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能源互联网将带给中国什么

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更新时间:2018/9/15(发布于广东)

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文本描述
1818
封面文章能源
“能源互联网”与能源产业“信息化”有何差别?它会
改善还是削弱企业的盈利能力?它会带来哪些新对手、新伙
伴?它会带来哪些新的商业模式?带着这些问题,埃森哲启
动能源互联网研究,预测整个产业“互联网+”的演进路径,
剖析那些可以乘势而为的转型机遇和新增长点

黄伟、范跃龙、童华 | 文
能源互联网
将带给中国什么?
1919产业背景:最特殊的“互联网+”
穷则变,变则通,通则久

全球气候变化积重难返,能源产业变
革首当其冲。2015年12月达成的《巴黎
协定》历史性地将排放“达峰”新目标
分配到各国。以非化石新能源发展为标
志的第三次能源革命,获得了新的加速
度。投资和监管政策将进一步强化可再
生能源的生力军角色,而作为公用事业
的电力部门则只能因应变化、自我更新,
以铺路者姿态迎接能源产业新的王者

尤其在发达国家,如今可再生能源
的发电总体成本已与煤炭持平或更低,
同时规模化储能设备的成本也在近十年
间降低了约2.5倍。这为分布式能源的
大规模使用开辟了广阔的商业前景,直
接冲击集中式电力供应商的市场份额

而对于传统油气企业来说,可替代能源
和能源消费电气化带来了空前的盈利压
力:2008年金融危机以及随后延宕至
今的经济“新常态”,更使它们的平均
投资回报在标准普尔500指数中从“优
于大盘”变为“劣于大盘”。同一时期,
全球新能源企业的行业净利率和行业增
长率却双双超越能源行业均值,更让油
气煤炭生产企业相形见绌

在中国,“电能替代”的比例已超
出世界主要经济体的平均水平,但是煤
炭仍在发电总装机中占六成,而且这还
不包括工业用煤,以及锅炉和供暖系统
的煤炭直接散烧。为了遏制环境恶化,
提高非化石能源比例是中国到2040年
都需坚持不懈的目标,届时中国对可再
生能源发电和核电的投资将达到对化石
能源发电投资的3.7倍,逼近欧洲OECD
国家同类投资总额

但是,接纳高比例的可再生能源对
原有电网系统是巨大挑战。这种挑战既
是技术上的,也是商业利益上的,更是
思想观念上的

为此,电网企业以智能电网为路径,
试图以技术迭代创新,集中解决可再生
能源消纳的挑战。但是,互联网的普及
渗透,已使能源价值链的重心向需求侧
偏移。当中国全社会用电量随着节能、
减排和传统工业降速而进入缓慢下降
期,市场需求的热点正从电能本身转向
与电能有关的能效服务和更加便捷的用
能解决方案

比如,与电网同处公用事业的城市
燃气企业推出以天然气为清洁能源的冷
热电三联供系统——能效最高的这类系
统已经将能源利用效率提至94%,比集
中式发电翻了一番。同时,中国各地探
索的微网项目着眼于可再生能源和化石
能源的友好互补,以多能协调的灵活方
式满足本地用能需求

在用户需求侧,与其他产业的消费
者一样,中国能源用户身处世界最大的
数字化消费市场,自然也呈现出越来越
强的互联网用户特性。他们运用互联网
搜索最优服务,热衷于移动互联的应用
体验,既关切新能源产品彰显的社会身
份,又算计日常用能成本。正是这一趋
势,创造着能源互联网的用户聚合力和
商业吸引力

更加挑剔的能源用户,将驱动各类
新能源商业模式在竞争中优胜劣汰。分
布式电源技术的普及,将使传统能源用
户有能力成为既进行能源消费,又可以
自主生产并销售能源的“产消(销)合
一者”。这些中国产消合一者提供的光
伏发电并网电量2014年已达到317.8
封面文章能源
21
万千瓦,占光伏发电总量的12.5%。按
照国家能源局计划,2015年分布式光
伏发电新增容量将达700万千瓦,同比
增长220%。这些建筑屋顶上的闪亮商
机,不仅吸引着光伏产品制造商,更吸
引着深耕光伏服务市场的集成商。此外,
作为全球第一大电动车销售市场,中国
的充电桩网络扩张也将催生移动能源产
消者和新的服务业态

产消合一者的出现,使能源供应商
和能源用户之间的关系由双边变为多
边。这对能源解决方案的定制化、数据
共享和服务产品互联互通性提出了更高
要求

与此同时,市场竞争在中国能源产
业必将日趋活跃。2015年下半年加速
推进的新一轮电改和正在出台的油气市
场改革就是这一趋势的先声。得益于政
府监管重点的转变,民间资本可投入的
领域正在拓宽,传统的行业边界开始模
糊,传统能源企业与跨界新进入者在能
源服务市场的竞争合作即将拉开帷幕

根据埃森哲研究预测,即使中国在
监管政策上并非充分竞争型的能源市
场,但由于其他行业的供应商正携带新
产品和新服务,以互联网为渠道,在传
统能源价值链相邻之处占领新市场,且
为原有公用事业提供丰富的补充服务
(例如新能源汽车和智能家居),其
跨界竞争程度也将很快超过全球平均水
平。这又将是“新经济”替代“旧经济”
的一种表现

价值分析:五大增长点撑起近
万亿市场
在中国能源产业和投资圈,我们可
以听到 “能源互联网”的各种定义,它
们反映着不同参与者对这个新领域的美
好憧憬和能力储备。因此,从中得出整
齐划一的概念既不现实,也不必要

然而,埃森哲通过浓缩参与全球能
源和公用事业领域数字化转型的长期经
验认为,能源互联网正向中国预示着正
在形成的新型产业链、新型市场和新型
商业模式。如果立足于中国能源转型的
现实需求观察,能源互联网就有五种基
本属性。这为中国能源企业“边转型、
边增长”创造了战略机遇

首先,能源基础设施的互联。这是
能源互联网构建的基础条件。预计随着
可再生能源大规模接入以及中国燃气需
求的增长,中国需要不同能源基础设施
进一步开放互联,甚至需要与其他行业
基础设施互联——例如电力系统与电气
化交通系统之间的能量与信息交换

其次,能源形式的互换。在基础设
施互联为多能互补创造条件后,热能、
电能、化学能等不同能量形式还可以在
能源互联网中相互转化、存储和调剂

例如,多余的可再生能源能够通过抽水
蓄能或高性能电池得到有效储存,并可
通过智能输配网络满足用户需求

第三,能源技术数据与信息技术数
据的互用。能源互联网的关键使能技术
是物联网。这也是运营技术(OT)与信
息技术(IT)融合的重要支点。通过物
联网采集的能源生产运营数据,将企业
级应用的信息化数据进行共享集成,从
而得出实时业务洞察,用以辅助企业战
略决策

第四,能源分配方式的互济。能源
互联网在广域和局部均应感知、分析、
预测能量余缺信息,有效消除产能过剩

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通过能源路由器、能源输配和销售平台
等系统性创新,它可以充分感知各类能
源产品和服务的市场供需信号,同时为
能源用户提供和维护无缝衔接的服务体

最终,能源生产与消费商业模式的
互利。传统能源供应商、可再生能源生
产商、能源输配优化商、终端能源解决
方案集成商、系统资产运维服务商等能
源互联网的参与成员都能利用数字技术
不断进化,在新的商业生态中形成互利
共赢的“能源产消共生体”

这些属性决定了能源互联网既是有
形的实体,也是创新的发展模式。埃森
哲认为,能源互联网至少应包括多种能
源的生产与协调系统、智能化控制调度、
分布式能源、微网、实时交易市场等关
键环节(图一)。在微观上,它可以创
造便捷卓越的用户体验、提升生活品质;
在宏观上,它可以推动实现供需平衡和
低碳能源结构,并极大提升能源利用效
率,最终使经济增长与能耗增长脱钩

值得一提的是,目前大部分中国能
源电力企业还是倾向于将“能源革命”
当作国家使命或社会责任,认真核算履
行企业义务的成本,却尚未具备敏锐的
图一 以电网为主的中国能源互联网示意图
交易市场多种能源
微网
基于ICT技术的
控制系统控制调度中心
数据服务商
虚拟电厂
微网集成商
配电网
电动汽车
分布式风电
分布式光伏
住宅
做市商
封面文章能源
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