泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下分布式能源如何發(fā)展?
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分布式能源是一種布置在用戶側(cè)的能源開發(fā)和利用方式,具有就地利用、清潔低碳、多元互動、靈活高效等特征,是現(xiàn)代能源系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。上,德國、美國、日本等發(fā)達國家都大力發(fā)展分布式能源,推動能源轉(zhuǎn)型。美國市場研究機構(gòu)NavigantResearch預(yù)測,未來10年全球分布式電源增長速度將是集中式電站的9倍,到2030年全球一半的電量供應(yīng)將由分布式發(fā)電提供。
我國也大力推動分布式能源發(fā)展,2016年12月國家發(fā)改委發(fā)布的《能源生產(chǎn)消費革命戰(zhàn)略(2016—2030)》提出“堅持集中式和分布式開發(fā)并舉,以分布式利用為主,推動可再生能源高比例發(fā)展”。當(dāng)前我國分布式能源發(fā)展呈如下特點:
一是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分布式能源已從啟動階段轉(zhuǎn)入快速發(fā)展階段,發(fā)展模式也從單一模式向綜合模式過渡:
嚴(yán)格意義上來看,我國分布式能源是在2000年以后開始發(fā)展的,以冷熱電三聯(lián)供為主要利用形式,但由于天然氣供應(yīng)不足和價格偏高等因素制約,前期發(fā)展緩慢。近年來,在國家相關(guān)政策和規(guī)劃的推動下,分布式能源不斷提速。自2015年以來,國家先后批復(fù)了23個多能互補集成優(yōu)化示范工程、28個新能源微電網(wǎng)示范項目、55個“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源等系列試點共108個試點示范項目,集成成為分布式能源發(fā)展新特點。
二是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分布式能源正與市場化改革深入融合、相互促進,已成為一些利益主體進入配售電領(lǐng)域的重要突破口:
2017年10月,國家能源局發(fā)布了《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場化交易試點通知》,2018年3月,國家發(fā)改委發(fā)布了《增量配電業(yè)務(wù)配電區(qū)域劃分實施辦法(試行)》《關(guān)于進一步推進增量配電業(yè)務(wù)改革的通知(征求意見稿)》。在電力體制改革的不斷推進下,增量配電改革投資方可通過建設(shè)分布式電源,形成區(qū)域發(fā)配售一體化模式。分布式能源雖然當(dāng)前在能源生產(chǎn)占比較小,但已成為一些利益主體進入配售電領(lǐng)域的重要突破口。
三是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)圍繞分布式能源系統(tǒng)發(fā)展涌現(xiàn)出一批綜合能源服務(wù)公司,商業(yè)模式豐富多樣:
傳統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)一般集成已有的各種分布式供能系統(tǒng),各組成部分相互獨立,由不同單位和部門獨立規(guī)劃、建設(shè)、運行和管理,涉及電力公司、供熱公司、燃氣公司等,由于各為其政,缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào),較難實現(xiàn)整體的優(yōu)化運行管理。隨著分布式能源系統(tǒng)的快速發(fā)展,市場中涌現(xiàn)出一大批綜合能源服務(wù)公司,業(yè)務(wù)覆蓋面廣。在能源生產(chǎn)方面,包括各種分布式能源的設(shè)計、安裝和運行;在供能網(wǎng)絡(luò)方面,包括電、氣、熱等各種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、安裝和運營;在系統(tǒng)互聯(lián)方面,包括與上游網(wǎng)絡(luò)和下游用戶之間的互聯(lián)集成;在運行管理方面,基于大數(shù)據(jù)等技術(shù)對各種能源的統(tǒng)一運行管理。
四是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分布式能源未來在我國能源生產(chǎn)中將承擔(dān)更加重要角色,有效提高資源利用效率,緩解環(huán)境氣候問題:
近年來,中國分布式電源,尤其是分布式光伏快速發(fā)展,2018年中國新增裝機容量中分布式光伏和集中式光伏電站比例約1:1.2。據(jù)預(yù)測,2020年和2030年我國分布式電源發(fā)展規(guī)模約為1.6-1.9億kW·h和3.5-5.7億kW·h,占全國電源裝機容量的比例在7.7%-9.3%之間和在11.5%-19.1%之間。分布式電源將是大機組大電網(wǎng)的有益補充。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分布式能源廣泛接入對市場的影響:
分布式能源廣泛接入,要求電力系統(tǒng)單向豎井架構(gòu)逐步向分布、清潔、互聯(lián)、數(shù)字化、移動的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變;能源市場商業(yè)模式與技術(shù)支撐都將發(fā)生重大變革。
從市場開拓方向來看,配用環(huán)節(jié)正成為新價值高地,預(yù)計2030年市場份額占整個產(chǎn)業(yè)鏈比重將達2/3。大量分布式能源接入配網(wǎng),比如分布式電源、用戶側(cè)儲能等,分擔(dān)了部分集中式電源的電力負荷,同時配網(wǎng)投資也需要同步加大。此外,隨著數(shù)字化技術(shù)發(fā)展和客戶需求多樣化,萌生大量客戶端能源和非能源的產(chǎn)品和服務(wù),客戶端市場大大拓展。
從客戶需求來看,客戶需求由安全、便宜的電力供應(yīng)向綠色、靈活、個性化、可持續(xù)的綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)變,綜合能源服務(wù)市場潛力巨大。用戶在選擇電力供應(yīng)商時不僅考慮供電安全和價格,還更多關(guān)注能源產(chǎn)品綠色、便捷、交互體驗等,服務(wù)屬性放大。能源電力行業(yè)的市場額不再僅僅是能源產(chǎn)品銷售獲得的收入,而且包括附著在能源產(chǎn)品銷售之上能源服務(wù)的變現(xiàn)。
從市場競爭主體來看,大量新市場主體涌入,能源市場更加開放,主體角色更加多元。大量小型分布式能源接入后引入眾多新主體,比如分布式電源業(yè)主(投資商)、分布式能源運營商、綜合能源服務(wù)商、聚合商、硬件使能企業(yè)、平臺服務(wù)商等。同時,主體角色更加多元,比如產(chǎn)-消者在“隔墻售電”允許后演變?yōu)楫a(chǎn)-銷者,單一服務(wù)提供商正向綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)變,技術(shù)服務(wù)商向聚合商轉(zhuǎn)變。
從業(yè)務(wù)經(jīng)營來看,業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)縱向上下游延伸,橫向多能源-多服務(wù)態(tài)勢。在電改驅(qū)動下分布式電源業(yè)主有機會成為發(fā)售一體化企業(yè)或發(fā)配售一體化企業(yè),分布式電源運營模式可采用全部上網(wǎng),自發(fā)自用、余電上網(wǎng),市場化交易,微電網(wǎng)和增量配電,虛擬電廠市場交易多種運營模式。另外,在當(dāng)前低碳、綠色能源轉(zhuǎn)型形勢下,將冷、熱、電統(tǒng)一打包給客戶,并在此基礎(chǔ)上提供多樣化增值服務(wù),成為眾多能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級方向。
從技術(shù)支撐來看,數(shù)字化成為能源服務(wù)供給的重要支撐。分布式能源之間互聯(lián)、分布式能源與電網(wǎng)的互動、市場主體資源共享都需要數(shù)字化技術(shù)支撐,數(shù)字化承載著數(shù)據(jù)流,是價值創(chuàng)造的重要來源。另外,區(qū)塊鏈、人工智能、邊緣計算等也是重要支撐技術(shù)。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)分布式能源廣泛接入后,能源市場業(yè)務(wù)前景:
能源市場中企業(yè)的商業(yè)模式多是作為資產(chǎn)投資運營者、服務(wù)提供商、技術(shù)創(chuàng)新者、平臺商四種基本角色的一種或多種。平臺商擁有更多盈利渠道,相比單一產(chǎn)品或服務(wù)商更有利可圖。
結(jié)合市場需求及未來發(fā)展趨勢,圍繞分布式能源可開展業(yè)務(wù)包括分布式能源綜合服務(wù)、分布式能源交易、交通電氣化服務(wù)、智慧城市能源服務(wù)、建筑電氣化服務(wù)等。各企業(yè)可以根據(jù)自身優(yōu)劣勢確定業(yè)務(wù)發(fā)展方向及角色。
分布式能源綜合服務(wù)平臺:
大量分布式發(fā)電資源數(shù)字化互聯(lián)后可創(chuàng)造更多新產(chǎn)品和服務(wù),光伏、風(fēng)電等分布式發(fā)電資源具有間歇特點,需要大電網(wǎng)作為備用。以電網(wǎng)為基礎(chǔ),構(gòu)建分布式能源綜合服務(wù)平臺,充分融合分布式能源技術(shù)、信息通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等,提供分布式能源綜合管理、實時監(jiān)測與智能運維、征信、金融產(chǎn)品撮合等創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)。
分布式能源在線交易平臺:
傳統(tǒng)能源交易都是通過批發(fā)和零售方式,隨著分布式等發(fā)電資源加入,能源點對點交易將逐漸成為常態(tài)。區(qū)塊鏈技術(shù)將使能源交易點對點交易變?yōu)楝F(xiàn)實,目前國外已有多個區(qū)塊鏈交易項目實施中。
交通電氣化服務(wù)平臺:
多國紛紛宣布未來停止汽油和柴油車銷售,未來交通領(lǐng)域電力需求將出現(xiàn)大幅增長。隨著數(shù)字化技術(shù)發(fā)展,未來汽車將逐漸走向自動化、電氣化、互聯(lián)、共享。構(gòu)建交通電氣化服務(wù)平臺,基于智能基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)分析技術(shù)等協(xié)調(diào)管理多種分布式發(fā)電資源、充電樁和電動車輛,優(yōu)化能源消費、降低用戶電力消費成本。
智慧城市能源服務(wù)平臺:
智慧城市以智能電網(wǎng)、可再生能源大規(guī)模使用、彈性能源系統(tǒng)等為基礎(chǔ),電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不再是中心化的輸配豎井模式,而是以客戶為中心的網(wǎng)絡(luò)型結(jié)構(gòu)。構(gòu)建智慧城市能源服務(wù)平臺,將智慧城市的交通廠商、建筑者、通信企業(yè)、技術(shù)支撐商、冷熱等能源提供商等在平臺對接,提供多樣化產(chǎn)品或服務(wù),服務(wù)智慧城市建設(shè)。
建筑電氣化服務(wù)平臺:
電網(wǎng)企業(yè)目前業(yè)務(wù)分界點在計量表,隨著客戶服務(wù)多樣化,表后客戶服務(wù)市場具有廣闊前景。構(gòu)建建筑物電氣化服務(wù)平臺,通過部署的計量裝置,集成數(shù)字化技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)等,實現(xiàn)建筑物集成控制和自動化,提高客戶用能便捷性。