
【作者:曹寅,邁哲華投資管理咨詢有限公司 (The Martec Group)咨詢總監(jiān)】
李克強(qiáng)總理在昨天的2015年政府工作報(bào)告中破天荒的提出“開發(fā)利用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化等技術(shù),著力在一些關(guān)鍵領(lǐng)域搶占先機(jī)、取得突破。制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃”。
李總理還在工作總體部署中著重指出要掀起能源革命,提到“打好節(jié)能減排和環(huán)境治理攻堅(jiān)戰(zhàn)。環(huán)境污染是民生之患、民心之痛,要鐵腕治理推動(dòng)。推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,大力發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能,積極發(fā)展水電,安全發(fā)展核電,控制能源消費(fèi)總量,加強(qiáng)工業(yè)、交通、建筑等重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能。積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。”
雖然今年的工作報(bào)告中李總理沒有直接點(diǎn)名能源互聯(lián)網(wǎng),但是,“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃+能源生產(chǎn)消費(fèi)革命,這兩者的結(jié)合如果不是能源互聯(lián)網(wǎng),那還能稱為什么?
能源互聯(lián)網(wǎng)包括六大板塊:智能發(fā)電,智能電網(wǎng),智能儲(chǔ)能,智能用電,智能能源交易,智能管理和服務(wù),這六個(gè)板塊無法割裂,渾然一體,構(gòu)成了完整的能源互聯(lián)網(wǎng)。建立這樣涵蓋六大板塊的能源互聯(lián)網(wǎng)并非一蹴而就,需要有先有后,那中國的能源互聯(lián)網(wǎng)從何開始?可以先看看德國人怎么干的。
德國有六大能源互聯(lián)網(wǎng)示范地區(qū),每個(gè)地區(qū)都有不同的能源互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)主題,我們來看看每個(gè)項(xiàng)目的特色:
庫克斯港
eTelligence項(xiàng)目
庫克斯港位于德國西北沿海易北河口南岸,風(fēng)資源豐富,風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)規(guī)模龐大,因此,區(qū)域內(nèi)的能源以風(fēng)電等可再生能源為主。此項(xiàng)目的核心就是建立一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)域性能源市場。區(qū)域內(nèi)所有的能源生產(chǎn)者、能源經(jīng)銷者、能源消費(fèi)者和能源服務(wù)提供者都通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交流和交易,各種發(fā)電設(shè)備的即時(shí)輸出情況和用能設(shè)備的即時(shí)能耗數(shù)據(jù),在網(wǎng)上一目了然,當(dāng)供需情況雙向透明之后,就形成撮合能源交易和能源服務(wù)的機(jī)會(huì),比如當(dāng)風(fēng)力發(fā)電能力出現(xiàn)剩余時(shí),區(qū)域內(nèi)某家酒店的游泳池或者冷庫就會(huì)人工或者自動(dòng)啟動(dòng),利用剩余的風(fēng)電制熱或者制冷,而如果沒有能源互聯(lián)網(wǎng),這些風(fēng)電就會(huì)被白白浪費(fèi)掉。
萊茵魯爾地區(qū)
E-DeMa項(xiàng)目
E-DeMa項(xiàng)目旨在是建立一個(gè)智能互聯(lián)的分布式能源社區(qū),在這樣的社區(qū)內(nèi),不存在單純的消費(fèi)者,家庭在消費(fèi)能源的同時(shí),也在利用自家的微型分布式能源電站生產(chǎn)電力,并在社區(qū)內(nèi)銷售。這個(gè)項(xiàng)目的核心在于“智能能源路由器”,這種“路由器”既可以實(shí)現(xiàn)家庭用電的智能監(jiān)控和需求響應(yīng),也可以反向的將分布式電站所生產(chǎn)的電力賣給電網(wǎng)或者社區(qū),能源路由器可以是光伏逆變器,也可以家庭儲(chǔ)能單元,還可以是家庭的智能電表。
卡爾斯魯厄和斯圖加特地區(qū)
Meregio項(xiàng)目
Meregio項(xiàng)目的核心同eTelligence項(xiàng)目一致,也是力圖建立一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)域型能源市場,不過Meregio項(xiàng)目中的電源是以傳統(tǒng)的火電和燃料電池為主。Meregio項(xiàng)目通過為區(qū)域內(nèi)的用戶安裝智能電表,以收集用電信息和發(fā)布即時(shí)電價(jià),并以電價(jià)波動(dòng)帶來的經(jīng)濟(jì)利益,鼓勵(lì)居民錯(cuò)峰用電,參與削峰填谷,并以此來增加電源的利用效率,減少傳統(tǒng)化石能源的溫室氣體排放。Meregio項(xiàng)目為傳統(tǒng)化石能源融入能源互聯(lián)網(wǎng)提供了很好的示范。
萊茵-內(nèi)卡城市圈
“曼海姆示范城市”項(xiàng)目
曼海姆是萊茵內(nèi)卡城市圈的經(jīng)濟(jì)和文化中心,是一座有著數(shù)十萬人口的中型城市,曼海姆模范城市項(xiàng)目的特點(diǎn)在于其將分布式能源和其他公用設(shè)施(自來水,供熱,燃?xì)猓┯袡C(jī)的融入了城市原有的配電網(wǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),曼海姆居民所使用的電力、自來水、供熱、燃?xì)舛紒碜陨磉呑罱姆植际侥茉粗行?,盡可能減少傳輸?shù)膿p耗。曼海姆示范城市項(xiàng)目建立了能夠融合水、電、氣、熱等在內(nèi)的公共資源的泛能網(wǎng)絡(luò)和分布式泛能中心,為能源互聯(lián)網(wǎng)向電力以外的能源擴(kuò)展提供了示范。
哈茨地區(qū)
RegMod項(xiàng)目
哈茨位于德國中部的山區(qū)地帶,哈茨(Harz)在古代德語中就是指山林,因此這個(gè)地區(qū)風(fēng)力和水力等可再生能源資源豐富。RegMod項(xiàng)目是一個(gè)綜合性的能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,其核心示范內(nèi)容是整合儲(chǔ)能設(shè)施、電動(dòng)汽車、可再生能源和智能家用電器的虛擬電站(VPP)。當(dāng)可再生能源發(fā)電有富余的時(shí)候,抽水蓄能電站和電動(dòng)汽車可以儲(chǔ)存多余的電力,智能家用電器,比如智能洗衣機(jī),智能洗碗機(jī),智能熱水器等,也會(huì)及時(shí)開啟消費(fèi)多余電力,在電力需求攀升的時(shí)候,這些儲(chǔ)能設(shè)施可以和智能用電器一起構(gòu)成虛擬電站,通過釋放所存儲(chǔ)的電力以及減少智能電器的用電量來滿足緊張的電力消費(fèi)需求。RegMod項(xiàng)目包含了很多能源互聯(lián)網(wǎng)元素,包括電動(dòng)汽車,分布式可再生能源,智能用電器,儲(chǔ)能設(shè)施等等,是能源互聯(lián)網(wǎng)的雛形。如果能夠?qū)egMod項(xiàng)目放大到負(fù)荷更大的能源體系中,將更具參考意義。
亞琛
Smart Watts項(xiàng)目
Smart Watts項(xiàng)目通過建立智能電力交易平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)所覆蓋區(qū)域的分布式能源交易,消費(fèi)者通過智能電表來獲知實(shí)時(shí)變化的電價(jià),根據(jù)電價(jià)高低來調(diào)整家庭用電方案和電動(dòng)車充電方案。
有三大元素幾乎貫穿了德國的六大能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目,那就是分布式可再生能源、電動(dòng)汽車、基于互聯(lián)網(wǎng)的電力交易和服務(wù)平臺(tái)。
不過德國人的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐不能在中國完全照搬,中德兩國情況迥然不同,德國是典型的發(fā)達(dá)國家,2014年GDP增長僅為1.5%,德國是世界人口平均年齡第二高的國家,在全世界僅次于日本,人口老齡化非常嚴(yán)重,已經(jīng)過了能源需求高速增長時(shí)代,德國過去十年來的人口數(shù)量和能源需求一直處于萎縮中。此外,德國幅員狹小,全境處于同一個(gè)時(shí)區(qū)內(nèi),東西時(shí)差只有30多分鐘,因此不存在電力生產(chǎn)中心和消費(fèi)中心不匹配的問題。
但中國的城鎮(zhèn)化率剛剛邁過50%大關(guān),經(jīng)濟(jì)增長速度也遠(yuǎn)高于德國。而且中國的能源發(fā)展面臨一大現(xiàn)實(shí)矛盾和兩大難題,即:能源需求的持續(xù)增長同能源電力產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩的矛盾,能源生產(chǎn)消費(fèi)中產(chǎn)生的環(huán)境污染難題,以及能源生產(chǎn)中心和消費(fèi)中心的地理不匹配難題。
因此中國的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑必須具有中國特色,既要將現(xiàn)實(shí)矛盾和發(fā)展難題考慮其中,也要面向未來,學(xué)習(xí)海外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。從可行性和必要性來說,在中國,能源互聯(lián)網(wǎng)最先落實(shí)的應(yīng)該是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和分布式光伏。
由于中國仍然處于迅速發(fā)展階段,即使從中長期來看,保證能源供應(yīng)安全,滿足人民生產(chǎn)生活所需不斷增長的能源和電力需求,確保國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,仍是中國能源發(fā)展第一目標(biāo),建設(shè)以特高壓為核心的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可以有效解決中國的能源消費(fèi)和生產(chǎn)的地理錯(cuò)配問題,并且,智能化的特高壓遠(yuǎn)程輸電網(wǎng)絡(luò)也可以像德國的能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目一樣,大幅提高包括可再生能源在內(nèi)的發(fā)電資產(chǎn)利用率、減少能源生產(chǎn)和輸送過程中的污染和損耗。因此,特高壓會(huì)成為將來中國能源互聯(lián)網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)骨架。國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司也一直在推進(jìn)特高壓項(xiàng)目。
如果說以特高壓為核心的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的中國特色,那分布式光伏則是中國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)面向未來的窗口。分布式光伏具有眾多優(yōu)勢,首先,同集中式發(fā)電相比,分布式光伏倡導(dǎo)就近發(fā)電,就近并網(wǎng),就近轉(zhuǎn)換,就近使用的原則,不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量,同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長途輸電中的損耗問題,通過在需求現(xiàn)場靈活滿足用戶對能源的不同需求,實(shí)現(xiàn)能源精益化生產(chǎn)和消費(fèi)。此外,分布式光伏電站還具備占地面積小、初始投資和后期運(yùn)維成本規(guī)模較小、建設(shè)周期短、靈活智能、便于控制等優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)Υ箅娋W(wǎng)、遠(yuǎn)距離供電形成有益的互補(bǔ)和替代,未來發(fā)展到一定比例時(shí)能夠有力促進(jìn)智能微網(wǎng)的發(fā)展,在德國,分布式裝機(jī)占光伏總裝機(jī)比例接近75%,是發(fā)達(dá)國家光伏發(fā)展的主流。而且,與其他清潔能源相比,光伏發(fā)電與工商業(yè)用電峰值基本匹配,因此分布式光伏相比于其他可再生能源具有更佳的經(jīng)濟(jì)性。
不過,真正賦予分布式光伏作為能源互聯(lián)網(wǎng)接口優(yōu)勢的,還是因?yàn)樵谒械哪茉葱问街?,只有分布式光伏才能夠真正做到貼近用戶,擁抱用戶。在傳統(tǒng)的能源電力行業(yè)中,規(guī)模經(jīng)濟(jì)為王,電站越大越好,項(xiàng)目越大,度電成本越低。但在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,需要考慮的卻是怎么化整為零,如何在不增加度電成本的前提下,將大項(xiàng)目拆成小項(xiàng)目,這樣才能盡可能靠近能源消費(fèi)者。在人類目前技術(shù)水平下,煤電、氣電、風(fēng)電、水電、生物質(zhì)發(fā)電、核電都無法做到百兆瓦級(jí)別的項(xiàng)目度電成本和千瓦級(jí)別的項(xiàng)目度電成本相近甚至相同,只有光伏發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)這種逆規(guī)模經(jīng)濟(jì),因?yàn)椴还苁羌惺竭€是分布式,所有光伏電站都是由一塊一塊光伏組件拼裝組成,因此光伏電站,尤其是分布式光伏電站將成為能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的最佳能源來源。
互聯(lián)網(wǎng)思維的核心就是用戶思維,產(chǎn)品設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)和口碑傳播等,都離不開用戶的參與。能源互聯(lián)網(wǎng)打破了傳統(tǒng)能源電力行業(yè)的信息不對稱,使得信息更加透明化,能源消費(fèi)者獲得更大的話語權(quán)。在新的形勢下,要求電力企業(yè)在更高層面上來實(shí)現(xiàn)“以電力用戶為中心”,不是簡單地聽電力消費(fèi)者需求、解決消費(fèi)者的問題,更重要的是讓消費(fèi)者也參與到能源生產(chǎn)消費(fèi)鏈條的每一個(gè)環(huán)節(jié)中,讓消費(fèi)者能夠自主選擇所用電力來源,并且允許消費(fèi)者不僅消費(fèi)電力,還能利用自家的分布式光伏電站生產(chǎn)電力,銷售電力,打造一個(gè)開放的生態(tài)體系,吸引更多的參與者進(jìn)入能源價(jià)值鏈,就像互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)一樣,匯集全社會(huì)的智慧,電力企業(yè)才能和用戶共同贏得未來。
堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和分布式光伏僅僅是建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)的必要硬件,在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,比硬件更重要的將是“軟件”,能源企業(yè)的思維模式將需要基于互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐而重構(gòu)。
能源互聯(lián)網(wǎng)打破了行業(yè)中的信息不對稱,極大提高了傳統(tǒng)能源電力系統(tǒng)的效率,降低了成本。不過,能源互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值遠(yuǎn)不止于此,更深遠(yuǎn)影響來自思維方式的革命,這將是一種全新的思維模式,核心是以“全連接”來重構(gòu)能源企業(yè)的思維模式,電力消費(fèi)者和發(fā)電企業(yè)之間、發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)之間、電力消費(fèi)者和電網(wǎng)之間,以及服務(wù)企業(yè)和消費(fèi)者之間,都是全連接的。能源企業(yè)的商業(yè)模式、營銷模式、研發(fā)模式、運(yùn)營模式、服務(wù)模式等,都必須以互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代特征為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行重構(gòu)。能源互聯(lián)網(wǎng),不是簡單的能源+互聯(lián)網(wǎng),不是僅把互聯(lián)網(wǎng)作為工具疊加在電力或者其他能源行業(yè)之上,重構(gòu)能源電力企業(yè)的思維模式是最重要的,因?yàn)樗季S決定了行動(dòng)和方向。
在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,信息和數(shù)據(jù)的經(jīng)營是能源和電力企業(yè)的核心競爭力之一。數(shù)據(jù)挖掘和分析能力至關(guān)重要,基于大數(shù)據(jù)分析,能源電力企業(yè)可以做到對消費(fèi)者的深入洞察、提供精準(zhǔn)的服務(wù)和營銷、獲得科學(xué)的管理決策能力、最大化資產(chǎn)效能、最小化污染和溫室氣體排放。
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代不可逆。順應(yīng)世界大勢,以互聯(lián)網(wǎng)思維、借助先進(jìn)ICT技術(shù)和能源電力技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化重構(gòu),在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,無論是發(fā)電企業(yè),輸配電企業(yè),售電企業(yè),還是服務(wù)企業(yè),無論是大公司,還是小公司,首先必須是一個(gè)高科技企業(yè),不能充分利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)升華和改造的企業(yè),在信息時(shí)代是沒有生存空間的。 順應(yīng)趨勢,建立優(yōu)勢,不僅是能源企業(yè),更是所有個(gè)人,企業(yè)以及國家贏得未來的必然選擇,因此中國必然要走向能源互聯(lián)網(wǎng)之路,必然要走向互聯(lián)網(wǎng)+Everything的時(shí)代。