江苏省能源互联网产业发展研究
发布时间: 2021-05-02
中国电机工程学会
中国矿业大学 吕涛 戴园旭
江苏省电机工程学会 嵇建飞
中国电机工程学会 李武峰 何永君
摘要:能源互联网是能源产业发展的新形态,对于促进可再生能源开发利用意义重大。报告分析了江苏省能源互联网和能源互联网产业发展现状,认为江苏省能源互联网建设进程较快,能源互联网产业发展具有较好的基础和条件,但是目前尚处于起步期,产业发展的核心技术尚不成熟,各细分产业发展不均衡,商业模式开发不够,据此提出加快能源互联网产业发展的建议,包括完善能源互联网产业生态体系、重视核心企业的带动示范作用、建立能源互联网产业标准体系、创造需求导向的产业发展模式,等等。
关键词:能源互联网;技术开发;产业体系;商业模式
1 引言
能源互联网是能源和互联网深度融合的产物,是第三次工业革命的关键领域之一,是当前国际学术界和产业界科技创新的新前沿。2016年,我国发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,提出分两个阶段推进能源互联网的建设。2017年6月,首批55个“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目公布,标志着我国能源互联网建设开始落地实施。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(草案)》指出,“加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提升电力系统互补互济和智能调节能力;建设智慧能源,实现源网荷储互动、多能协同互补、用能需求智能调控”,标志着十四五期间我国将加快能源互联网建设,必将带动能源互联网产业的发展。
江苏省是经济大省,科技实力雄厚,太阳能、风能等可再生能源资源丰富,风电、光伏装机规模居全国前列。江苏省电力消费量大,2019年全社会用电量6264.36亿千瓦时,最大负荷达10716亿千瓦,为国网系统用电负荷最大省份,净调入电力1202.08亿千瓦时,占全社会用电量的19.19%。丰富的可再生能源资源、较大规模的电力需求、用电负荷和净调入电量,以及智能电网、电力电气装备制造产业的技术基础,为江苏省能源互联网建设和能源互联网产业发展创造了优越的条件。报告以江苏省为例,分析了能源互联网和能源互联网产业发展现状,提出了相关政策建议,对于我国能源互联网产业发展具有示范性和参考性
2江苏省能源互联网发展现状
2.1能源互联网发展规划
2019年,国家电网提出“三型两网,世界一流”的战略目标。根据国家电网的战略部署,江苏省电力公司(以下简称江苏电力)将战略目标定为:打造区域能源互联网,在国家电网公司建设具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业中做表率、当排头,指出要以“构建能源互联互通的‘立交桥’、综合能源服务平台、社会综合能效评价体系,推动出台《江苏省电力条例》”(一桥一平台一体系一法规)为重点,谋求从电网向能源互联网、业务向用能服务、管理向高效智慧、经营向质量效益的发展转型,大力推进能源变革。
2.2能源互联网基础设施
围绕坚强智能电网和泛在电力物联网建设,江苏省在特高压电网、智能变电站、无人巡检、人工智能高压电缆隧道、能源互联网信息系统等方面,开展了大量实践与探索,能源互联网基础设施正在逐步搭建起来。特高压电网方面,截至2019年底,江苏电网已建成“一交三直”特高压网架,初步形成特高压交直流混联电网格局,电网输配供能力不断增强。泛在电力物联网建设方面,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,通过电力系统各环节万物互联、人机交互,建设具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧能源系统。具体举措包括:与中国铁塔江苏省分公司签订了“共享铁塔”战略合作协议,利用通信基础资源建设电力无线专网;建成投用了全国首个新能源发电数据中心;建成统调电厂涉网数据统一监管平台;上线了企业级数据中台;等等。
2.3能源互联网示范工程与科技创新
在能源互联网发展的初级阶段,示范项目和科研创新可以为能源互联网发展提供科学依据和实践经验。在国家能源局首批确定的55个“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目中,江苏省内有4个项目入选,取得了较好的示范效果。扬中依托国家重点项目“面向新型城镇能源互联网关键技术及应用”,启动了新坝城镇能源互联网示范区建设。江苏省在能源互联网相关技术研究上具有雄厚的实力,拥有南瑞集团、江苏省电力科学研究院等多家研究机构,在能源互联网技术、标准、系统等方面取得了大量的成果。相关企业、协会组织成立了江苏省电力物联网工程技术研究中心、江苏能源互联网产业院士协同创新中心、江苏省能源计量中心、江苏省能源互联网工程中心等省级平台,推动了能源互联网科研协作和工程应用。
2.4综合能源服务体系
综合能源服务是能源互联网落地的核心应用场景,蕴含巨大的潜力。依托电网资源和电力供应优势,江苏电力加快从电能供应商向综合能源服务商的转型,通过构建综合能源服务业务体系、打造平台经济等举措,全面提升综合能源服务水平。具体举措包括:出台《关于开展综合能源服务业务的指导意见》,编制了《综合能源服务三年发展规划》,组建了国网江苏综合能源公司,上线“江苏能源云网平台”,成立江苏综合能源服务产业联盟,等等。
2.5能源互联网促进政策
近年来,江苏省从电力市场化改革、增量配电网、分布式能源与储能发展、电力系统灵活性改造等多方面,出台了支持政策,包括《江苏省电力中长期交易规则(暂行)》、《江苏电力辅助服务(调峰)市场交易规则(试行)》、《江苏省分布式发电市场化交易规则(试行)》、《江苏省售电侧改革试点实施细则》和《江苏省增量配电业务改革试点实施细则》、《关于促进分布式能源微电网发展的指导意见》、《江苏省提升电力系统调节能力的指导意见》、《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》等等。尤其是《江苏省电力条例》明确指出:构建源网荷储协调发展、集成互补的能源互联网,确立了能源互联网在江苏省能源电力发展中的主导地位。
江苏省电力公司先后与南京市、苏州市、南通市、无锡市、徐州市等签订战略合作协议,根据各市的实际情况,分别从建设综合能源高质量的城市能源互联网、深化苏州国际能源变革发展典范城市建设、打造数字能源高智享的城市能源互联网、打造适应转型发展需要的城市能源互联网等方面开展战略合作,共同推进城市能源互联网建设。
3江苏省能源互联网产业发展现状和特点
由于能源互联网产业发展尚不成熟,相关统计体系尚未形成,通过二手资料及现场调研,共筛选出能源互联网产业链上、中、下游代表性企业86家,基于代表性企业的业务范围、经营状况等,分析能源互联网产业发展现状和特点。
3.1能源互联网产业链较完整
从筛选出的能源互联网企业来看,江苏省能源互联网产业链较为完整,包括智能电网和智能电气、可再生能源发电、能源互联信息技术、电动汽车、储能等5类企业,分别占比52%、28%、7%、8%、5%,尤其在智能电网建设、智能电气、可再生能源装备制造、可再生能源发电等方面具有较好的基础和优势。
3.2不同产业链环节发育程度差别大
江苏省能源互联网产业不同环节发育程度差别较大,总体上看,在新能源装备制造、可再生能源发电、智能电气等方面发展较快,但是微电网、储能、能源路由器、综合能源服务、能源互联网信息技术服务等产业环节发展相对滞后,相关企业在业务范围、规模和专业化水平等方面差别也较大。例如,江苏爱康科技专注于新能源电力投资运营及提供一站式光伏管理服务,在建电站规模约400MW,截止2017年底,可实现运维管理电站规模达1.5GW以上;南瑞集团在2017年的营业收入是江苏黑马高科的180多倍,净利润是黑马高科的26倍。
3.3产业链核心企业控制力强
不同企业规模、实力的差距,以及技术、市场发育程度的不同,直接决定了企业在产业链中的控制能力和影响力。江苏省电力公司是国家电网的省级公司,负责江苏省电网建设和运营、电力销售等工作,资源控制能力强,在江苏省能源互联网建设中处于核心地位,是能源互联网相关产品和服务的开发者、利用者,对推动产业发展具有决定性影响。南瑞集团技术力量雄厚,主要从事电力自动化及保护、电力信息通信、电力电子、智能化电气设备等业务,在特高压、智能电网等领域取得了一批具有国际先进水平、支撑和引领行业发展的研发成果;国电南自在继电保护、智能电厂、智能变电站、智能配网、能源信息技术等方面技术力量强,这两家企业为江苏省能源互联网发展提供了强有力的技术支撑。天合能源、远景能源、协鑫新能源、无锡尚德等在风电、光伏发电装备制造、电站建设和运营等方面实力较强,在国内外具有较大的影响力,是推动江苏省能源互联网产业发展的重要力量。另有一些企业在特定的专业领域具有较大的影响,例如苏州电器科研院从事电力相关的检测工作,具有CMA、CNAS、CCC等多项国际认证,在能源互联网检测服务上优势明显;林洋能源的智能电表和电力信息管理系统终端产品处于领先地位;等等。
3.4能源互联网产业化水平仍较低
根据产业生命周期理论,可以将能源互联网产业发展分为起步期、成长期和成熟期。在起步期,智能电力基础设施建设开始进行,分布式和可再生能源出力较少,各能源系统相互独立,局部区域或者某些环节实现智能化,能源、信息融合程度较低。起步期需要投入大量资源突破特高压、智能电网、清洁能源、储能、电网运行控制等技术瓶颈。在成长期,智能电力基础设施建设加快,清洁和可再生能源比例不断增加,初步形成以电网为核心、油气、燃气管网相配合的多能源融合系统,逐步实现数字化和信息化。在成熟期,能源互联网产业生态体系趋于完善,清洁能源占主导地位,能源系统和信息系统深度融合,多能源形式的灵活转换和各类能源的有效利用得以实现,定制化、智能化的能源服务全面开发。从当前来看,江苏省能源互联网产业尚处于起步期,产业化水平仍较低,智能电网、可再生能源发电、储能、多能流交换、能源信息技术等细分产业的市场化、规模化、专业化水平尚需提高。
4 政策建议
(1)完善能源互联网产业生态体系。能源互联网建设是一项系统工程,涉及众多产业和企业主体,需要能源、通信、互联网、制造、法律、金融、资本等相关方加强合作,协同推进,构建良性发展的产业生态体系。能源互联网发展会带来电力等传统能源产业的转型升级,推动可再生能源发电、新能源装备制造、储能等新兴产业的规模化发展,衍生出能源大数据与计算服务、能源路由器等全新产业。就目前来看,能源互联网各细分产业技术成熟度、市场化和规模化程度差别还较大,特别是能源互联网智能装备、能源信息技术、综合能源服务等,是制约能源互联网产业化发展的关键环节,需要重点扶持和推进。
(2)重视核心企业的带动示范作用。从上面的分析可以看出,江苏电力公司、南瑞集团、国电南自、协鑫新能源等核心企业在能源互联网产业发展中具有重要影响,政府应把握产业链的这些关键节点,结合企业发展实际,制定具有针对性的激励措施,对于关键技术的推广应用、项目的试点运行、资金扶持、税费减免或优惠、外部融资支持等加以明确,以更好发挥其带动作用,加快能源互联网产业化进程。
(3)建立能源互联网产业标准体系。标准化是能源互联网发展的加速剂,是能源互联网产业走向成熟的重要标志。作为能源产业发展新形态,能源互联网发展涉及的技术面广、前沿性强,如多元能源网络协同运行技术、微电网规划设计技术、大规模电动汽车充放电管理技术、智慧能源信息安全技术、能源区块链技术等,政府可以通过税收减免、价格补贴等方式支持能源互联网技术开发,并推动建立能源互联网相关技术标准体系,增强产业链的连通性,抓住产业发展的有利时机,加快推进能源互联网产业化进程。
(4)创造需求导向的产业发展模式。市场需求是能源互联网产业化的根本动力,决定了能源互联网产业的发展和盈利空间。能源互联网产业发展会滋生许多新的商业模式,如电能交易服务、可再生能源配额服务、分布式电源与电动汽车充放电服务、家庭能效分析及用户需求响应、辅助服务、碳交易服务、技术推广服务、智慧园区管理服务等。从当前来看,江苏省能源互联网产业发展还主要集中在基础设施建设、项目试点运行以及技术攻克上,研发成果的运用、商业模式开发和市场开拓等方面的探索和实践还不够。
参考文献
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