能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的新型信息—能源融合“廣域網(wǎng)”。

能源互聯(lián)網(wǎng)之所以被稱為是互聯(lián)網(wǎng)，是因為它充分體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)的特征和理念。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián)網(wǎng)思維，是以用戶為中心的分散式合作共享精神。作為第三次工業(yè)革命的核心概念，能源互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是單純的能源+互聯(lián)網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)的根本不同則在于其采用互聯(lián)網(wǎng)理念、方法和技術(shù)實現(xiàn)能源基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)本身的重大變革，使得能量的開放互聯(lián)與交換分享可以跟互聯(lián)網(wǎng)信息分享一樣便捷，能源互聯(lián)網(wǎng)中用戶既是能源的消費者，又是能源的生產(chǎn)者。

我們認為新電改將開啟能源互聯(lián)網(wǎng)時代，核心是以用戶為中心的分散式合作共享精神，微網(wǎng)、分布式、電動汽車和儲能受益，建議緊抓兩大新機遇。

體制性變革開啟能源互聯(lián)網(wǎng)。在原本電力體制下市場化作用無法得到發(fā)揮，電價形成機制不順，交易平臺不完善，在這種情況下無從談起用戶端的互動參與，新電改放開配售電側(cè)，強調(diào)電機定價市場化及交易系統(tǒng)獨立，為能源互聯(lián)網(wǎng)的推進打下堅實基礎(chǔ)。

用戶為中心的分散式合作共享精神。1)微網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心組成細胞單元，將迎來真正的高速發(fā)展期，在能源互聯(lián)網(wǎng)這張新型信息—能源融合的“廣域網(wǎng)”中，“主干網(wǎng)”是大電網(wǎng)，而微網(wǎng)等能量自治單元則構(gòu)成了“局域網(wǎng)”;2)分布式光伏將成為能源互聯(lián)網(wǎng)時代最重要的能源來源之一，只有分布式光伏最貼近用電主體，能靈活調(diào)控以滿足用戶對能源的不同需求，隨著新電改的推行，分布式運營商有望拿到售電牌照，由節(jié)能服務商變成售電主體，破除分布式轉(zhuǎn)售電的制度性障礙;3)電動汽車是能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分，充電設(shè)施發(fā)揮接口作用，電動車可實現(xiàn)儲能功能，互聯(lián)網(wǎng)將顛覆新能源汽車商業(yè)模式，預計未來5年電動汽車將迎來60%以上的復合高速增長;4)儲能在改善能源互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和提升經(jīng)濟效益方面有巨大作用，是系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，近期看好鉛炭，中長期看好鋰電，高成本是最大制約因素，政策扶持是關(guān)鍵。

跟緊兩條主線緊抓新機遇。1)配售電側(cè)市場化，用戶的深度參與孕育新商業(yè)模式：開放售電牌照開啟萬億市場，體制變革釋放紅利，輕資產(chǎn)、高盈利的服務型行業(yè)有望崛起，開放互動將成為能源互聯(lián)的核心亮點，用戶定位的根本性轉(zhuǎn)變導致了能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了能源和信息的雙向自由流動，形成廣泛的C2C模式。2)大數(shù)據(jù)應用將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的潮流：有了智能電網(wǎng)的數(shù)字化基礎(chǔ)，能源互聯(lián)網(wǎng)帶來的不僅是互聯(lián)網(wǎng)理念對能源行業(yè)的根本性變革，而且也會隨之產(chǎn)生爆炸式的信息數(shù)據(jù)，在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上能源互聯(lián)網(wǎng)將達成大數(shù)據(jù)背景下的超個體能源生產(chǎn)和使用分析。

1.新電改破局，擁抱能源互聯(lián)網(wǎng)

1.1新電改破局，擁抱能源互聯(lián)網(wǎng)

體制性改革是迎來能源互聯(lián)網(wǎng)時代的關(guān)鍵前提。能源互聯(lián)網(wǎng)做為第三次工業(yè)革命的核心概念，不僅僅是單純的能源+互聯(lián)網(wǎng)，它的核心是互聯(lián)網(wǎng)思維，是以用戶為中心的分散式合作共享精神。只有配售電側(cè)放開及交易系統(tǒng)獨立后能源互聯(lián)網(wǎng)才有實現(xiàn)的可能。

新電改方案為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進一步掃清了障礙。新電改方案按照“管住中間、放開兩頭”的體制架構(gòu)，可以概括為“三放開、一獨立、三加強”，即：新增的配售電市場放開、放開輸配以外的經(jīng)營性電價、公益性調(diào)節(jié)性以外的發(fā)電計劃放開、交易機構(gòu)相對獨立、加強政府監(jiān)管，強化電力統(tǒng)籌規(guī)劃，強化和提升電力安全高效運行和可靠性供應水平。毋庸置疑，新電改有利于掃除分布式能源發(fā)展的體制性障礙，方案中提出的建立相對獨立的交易機構(gòu)，發(fā)用電計劃改革和售電側(cè)市場化改革對于能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了堅實的制度支撐和保障。

1.2能源發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

能源互聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)能源行業(yè)被逼入絕境后的一次窮則思變。能源互聯(lián)網(wǎng)是在能源發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)的背景下提出的。

能源需求不斷增長：進入二十一世紀以來，我國乃至全球范圍內(nèi)的能源消費總量快速增長且波動性日益擴大、傳統(tǒng)化石能源資源制約、傳統(tǒng)化石能源供應成本不斷上升而新能源供應成本持續(xù)下降，加之長期消耗化石能源帶來的氣候變暖和環(huán)境惡化問題越來越嚴重。

表1：2012~2040年世界及主要地區(qū)能源消費年均增長率預測

 

氣候變暖，環(huán)境惡化：化石能源燃燒是全球溫室氣體排放的主要來源，其燃燒產(chǎn)生的二氧化碳占人類活動溫室氣體排放的56.6%。石能源燃燒排放大量的煙塵等污染物，導致霧霾頻發(fā)。近年來中國連續(xù)出現(xiàn)污染范圍廣、持續(xù)時間長、污染程度嚴重、污染濃度累積迅速的區(qū)域性霧霾天氣。

1.3國外能源互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展

歐洲主要通過探索實踐項目推進能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。德國于2008年宣布了全面轉(zhuǎn)向可再生能源的戰(zhàn)略目標，在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行為期4年的E-Energy計劃，其目標是建立一個基于信息和通信技術(shù)實現(xiàn)自我調(diào)控的智能化能源系統(tǒng)。

表2：德國E-Energy計劃項目詳情

 

美國以智能電網(wǎng)建設(shè)為先導推動能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。美國智能電網(wǎng)技術(shù)主要應用在智能電網(wǎng)平臺、電網(wǎng)監(jiān)控和管理、智能計量、需求方管理、集成可再生能源、充電式油電混合動力車或純電動汽車等方面。早在2008年，美國科羅拉多州的波爾得就完成了智能電網(wǎng)的一期工程，成為全美第一個智能電網(wǎng)城市。此外，通用、IBM、西門子和谷歌等大企業(yè)都積極加入到美國智能電網(wǎng)的建設(shè)中。

2.能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián)網(wǎng)思維

2.1能源互聯(lián)網(wǎng)

能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的新型信息—能源融合“廣域網(wǎng)”。它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”，以微網(wǎng)、分布式能源等能量自治單元為“局域網(wǎng)”，以開放對等的信息—能源一體化架構(gòu)真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用，因此可以最大限度的適應新能源的接入。雖然能源形式多種多樣，電能源僅僅是能源的一種，但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優(yōu)勢，未來能源基礎(chǔ)設(shè)施在傳輸方面的主體必然還是電網(wǎng)，因此未來能源互聯(lián)網(wǎng)基本上是互聯(lián)網(wǎng)式的電網(wǎng)。

圖2：能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)和組成元素

 

通俗的說，人們在自己家里、辦公室里、工廠里生產(chǎn)出自己的綠色能源(比如電)，并在“能源互聯(lián)網(wǎng)”上與大家分享，就像現(xiàn)在我們在網(wǎng)上發(fā)布、分享消息一樣。任何一個能源生產(chǎn)者都能夠?qū)⑺a(chǎn)的能源通過一種外部網(wǎng)格式的智能型分布式電力系統(tǒng)與他人分享。

2.2微網(wǎng)：能源互聯(lián)網(wǎng)的核心組成單元

微網(wǎng)、分布式能源等能量自治單元構(gòu)成了“局域網(wǎng)”。微網(wǎng)或分布式能源的接入、互聯(lián)和調(diào)度比較靈活，但存在供電不穩(wěn)定等問題;大電網(wǎng)供電穩(wěn)定但無法適應大量新能源的靈活接入和動態(tài)調(diào)度。而能源互聯(lián)網(wǎng)可以起到銜接作用，綜合兩方面的優(yōu)勢。能源互聯(lián)網(wǎng)采取自下而上分散自治協(xié)同管理的模式，與目前集中大電網(wǎng)模式相輔相成，符合電網(wǎng)發(fā)展集中與分布相結(jié)合的大趨勢。微網(wǎng)是是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。核心要素是分布式電源、儲能和電動汽車。分布式電源最大化資源效能，通過對光伏分布式發(fā)電和風能分布式發(fā)電等分布式電源有效地利用閑置資源(例如：光照充足地閑置屋頂)，為用電系統(tǒng)提供穩(wěn)定和充足的電力資源。而儲能技術(shù)在微電網(wǎng)中起到的作用包括(1)提供短時供電(2)電力調(diào)峰(3)改善微電網(wǎng)電能質(zhì)量(4)提升微電源性能。

2.3分布式光伏：能源互聯(lián)網(wǎng)時代的關(guān)鍵能源來源

分布式光伏將成為能源互聯(lián)網(wǎng)時代最重要的能源來源之一。分布式電源應用是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)，其分布地域廣泛、建設(shè)周期短，可就近利用，避免電力在輸電過程中的損耗，更重要的是，分布式光伏發(fā)展?jié)摿O大，而且只有分布式光伏最貼近用電主體，能靈活調(diào)控以滿足用戶對能源的不同需求。未來大量的分布式能源接入，將打破發(fā)電方的壟斷，顛覆能源行業(yè)的商業(yè)模式。目前分布式光伏的商業(yè)模式以第三方租賃(美國模式)和PPA模式(中國模式)為主。自發(fā)自用比例不確定是分布式推廣難的關(guān)鍵問題，《關(guān)于分布式光伏發(fā)電項目管理暫行辦法的通知》允許開發(fā)區(qū)內(nèi)的分布式轉(zhuǎn)售電，但一直沒有制度性保障。隨著新電改的推行，分布式運營商有望拿到售電牌照，由節(jié)能服務商變成售電主體，破除分布式轉(zhuǎn)售電的制度性障礙。如果改革順利，用電方能在分布式電源構(gòu)建的能源體系中自由選擇電力來源，而分布式運營商可充分保證運營收益率。

圖3：自發(fā)自用比例對ROE的影響顯著

 

圖4：分布式裝機將迎來快速發(fā)展

 

新能源運營具有很強金融屬性，把能源互聯(lián)網(wǎng)和金融結(jié)合起來，借助互聯(lián)網(wǎng)金融渠道，或顛覆行業(yè)格局。未來運營商有望攜手互聯(lián)網(wǎng)巨頭，以20年電站收費權(quán)做質(zhì)押推出理財產(chǎn)品，定價比同期銀行存款利率高出一定百分比，安全性方面通過善后基金、保險和銀行授信解決。目前運營商仍處于籌備和摸索期，但未來將成為一種趨勢。

2.4儲能：能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的環(huán)節(jié)

儲能在改善能源互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和提升經(jīng)濟效益方面有巨大作用，是系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。特別是平抑大規(guī)模清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性，提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟性、靈活性。鉛炭循環(huán)壽命與鋰電接近，但成本僅為鋰電1/3，綜合穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性比較突出，預計是近幾年最切實可行的儲能技術(shù)之一,鋰電儲能潛力大，大規(guī)模推廣有待技術(shù)進一步成熟,鈉硫電池技術(shù)被日本NGK壟斷，國內(nèi)尚無較為成熟的廠商。近期看好鉛炭，中長期看好鋰電。高成本是最大制約因素，政策扶持是關(guān)鍵。

圖5：2020年儲能需求預測(不考慮車載儲能)

 

2.5電動汽車：融入互聯(lián)網(wǎng)是大勢所趨

新能源汽車將是能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要組成。電動汽車本質(zhì)上是移動儲能的裝置，通過充電實現(xiàn)與能源互聯(lián)網(wǎng)的銜接。同時，電動車有望成為電腦、手機之后的第三個信息入口，電動車的購置、充放電和運營都可以圍繞互聯(lián)網(wǎng)展開。未來通過光伏和風力發(fā)電獲得的清潔能源電力經(jīng)過能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)配后，可用于電動汽車的充電，實現(xiàn)清潔能源利用的閉路循環(huán)。

互聯(lián)網(wǎng)將顛覆新能源汽車商業(yè)模式。業(yè)內(nèi)用互聯(lián)網(wǎng)思維做電動汽車的典型是時空汽車，以互聯(lián)網(wǎng)運營思維和科技型資本為雙重杠桿，推動傳統(tǒng)汽車行業(yè)從產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成、生產(chǎn)銷售模式和利益分配格局的全方位變革。

圖6：國內(nèi)新能源汽車銷量將迎來快速增長

 

3.兩大新機遇涌現(xiàn)

3.1配售電側(cè)市場化，用戶的深度參與孕育新商業(yè)模式

能源互聯(lián)網(wǎng)之所以被稱為是互聯(lián)網(wǎng)，是因為它充分體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)的特征和理念。1.能源互聯(lián)網(wǎng)有著互聯(lián)網(wǎng)一般連接的廣泛性。用戶從一個單獨的設(shè)備，到一個家庭、一棟樓宇、一個園區(qū)都可以平等地連接到這個網(wǎng)絡當中。2.能源互聯(lián)網(wǎng)像互聯(lián)網(wǎng)一樣，核心都是用戶思維，使得消費者與生產(chǎn)者平等參與。能源互聯(lián)網(wǎng)打破了傳統(tǒng)能源電力行業(yè)的信息不對稱，使得信息更加透明化，能源消費者獲得更大的話語權(quán)。3.能源互聯(lián)網(wǎng)中能源和信息像互聯(lián)網(wǎng)中的信息一般自由流動。依托能源互聯(lián)網(wǎng)，可以形成綜合服務平臺，開展豐富的多元化服務，拉動上下游及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，推動形成良性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)園。

能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別在于個體用戶的定位。智能電網(wǎng)雖然將電力流和信息流高度融合，但是生產(chǎn)者和消費者的定位沒有改變，電力仍然是由傳統(tǒng)生產(chǎn)者流向傳統(tǒng)消費者。而能源互聯(lián)網(wǎng)中用戶既是能源的消費者，又是能源的生產(chǎn)者。定位的根本性轉(zhuǎn)變導致了能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了能源和信息的雙向自由流動。若采用互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的概念來描述，智能電網(wǎng)是B2C，而能源互聯(lián)網(wǎng)則是C2C。

開放互動式的能源互聯(lián)網(wǎng)，體現(xiàn)了以用戶為中心、分散式合作共享的互聯(lián)網(wǎng)精神。能源互聯(lián)網(wǎng)一改傳統(tǒng)的能源配置模式，不再是壟斷電力企業(yè)自上而下地集中式解決配置問題，而變革為讓消費者也參與到能源生產(chǎn)消費鏈條的每一個環(huán)節(jié)中，讓消費者能夠自主選擇所用電力來源，并且允許消費者不僅消費電力，還能利用自家的分布式光伏電站生產(chǎn)電力，銷售電力，打造一個開放的生態(tài)體系，吸引更多的參與者進入能源價值鏈。

高度智能通過廣泛使用信息網(wǎng)絡、廣域測量、高速傳感、高性能計算、智能控制等技術(shù)，實現(xiàn)各層網(wǎng)架和各個環(huán)節(jié)的高度智能化運行，自動預判、識別大多數(shù)故障和風險，具備故障自愈能力;通過信息實時交互支撐整個網(wǎng)絡中各種要素的自由流動，真正實現(xiàn)能源在各區(qū)域之間的高效配置。

圖7：“放兩頭、管中間”實現(xiàn)后的“發(fā)-輸配-售”產(chǎn)業(yè)鏈

 

售電牌照放開，開啟萬億市場，用戶側(cè)孕育新商業(yè)模式。本次新電改最大的亮點之一就是新增售電的放開。2014年中國全社會用電總量達5.5萬億度，對應的售電市場容量達幾萬億。我們認為用戶側(cè)放開后將孕育多種新商業(yè)模式，能源和信息的流動從單向轉(zhuǎn)向雙向，系統(tǒng)運行從B2C轉(zhuǎn)向C2C。

圖8：從托管服務向高端增值服務延伸

 

3.2大數(shù)據(jù)應用將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的潮流

能源互聯(lián)網(wǎng)帶來的不僅是互聯(lián)網(wǎng)理念對能源行業(yè)的根本性變革，而且也會隨之產(chǎn)生爆炸式的信息數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)應用將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的潮流。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是從超過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫處理能力的海量數(shù)據(jù)中，提取重要的有價值信息的技術(shù)。對于能源互聯(lián)網(wǎng)乃至全球能源互聯(lián)網(wǎng)，資源、電網(wǎng)運行、用戶等信息從原來的一個地區(qū)擴大到國家乃至全球范圍，數(shù)據(jù)信息量猛增，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的運用對于更好地管理和運行能源互聯(lián)網(wǎng)具有及其重要的現(xiàn)實意義。如果用互聯(lián)網(wǎng)的思維來看待，能源互聯(lián)網(wǎng)所帶來的用戶參與度的大幅提升和數(shù)據(jù)信息的爆炸發(fā)展可以產(chǎn)生很多增值服務空間，比如對銀行的貸款模型支撐，或者對投資用戶的投資行為論證等等，而這些很可能才是能源互聯(lián)網(wǎng)的真正入口所在。能源互聯(lián)網(wǎng)將達成大數(shù)據(jù)背景下的超個體能源生產(chǎn)和使用分析。(案例德國Parstream平臺)

表3：物聯(lián)網(wǎng)實時大數(shù)據(jù)分析在能源領(lǐng)域的應用