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能源互聯網核心能源路由器的實現 有賴于大規模儲能技術發展

2018-07-03 10:57:00 能源互聯網聚焦  點擊量: 評論 (0)
能源互聯網是指能源產業鏈的參與者以及生產、輸配、存儲、消費等行為達到高度的網絡化、自動化和智能交互。能源互聯網是分布式的,可再生能源和分布式能源將實現大量并網,形成分散的能源節點,與集中式的能源站共同支撐起整個能源網。

    導語
    通過對互聯網思維的解讀,該文闡明了運用互聯網思維改造售電側的必要性和必然性。此外,對互聯網能源和能源互聯網兩個概念應該加以了區分,具體闡述了兩個概念的定義、內涵、特征和區別。最后,本文梳理了傳統能源企業將面臨的機遇和挑戰。

    
     中國經濟由超高速增長轉為中高速增長,進入經濟發展的新常態。新常態意味著舊的經濟增長模式已無法維持,經過30年的高速增長,人口、資源、環境等紅利因素已得到充分釋放并且積累了一定的風險,中國經濟增長將由要素型驅動轉變為改革型驅動。我們已經看到新一屆政府戮力改革的一系列舉措,懲治腐敗,約束權力,改革體制,破除壟斷,從內生因素激發自身活力,使經濟增長向質量型、效率型、創新型轉變。改革紅利將是中國經濟保持新常態最重要的驅動力。
 
     電力體制改革作為經濟體制改革中的深水區,今年將正式破題。新電改方案依舊堅持“放開兩頭,管住中間”的市場化方向,總體框架為“四放開一獨立一加強”,即“輸配以外的經營性電價放開、售電業務放開、增量配電業務放開,公益性和調節性以外的發供電計劃放開,交易平臺獨立,加強規劃”。其中,配售電業務放開引發了社會資本的高度關注,被認為一個萬億級的市場即將打開。與此同時,互聯網思維在人們的津津樂道之中不斷的顛覆著傳統行業,尤其是具有顯著長尾特征的大眾消費行業。

     那么,新電改實施后,能源與互聯網是否具備聯姻的條件?二者聯姻的碩果究竟是互聯網能源還是能源互聯網?傳統能源企業是否將面臨深刻轉型?這是否又意味著我們即將邁入新的能源消費時代呢?


一、電力改革、市場化與互聯網思維


     毫無疑問,電力改革的目標就是市場化,讓用戶和發電商可以自主相互選擇。但是,電力是一種特殊商品,無形且難以儲存,電網作為渠道商一直在產業鏈中處于支配地位,可以說很好的詮釋了“渠道為王”的含義。電力改革的重要內容就是打破電網渠道地位,變渠道為通道,由壟斷市場變為服務市場。電力改革將為電力行業創造市場化的條件,這也是電力行業創新商業模式的基礎。
 
     提到商業模式,恐怕必然會聯想到互聯網思維。的確,互聯網思維正在深刻改變著傳統行業,創造著一個又一個的產業奇跡,許多人也在總結和實踐著互聯網思維。那互聯網思維究竟是什么?筆者認為,互聯網思維是一種通過改變或創造渠道來大量獲取用戶的商業邏輯。獲取用戶是互聯網思維的核心,用戶數量和質量就是企業價值所在,而改變或創造渠道既是互聯網扁平化屬性的體現,也是各種互聯網思維法則(如產品追求極致、注重客戶體驗、口碑營銷、超預期營銷等)所要達到的最終效力。
 
      那么,電力體制完成市場化改革之時,是否也是互聯網思維顛覆電力行業之日呢?在電改的框架內,售電業務直接面向終端用戶,具有開放性和全民性,是極佳的互聯網入口資源,蘊含巨大的商業價值。同時,售電業務中包含眾多長尾用戶,比如居民用電,數量大而用量小,長尾用戶的利益在傳統售電模式下處于劣勢地位,而互聯網模式則可以通過商業模式創新使長尾用戶獲得實惠、體現價值,可以說,長尾用戶對互聯網模式有其內在需求。所以,對售電側而言,用互聯網思維來改造傳統商業模式是有其必要性和必然性的。


二、它山之石——英國電力改革與德國售電行業的互聯網創新


     電力體制改革將重新構建整個行業的體系、規則和生態,像是為我們展開了一幅恢弘壯麗的畫卷,而互聯網思維能給電力行業帶來怎樣的顛覆性和創新性,又不由的激發著我們放飛憧憬和想象。在當下,我們不如先來尋覓一些它山之石,看能帶給我們怎樣的經驗和借鑒。

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1、英國電力改革
 
  英國電力體制在改革前也是舉國體制,與我國類似,由國有化的中央發電局統管發、輸、配電業務,實行壟斷經營。其電力改革歷經多年的不懈努力,成功構建了全新的市場化體制,實現了高度開放和有序競爭。英國電力改革可成為我國電力改革的直接借鑒,其過程主要分為三個階段:
 
  第一階段是行業結構重組和電力庫模式建立。1989年,英國議會通過《電力法》,開始實施廠網分開和私有化重組,將中央發電局拆分為3家發電公司、1家高壓輸電公司和12家區域配電公司,鼓勵新的發電商和售電商進入市場。與此同時,英國電力行業引入市場機制,建立了競爭性的電力庫,發電商通過電力庫實行公開競價上網,供電公司、批發商、零售商及用戶(除直供用戶之外)也必須通過電力庫來購買電力。
 
  第二階段是建立新電力交易制度(NETA 模式)。由于強制電力庫存在定價機制不合理、市場操縱等問題,英國議會于2000年批準了新的公用事業法案,建立了以雙邊合同為主、平衡機制為輔的市場交易模式,增強發電商之間的市場競爭,促進售電商對用戶負荷的快速響應,提高了市場的透明度,降低了監管的復雜度,并有效的分攤了成本和風險。此外,通過分別頒發配電和售電執照,英國電力市場已實現了配電、售電業務的徹底分開,所有的用戶,無論其規模大小,均可自由選擇售電商,從而實現用戶側市場的完全競爭。
 
  第三階段是建立全國統一的英國電力貿易和傳輸機制(BETTA模式)。2005年,英國政府決定將NETA模式推廣到蘇格蘭地區乃至全國,稱BETTA計劃。其主要內容是,在全國范圍內建立統一的電力貿易、平衡和結算系統,建立統一的電力傳輸定價方法和電網使用合同體系,同時,實現全國電力系統的統一運營,由英國國家電網公司負責全國電力系統的平衡,保障供電質量和系統安全。BETTA的實施讓全國范圍內所有市場實體在同等條件下進入統一的市場,所有的市場參與者都被允許在整個英國進行自由電力貿易。

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2、德國售電行業的互聯網創新
 
  1998年德國的能源經濟法案出臺后,德國電力市場迎來了開放和競爭新局面。在電力終端市場,德國推行配售分離的政策,經過多年的發展,德國的售電商在2014年初已經達到900多家。在激烈的市場競爭中,這些售電商進行了大量的商業創新,其中很多運用了互聯網技術和思維,非常值得我們思考和借鑒。
 
  德國的傳統電力公司RWE推出一系列移動應用,包括企業群、個人電費管理、智能家居控制和電動車充電等各種應用,除了可以方便的管理自己的電費賬單、查閱用電數據和各種價目,同時還可搜尋附近的充電樁,控制家里可遠程調控的電器設備,了解最新的電價和能源信息。
 
  還有專門為售電公司提供服務的軟件公司——SIV公司,提供客戶管理系統和套餐設計系統的開發服務,比如大城市單身貴族套餐、小城市三口之家套餐、工業電解鋁用戶套餐等等,滿足各種定制化服務。
 
  售電業務的互聯網入口價值不容小覷,德國共有900多家售電公司,提供9000多種電力套餐,有公司致力于為用戶提供電力套餐搜索和篩選服務,用戶可以輸入描述自身需求的各種參數得到最優的電力套餐。還有針對電動汽車用戶的某公司,為用戶提供詳盡的充電站信息甚至提供有多少車在排隊等及時動態。
 
  德國的售電公司還推出了各種以綠色信用為主題的營銷方式,例如,把光伏發電對應的CO2減排量算成積分,讓用戶在買電動汽車的時候享受打折,買光伏充電寶和其他光伏便攜設備甚至可以白送。還有售電公司與零售企業合作,把所有商品都標識出綠色指數,用戶在購買商品的同時得到綠色信用評級。再有,用戶在駕駛電動汽車、坐公交車的時候,拍張照片,發到社交網站,就可以得到綠色社交指數和評級。還有公司推出評估駕駛者綠色指數的記錄儀,能不能保持勻速,能不能少踩剎車,這些駕駛習慣將轉換成綠色消耗指標,與購買汽車保險直接掛鉤。
 
  對于售電業務,渠道創新最難的是實現自由結算。有一家名為Ubitricity的售電公司,發明了一種盒子,不管在德國的任何一個角落,任何一個插座,只要插上該公司的盒子,則可實現用戶跟該售電公司直接結算。該售電公司還為用戶提供優惠套餐,讓獲取用戶不再受時間和地域的限制。

三、能源產業新生態——互聯網能源
 
  上文中兩座寶貴的它山之石對我國電力行業有直接的借鑒意義,英國的改革和德國的創新共同給我們指明了發展路徑,二者結合起來,便可窺見我國電力行業即將奔向的明天——互聯網能源。所謂互聯網能源,就是由電力體制改革提供市場化條件,實現供需雙方自由選擇,再運用互聯網思維,以獲取用戶為價值導向,提供創新服務模式,建立電力終端消費的新生態。
 
  首先,通過電力改革重組行業結構,實現廠網分離,輸配分離,配售分離,發電側和售電側市場放開。發電商可以自主定價但又必須接受市場競爭,用戶可以選擇售電商同時享受競爭紅利,發電商和售電商在獨立的電力交易平臺自由交易。電網作為發電商和售電商之間的中間環節,不再統購統銷壟斷渠道,而是作為電力輸送通道只收取過網費,電價可以直接從發電商傳導到終端用戶。電網將演變為公共資源,進行透明化經營和管理,同時在技術上確保電力輸配的安全性、穩定性和廣泛接納性。
 
  其次,電力體制改革在理順產業鏈自身脈絡的同時,還會凸顯傳統售電業務的互聯網入口價值,勢必會引起互聯網思維的入侵和顛覆。很多人擔心電力改革實現市場化之后,由于居民用電等長尾用戶的市場地位比較弱,其利益將無法得到保護,成為電力改革的犧牲品。這種說法單就電力消費而言并沒有錯,但運用互聯網思維來看,市場化為實現渠道扁平化以及自由獲取用戶提供了基礎,長尾用戶恰恰是售電商的價值源泉。售電商的價值不僅僅體現在售電利潤,而是取決于由用戶數量和市場份額帶來的衍生價值。售電商為獲取用戶不斷提供更廉價、更優質、甚至超預期的服務,而用戶則充分享受市場競爭帶來的紅利。所以,互聯網思維可以有效平衡和理順售電商與用戶之間的利益,建立電力終端消費的新生態,同時也將我們帶進互聯網能源的新時代。
 
  此外,互聯網能源的真正實現有賴于售電商對用戶的自由獲取,進一步說,還需要實現用戶與售電商、售電商與發電商之間的自由結算。這也預示著將出現和普及一種新產品——智能電表。智能電表具有電量結算功能,在整個電網范圍內標識售電商和用戶。智能電表可以是固定式的,可插入標識售電商的芯片卡,通過更換芯片卡來更換售電商;智能電表還可以是即插式的,用戶在任何一個地方只要插上智能電表取電,則可與其標識的售電商進行結算,更換售電商就是更換智能電表。這與通信行業通過SIM卡確定運營商和用戶的業務關系非常類似,自由更換運營商同樣也是通信行業的發展趨勢。可以說,智能電表是實現渠道扁平化的核心設備,是互聯網能源的必備條件之一,隨著互聯網能源的發展,智能電表必將出現和普及。
 
  當前,電力體制改革即將邁出更艱深的步伐,互聯網思維更是展示出星火燎原之勢,以智能電表為代表的產品和技術必將取得突破,互聯網能源必然將為我們開創一個能源產業的新時代!


 四、未來能源形式——能源互聯網
 
  既然提到互聯網能源,就必然聯想到另外一個相近的概念——能源互聯網。兩個概念同樣描繪能源行業的遠景,甚至用詞幾乎相同,又當如何作以區分呢?可以這樣來看,互聯網能源中的“網”是信息網,是Internet,網上流動的是信息;能源互聯網中的“網”是能量網,實現能量的流動和交互。再進一步說,互聯網能源是體制梳理和商業模式創新,而能源互聯網則是深刻的能源技術革命。
 
  能源互聯網是指能源產業鏈的參與者以及生產、輸配、存儲、消費等行為達到高度的網絡化、自動化和智能交互。能源互聯網是分布式的,可再生能源和分布式能源將實現大量并網,形成分散的能源節點,與集中式的能源站共同支撐起整個能源網。能源互聯網還是去中心化的,意味著能源互聯網將放棄集中調度和分配,能源節點既是生產者也是消費者,能源流動呈現自發、雙向和網絡化的特征,在全網范圍內實現負載自動平衡。能源互聯網是更遠的未來和遠景,是全球能源發展的必然趨勢。
 
  當前,智能電網、微網技術、分布式能源、泛能網等技術正在蓬勃發展,為邁向能源互聯網不斷積累技術進步。從理念上說,能源互聯網其實是超越以上技術的,其互聯互通的特點更類似于WEB 2.0時代的互聯網,由此可見,能源互聯網也需要建立類似以太網的多層次拓撲架構。在以太網中,拓撲架構的節點是路由器,路由器是實現以太網架構的核心設備,同理,能源互聯網將預示著一種舉足輕重的核心設備(系統)的出現——能源路由器。
 
  能源路由器作為能源互聯網的核心裝置,具有能源交互、智能分配、緩沖儲能等一系列功能。能源路由器的實現,既離不開電力電子技術的進步,還有賴于大規模儲能技術的發展。儲能相當于能源互聯網中的緩存,是拓撲架構下能源交互的必備條件。雖然大規模儲能面臨效率、成本、容量等技術問題,但包括電池儲能、機械儲能、氫氣(天然氣)儲能、深冷儲能在內的一系列儲能技術正在蓬勃發展。一旦大規模儲能技術取得突破,相信電力電子技術必會跟上步伐,能源路由器的問世就可以期待,能源互聯網的遠景也才會真正實現。

 五、傳統能源企業面臨的挑戰
 
  電力體制改革本身是一項極其深刻的變革,再加上互聯網時代、新能源時代的洶涌到來,傳統能源企業的未來似乎陰云密布。的確,傳統能源企業將會面臨諸多挑戰,下面梳理了一些內容以供思考和探討。
 
  1、電力體制實現市場化后,帶有平均主義色彩的發電上網統一調度制度將被打破,發電商須在電力交易平臺公開競價售電,直面行業競爭的壓力。由于電力是無差別的產品,所以成本就是生命線,價格就是競爭力。發電商必須樹立強烈的競爭意識,從經營、管理、技術等多方位提升水準,全力降低生產成本,努力維持市場競爭力。
 
  2、從能源結構的角度來看,火電面臨的競爭壓力最大。由于電力需求增長放緩、新能源裝機比重不斷提高,火電行業已經開始出現產能過剩的局面。電改施行后,水電、核電將繼續保持低成本優勢;風電將再次迎來春天,棄風上網將不再受電網的制約;同樣得益于電網的接納能力,天然氣發電、太陽能發電等分布式能源將獲得生存空間并逐步體現優勢。火電行業產能過剩的趨勢將持續,在多種能源形式的充分競爭下,其利潤空間會受到大幅擠壓,收益水平維持低位,面臨較大的生存壓力。
 
  3、電改施行后,電網企業面臨諸多基礎性的變革,管理難度加大。首先,電網必須具備廣泛的接納性,接受各種容量小且不穩定的電源并網,將進一步考驗電網的安全性和穩定性。其次,電力調度不再由電網企業自主決定,而是根據電力交易情況被動執行,其復雜程度大大增加。電網企業需大力進行技術創新和管理創新,以適應新形勢下的輸配電需求。

 六、結語
 
     如果說電力體制改革是一場自發的變革,那么互聯網能源可算作一種外力驅動的變革,而能源互聯網則是更本質上的產業革命。無論是哪種變革,傳統能源企業在產業鏈地位上都將面臨新興產業的挑戰,其地位下降的趨勢不可避免。
 
      當然,所謂傳統能源企業,只是一個特定的靜態的名詞,用發展的眼光來看,不如說是能源產業的參與者。變革為所有參與者提供機會,傳統能源企業需以一種參與者的心態,認真研判行業發展趨勢,在充分發掘現有業務價值的同時,尋找產業鏈新的關鍵環節和價值高地,同樣也將在變革中贏得新的機遇和取得更輝煌的成就。

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責任編輯:滄海一笑

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