将达到100亿美元。根据PikeResearch的研究，2008到2018年全球储能市场需求将从111GW增长到4661GW，年均增长45%，其中锂电池2008年为3GW，2013年约为727GW，2018年将到达3034GW，十年间复合增长率达到了100%。
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能源应用
能源应用领域涉及到人类生产、生活的方方面面，其中新能源汽车、LED半导体照明是目前最为热门的应用领域，也属于国家促进节能减排，大量鼓励发展的战略性新兴产业。
在经济危机和能源危机双重压力之下，新能源汽车已经成为全球汽车业发展的新方向。近年来，世界主要汽车生产国都将大力发展节能与新能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措，这些国家纷纷制定了节能与新能源汽车的发展战略规划。另外，全球各个国家和地区的优惠政策也为新能源汽车产量的增长起到了积极的推动作用。由于世界金融危机所带来的负面影响并未根本消除，世界汽车工业整体表现依然较为低迷，和全球汽车产量的负增长相比，新能源汽车作为新兴市场表现出了很强的活力。2010年，全球新能源乘用车共生产106.1万辆，同比增长26.9%，全球新能源汽车产量呈稳定上升的趋势。
随着LED技术的不断进步，产品应用领域逐步拓展，近几年全球LED市场保持了较快稳定的增长，市场规模从2006年的42.3亿美元增长至2010年的79.3亿美元。整体来看，由于受市场基数持续增大及产品价格持续下降的影响，全球LED市场增长速度逐渐趋于平稳。近两年，在大尺寸背光源渗透率快速提升、通用照明产品需求逐步扩大等新兴应用领域快速发展的带动下，全球LED市场仍保持两位数的增长，成为半导体领域中的亮点市场。2010年，全球经济复苏迹象显现，全球LED市场增速加快，同比增长15.9%，整体市场规模达到79.3亿美元。
智能能源的应用是从根本上实现我国节能减排的手段，随着国家对节能减排推进力度的增加，将给智能能源应用市场带来难得的发展机遇。半导体技术或产品作为智能能源领域中的重要应用，也将发挥更大的作用。