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能源互聯網將引領電力系統發生巨變（二）
發布者：曹寅 | 來源：曹寅 | 0評論 | 7872查看 | 2014-12-15 18:42:00    
　　電力系統正在發生巨變。在發電端，包括風電和光伏在內新能源裝機正在全球迅速增加；在需求端，隨著電動汽車的大規模普及，電力消費的波動性也在變的更加復雜。電網系統的調節空間正在從發電和用電兩端被前所未有的壓縮，與此同時，全球電力價值鏈上的企業和組織數目正在經歷前所未有的增長。

　　為了解決電力系統目前正在面臨的挑戰，能源互聯網應運而生。有眼光、有勇氣的先行者已經開始在探索能源互聯網的創新技術和商業模式。

　　發電設備、電網設備、用電設備和用戶連接到能源互聯網后，進行實時的信息交換，從而實現對整個系統的效率優化和安全調度。基于信息技術的大規模應用，目前被動的、弱信息化的、單向傳輸的、靜態的、封閉式的電網，將進化為市場導向的、服務化的、分布式和集中式相結合的、動態的，開放式系統。電網將能夠實現交互式優化，基于高度信息化的基礎設施，企業能夠開發出新的商業模式和服務應用。互聯后的電力系統不僅將實現分布式發電和新能源裝機的大規模安全并網，還能通過用戶側管理系統和能源路由器幫助家庭用戶，公共建筑以及中小型企業減少能源消耗，實現錯峰用電以減少電費支出。


　　從傳統電網體系向能源互聯網體系的轉換的過程中，將涌現出一批很有意思的新商業模式。未來，電網公司將逐漸從輸配電資產的投資和運營管理企業進化為信息服務企業，很多新的服務模式將應運而生，例如：

電網企(qi)(qi)業可(ke)以同發(fa)電企(qi)(qi)業合作向(xiang)下游電力消費者提(ti)供(gong)能(neng)源管理服務(wu)，根(gen)據(ju)其用能(neng)特(te)征(zheng)提(ti)供(gong)能(neng)源打包服務(wu)

電(dian)網企(qi)業(ye)還可以根據大數據甄別(bie)出優質(zhi)的(de)電(dian)力消費者，向發電(dian)企(qi)業(ye)推(tui)薦優質(zhi)電(dian)力消費者，促(cu)成(cheng)雙方達(da)成(cheng)令人滿意(yi)的(de)售電(dian)協(xie)議

期貨交易所可以根據電網企業提供的大規模歷史數據向金融投資者和電力消費者提供更多更好更多元的電力期貨

電網企業將成為災害預警中心，設備發生短路，電網將第一時間獲知，及時通知用戶或者消防隊處理

電(dian)網企業還能(neng)夠利用(yong)大數(shu)據(ju)分(fen)析技術，對不同電(dian)力消費群體的用(yong)能(neng)習慣進(jin)行(xing)分(fen)析，來制定針(zhen)對不同消費群體的精細(xi)差別(bie)電(dian)價，獎勵那(nei)些(xie)節能(neng)用(yong)戶，懲罰那(nei)些(xie)浪費用(yong)戶，而不是像(xiang)現在那(nei)樣(yang)，僅(jin)僅(jin)根(gen)據(ju)用(yong)電(dian)量絕對數(shu)進(jin)行(xing)一刀切的電(dian)力階梯定價

　　在首先提出能源互聯網概念的德國，已經有一些非常有趣的能源互聯網商業模式投入實踐。例如2013年德國四大輸電網公司共同推出的靈活投切負荷調峰平臺，四大輸電網公司每月提出總量為1500MW的調峰容量的招標公告。參與調峰的用電負荷每MW·月能獲得2500歐元固定費用，然后根據實際的主動參與調峰負荷實現價格浮動，允許的競價容量從最小50MW到最大200MW。這個平臺主要針對直接介入高壓電網的大型用電單位，比如電解鋁廠、多晶硅廠、鋼鐵廠等，為大型用戶提供一種新型的盈利方式，使得企業不僅能夠發電上網掙錢，還能通過節電調峰掙錢。

　　試想一下，如果一個多晶硅廠在電力供應緊張時停產，把相應的生產任務移到后面的電價便宜時段，這個企業就可獲得三重收益，既獲得了主動參與調峰的補貼收益，還降低了自己的電力消費成本，另外每月每個參與調峰的MW還能獲得2500歐元的固定收益，當然，這種商業模式的實現必須以能源互聯網為基礎，要求電網企業在用戶側引入智能控制系統，才能使瞬間的智能化操作成為可能。

　　另外，虛擬電廠(Virtual Power Plant,VPP)這種新的業態將大規模涌現。一個虛擬發電廠可以由不同類型電源組成，如風力發電機、光伏組件、微型水電站以及微型生物質電站、電梯勢能發電等小規模并且不穩定地電源。虛擬電廠運營商可以像現在的金融工程一樣，利用先進的電力電子技術、通信技術和機械技術，在各種現有電源的基礎上，進行不同電源、不同項目之間的組合和分解（消納和儲能），以設計出符合客戶特定用能需要并具有經濟性的電源組合。通過虛擬電廠工程，可以彌補不同類型可再生能源發電本身的不穩定性缺陷，從而虛擬電站也可以當成傳統電站一樣對待。

　　在能源互聯網的發源地德國，已經有多個虛擬發電廠“落成”，電廠的構成包括熱電聯產機組、水電站、風電場、光伏電站等電源，其實際能效和經濟效益均要高于單獨運行這些電源。德國電信還在向家用客戶銷售小型燃氣鍋爐發電機，這些發電機將接入互聯網和電網，讓它們在為家庭供暖之余，還可以共同作為一個虛擬電廠，供能源公司調用。根據美國調查公司Navigant Research 2014年10月最新公布的預測，全球虛擬電廠合計容量到2023年將擴大至28GW，相當于1.3個三峽電站，而這些發電能力將大部分由居民屋頂的光伏電站和海上的風力發電機組提供。

　　對于中國來說，能源互聯網應用看似有點略顯遙遠，但其實能源互聯網離我們的距離很近，因為技術基礎已經成熟，包括：

需求側管理技術
分布式發電技術
輸配網級別的智能電網控制和調度技術
智能電表技術
物聯網技術
大數據及云計算技術
新能源及儲能
先進(jin)電力電子(zi)技術
超大型系統管理及規劃技術
新能源汽車技術

　　其實，實現能源互聯網的瓶頸并不在于技術，而在于觀念。在很多人眼里，能源行業是一種以臟兮兮的機器設備、污染、煤炭和石油、老國企為代表的陳舊事物，而現在突然變成了某種以軟件、互聯網、電動車、云計算和大數據、朝氣蓬勃的創業企業為代表的摩登符號，大家是否能夠接受？另外，政策層面和企業是否預見到未來能源革命的方向？是否意識到人類社會運行和生產方式正在發生巨大變化？從目前社會上的討論看來，能源互聯網觀念的普及仍需一定努力。對于企業而言，每個企業都有權等待，直到他看到市場上有哪些在自己能力范圍內的產品和服務獲得承認為止。當然，這樣不可避免地要放棄市場優先地位，因為這個地位屬于那些有眼光，有勇氣的先行者。

　　但是，對于一個國家而言，等待則意味著失敗，因為電力系統是工業技術的動力之源。先進的生產技術需要先進的電力系統，現在正是生產力革命的前夜。以德國為代表的工業4.0和以美國為代表的工業互聯網正在顛覆著人類的生產方式，傳統的電力系統已經無法滿足以分布式制造（DM）、信息物理融合系統（CPS）、物與服務聯網（IOTS）為代表的新工業技術。因此德國和美國都已經在能源互聯網方面提出自己的計劃，比如德國聯邦政府2008年開始推動的”E-Energy“能源互聯網示范項目，就是以新型的ICT通訊設備和系統為基礎，在六個城市試點不同側重的智能電網示范項目，以最先進的調控手段來應付日益增多的分布式電源與各種復雜的用戶終端負荷。美國能源部和聯邦政府也陸續推出了一系列政策支持能源和互聯網技術的結合，留給中國的時間真的不多了。

曹寅：邁哲華投資管理咨詢有限公司 (The Martec Group)咨詢總監
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