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能源互聯網是能源變革的集大成者 五大不可忽視
【摘要】：
能源互聯網的概念是什么?筆者認為,能源互聯網是以智能電網為基礎,與熱力管網、天然氣管網、交運管網等多種類型網絡互連互通,多種能源形態(tài)協(xié)同轉化、高效存儲;支持分布式可再生能源及各類能源的充分接入,滿足任何合法主體的參與和分享;實現信息和能源的深度融合,以支持各種能源生產、消費設施的“即插即用”與“雙向傳輸”,保證分布式、間歇性、多樣化的能量供給和需求;在集中式與分布式能源協(xié)調運行的前提下又能充分體現其自主、自愈、能動的生態(tài)特征。
各方力量推動
從國家層面上看,不斷出臺政策鼓勵能源互聯網發(fā)展。今年2月底,國家工信部、國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關于推進“互聯網+”智慧能源發(fā)展的指導意見》,核心是以改革創(chuàng)新為核心,以“互聯網+”為手段,以智能化為基礎,緊緊圍繞構建綠色、低碳、安全、高效的現代化能源體系,促進能源和信息深度融合,推動能源互聯網新技術、新模式的新業(yè)態(tài)發(fā)展。并提出近期、中期推進的發(fā)展目標。
6月底工信部也下發(fā)通知,首次明確以園區(qū)模式推進工業(yè)領域電力需求側管理,并于近期啟動2016年示范園區(qū)推薦工作。其中提出入選示范園區(qū)的四個條件是:依法設立的經濟技術開發(fā)區(qū)和高新技術開發(fā)區(qū);有較高的產業(yè)聚集度,存量GDP百億以上;能源管理相對集中,存量用電量10億千瓦時以上;其管理平臺建設、源網荷儲協(xié)調優(yōu)化運營、能源互聯網建設、能效對標與評估分析、智能微電網建設方面具有示范效應。
從市場層面看,自去年中央9號文頒布以來,全國成立了幾百家售電公司,除電網作為傳統(tǒng)售電方式、個別類似貴州配售一體試點售電模式外,其余主要是獨立售電公司。獨立售電公司不具明顯競爭優(yōu)勢,盈利者很少,筆者看好的是配售一體售電公司。因其擁有配電網運營權并開放于社會資本;擁有更多的獲取數據和資源的可能性。隨著儲能、電動車等新興設施大量普及和分布式可再生能源的接入,配售一體的公司的網架結構及服務空間會放大和改變,其服務職能和增值服務空間將有很大的擴充余地。
從城市化發(fā)展的壓力上看,我國城市化進程發(fā)展迅速,智慧城市已列入各大、中城市的發(fā)展規(guī)劃,但大氣環(huán)境問題形勢嚴峻,經濟社會低碳發(fā)展已成為經濟社會發(fā)展的首要問題。來自國際能源署(IEA)的警告稱,空氣污染已經成為繼高血壓、膳食風險、吸煙之后人體健康的第四大威脅。
從資源與技術條件上,我國大電網、特高壓技術領先于世界,從技術上來說,大電網的監(jiān)控技術和安全手段用于局域能源系統(tǒng)綽綽有余,且我國多年來在現行體制和規(guī)則下已形成的大電網冗余能力將會得到巨大釋放。問題只在于,如何實現開放配電市場的支持性政策和規(guī)范,以改變現行能源體制、規(guī)范;能否下大力氣整合技術資源、市場資源。前者是靠政府的行政推動,后者將來自于市場的強大力量,兩者都需要“在實干中完善”,而不是等待“完善再干”。確切地說,我們只存在制度障礙,不存在技術障礙。無線充電、能量路由器只決定能源互聯網的技術水平,不決定能源互聯網的產業(yè)形態(tài),也就是能源互聯網呼喚著這些技術,但并不依賴于這些技術。
因此,能源互聯網作為一種新興業(yè)態(tài),具有強大的內外驅動力,一旦示范,“井噴”局面必將涌現。
路徑選擇與模式分析
那么能源互聯網項目將會遵循怎樣的路徑?我認為,有四個前提:相對獨立的園區(qū)或區(qū)域;增量能源需求較大,增量需求可預期;做好頂層設計,定位于能源互聯網;投資經營一體,能源配售一體。
實現能源互聯網的現實可行路徑:一是從工業(yè)園區(qū)的電力需求側管理入手;二是組建能源物業(yè)公司,從能源物業(yè)服務著手;三是從消納棄風棄光的可再生能源著手;四是從新增電源項目及其供電區(qū)域或綜合能源規(guī)劃著手;五是從環(huán)境要求高、調峰壓力大的在建新建區(qū)域著手。
就商業(yè)模式而言,我認為有三種模式:一是一體模式。存量資產入股或由項目公司租用,增量資產全部由項目公司獨家投資持有,具有能源配售的整體經營權,承擔安全運營和能源保證的責任。二是平臺模式。項目公司作為區(qū)域運營主體,可根據實際情況將規(guī)劃范圍內的電源、冷熱源設施、能源替代、存儲甚至局部售電業(yè)務通過合法程序交給具備優(yōu)勢條件的其他方,各方在投資、建設、運營、交易方面按市場規(guī)劃承擔相應的權利和責任。依據協(xié)議在互聯網技術支持下保證系統(tǒng)在各種狀態(tài)下的協(xié)同。三是PPP模式。公共部門與社會資本合作模式,具有伙伴關系、利益共享、風險共擔三大特征。
功效評價
能源互聯網是多種資源、多方利益關聯體在不同時間、空間實現深度融合、高度協(xié)同、有效分享、各得其所的能源新形態(tài)。所以其功效主要體現在以下七個方面:
第一,規(guī)劃范圍內及周邊的各種現實和潛在的資源,特別是可再生資源是否得到充分關注并得到或將得到有效利用?除傳統(tǒng)能源資源外,包括可用于光伏發(fā)電的建筑構筑物、風能、地熱、余熱(窯爐、污水)垃圾、污泥等。
第二,相對于不同需求,各種能源在不同時空的生產、存儲、替代是否最大限度地滿足不同時空的用戶需求。
第三,其分布式能源與微(管)網規(guī)劃是否科學、集約(包括電壓等級、管網壓力)、合理,以保證在滿足需求的前提下,使能源互聯網乃至其下各微單元的自力、自治、自愈能力達到最佳。
第四,各相關方的認同度及參與程度,決定了系統(tǒng)生產、消費的協(xié)同程度;其協(xié)同程度決定著系統(tǒng)供求關系的平衡性及負荷曲線的可預測性和合理性,以求與大系統(tǒng)能源交易量可預、可控。不斷改善用戶服務水平和質量,努力讓用戶成為受益者,用戶才會認同并積極參與。
第五,創(chuàng)新技術應用程度是提高其功利、功效的關鍵,主要包括:儲能技術應用,交直流混合系統(tǒng)的柔性直流技術應用,城市電動汽車的車樁聯網、雙向充電、參與調峰的技術應用,電能質量監(jiān)控及治理技術的應用,信息安全防護技術的應用以及能量路由器技術。
第六,開放程度、制度和模式設計上,是否有助于與政府的溝通、社會資本的進入、第三方服務機構的參與以及能源用戶的可選擇性等。
第七,系統(tǒng)成長的能力和增值服務能力。
不可忽視的問題
在經濟的低碳發(fā)展和能源的高效利用中,能源互聯網無疑將成為能源革命的重要抓手,也必將成為能源革命的重要產物,做好頂層設計,從底層做起,能源互聯網的實現路徑有多種選擇。不過,在其發(fā)展中,有幾個問題不容忽視:
一電能在多種能源中的核心地位不會改變,大電網的重要作用不可忽視。由于電力能源的特殊性,沒有大電網的支撐、協(xié)同和保證,僅靠互聯網技術,能源互聯網不可能成為能源的主要業(yè)態(tài)并得到長足發(fā)展。
二電改會催生一批售電公司,會出現多種售電模式,也會刺激社會投資,釋放市場紅利,但僅此還遠遠不是能源革命的真正意義,只能說是能源變革的一種過渡形態(tài),必須做好能源互聯網形態(tài)的升級轉變。
三能源互聯網成為被廣泛認同并實現的成熟業(yè)態(tài),還需要一段較長的實踐過程,在標準、規(guī)范、制度、技術、認知等方面都需要在實踐中不斷完善。
四頂層設計是能源互聯網這一能源形態(tài)的目標與實現方式設計。頂層設計要著重解決好共性與個性,基本要素與一般要素的關系,以及經濟技術可行性問題。防止因全面忽視了重點,因共性忽視了個性,以及過分關注技術而“過度設計”等問題。
五在多邊關系中注意解決好新規(guī)則下的系統(tǒng)協(xié)同,這關系到未來系統(tǒng)調度準則的調整、自適應能力的提高以及新技術措施的開發(fā)和利用。