上海应成为能源互联网发展的先行者
2017-10-12唐忆文
唐忆文
上海社会科学院经济研究所
上海应成为能源互联网发展的先行者
唐忆文
上海社会科学院经济研究所
“互联网+”智慧能源是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。能源互联网有助于构筑绿色低碳、安全高效的现代能源体系,促进能源和信息化深度融合,推动能源互联网新技术、新模式和新业态发展,推动能源供给侧结构性改革,支撑和推进能源革命。上海应有“敢为天下先”的使命感和责任感,抓住机遇,正视挑战,发挥政府引领作用,以上海综合优势吸引并激发市场创新活力,努力成为能源互联网发展的先行者。
“互联网”+智慧能源;能源革命
Abstract: ‘Internet Plus’ intelligent energy is one kind of energy industry developing new format deeply integrated energy market, which is combined with internet and energy production,transportation, storage, consumption. Its characteristics include equipment intelligence, multi-function coordination, information symmetry, decentralized supply and demand, flat system and transaction openness. Energy internet is helpful to construct green low carbon and safe effective modern energy system, to promote energy and information deep integration, to drive energy internet new technologies, new modes and new industry format development,to make energy supply-side structure reform forward, to fulfill government leading function based on Shanghai comprehensive advantages attracting and stimulating market innovation to be the pioneer of energy internet development.
Key words: ‘Internet Plus’ Intelligent Energy, Energy Revolution
“互联网+”智慧能源(以下称为能源互联网)正在集聚力量、酝酿变局。2015年7月,国务院正式发文提出发展“互联网+”智慧能源,2016年2月、国家发改委、能源局、工信部联合印发《关于推进“互联网+”智慧能源的指导意见》,2016年11月,国家能源局下发《关于组织实施“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范工程的通知》。经过甄选比对, 上海上报了11个项目,其中4个项目入选,在入选项目数量和项目特色方面全国领先。在上一轮互联网科技竞争中,“互联网+商贸”诞生了杭州阿里巴巴,“互联网+社交”诞生了深圳腾讯,在“能源互联网”领域,希望未来能够整合“资源、技术、数据、资本、市场”的千亿级能源新贵诞生在上海。上海应抓住有利机遇,鼓励各类创新主体大胆尝试,突破技术瓶颈,创新商业模式,力争成为能源互联网发展的先行者。
表1 美国创新主体对能源互联网的探索
1 能源互联网已成为各国创新发展的重点领域
放眼全球,世界范围都在积极进行能源互联网的尝试,其中欧美地区起步较早,创新活跃,积累了扎实的能源和信息领域的技术储备。但是欧美国家能源互联网发展主要是企业和大学的点状创新摸索,目前尚没有形成系统,整体也还没有成熟。
1.1 美国能源互联网发展情况
美国能源互联网领域的创新商业模式迭出,创新主体多元,除科研机构在技术层面的研究突破外,非能源行业也从大数据、云计算、电动汽车、需求响应等多角度切入积极布局(见表1)。北卡罗莱纳州立大学教授Alex Huang于2007年率先提出能源互联网和能源路由器的技术概念,认为可从通信技术突破,平抑大规模分布式能源接入引起的负荷波动。2009年,奥巴马政府开始推动智能电网建设,其在保障安全供应、匹配供需信息、接纳可再生能源等方面与能源互联网有诸多相似点。互联网企业Google于2009年启动了名为“谷歌电表”的免费平台,为消费者提供实时能耗数据,由于无人问津以失败告终。2014年Google再次进军能源领域,通过智能家居的后台数据指导消费者进行需求响应。新兴的独角兽公司Tesla,通过光伏、太阳能屋顶、家用储能电池、电动汽车等产品联合布局,试图从供应侧到需求侧构建全新生态系统,推动可再生能源使用比例的大幅提升,减少乃至抛弃化石能源。
1.2 德国能源互联网发展情况
德国能源互联网的发展与能源转型和电力市场化改革进程联系紧密。主要是以政府示范项目的方式鼓励企业进行尝试、以点带面,推动能源系统的优化。2008年德国联邦经济技术部通过技术竞争挑选了6个试点地区(见表2),进行了为期4年的E-Energy技术创新促进计划。E-Energy的试点项目涵盖了智慧城市、多能互补、大规模清洁能源消纳、灵活的电价机制、能源市场交易等多种形式,各具特色却又殊途同归,共同目标是通过信息技术和灵活的价格机制优化能源系统,打破供需信息不对称,引导消费者错峰用能,为可再生能源的大规模消纳提供解决方案。
表2 德国E-Energy计划6个示范项目
2 能源互联网是推动落实我国能源革命的有效途径
习近平总书记在2014年6月中央财经领导小组会议上首次系统阐述能源革命的内涵,即“四个革命和一个合作”。当前,推动能源革命已成为我国能源工作的核心任务,而发展能源互联网正是推动落实能源革命的有效途径。
2.1 推进能源消费革命和生产革命
能源互联网创新用能方式,通过市场价格信号与供需信息的实时互动,引导用能行为和消费方式,抑制不合理能源消费,同时消费者可从更加多元的市场主体中选择更加丰富、便捷、经济、普惠的用户服务。能源互联网改变能源系统格局,提高能源系统接纳生产、传输、储能等新技术的能力,有助于构建多元供应体系。能源互联网提供了开放平台,为数据分析、实时诊断、远程控制等创新技术应用打开空间,促进能源生产方式的不断变革。能源互联网对接能源生产者与消费者,体现出系统性和交互性,改变以往单点突破的局限性,在供应侧和消费侧同时发力,推动能源系统更加安全、清洁、高效、可持续。
2.2 推动技术革命
能源技术的全面变革将带动巨大的产业机遇。能源系统本身的技术变革,横向打破不同类型能源的界限,形成多能互补、无缝转换的新体系,纵向实现能源开发、生产、运输、存储和消费全过程的“源-网-荷-储”协调。能源装备、能源技术、能源服务都将衍生出巨大的产业新空间。能源互联互通后带来新的应用场景,推动能源贸易、能源金融、能源大数据、能源区块链等新业务、新模式的发展,能源产业链将伴随能源互联网而组合重构,构成跨领域、跨环节、交叉网络的产业生态圈。
2.3 推动体制革命
能源互联网作为一种新的生产力模式,使能源从单向供应改为双向互动,催生新的业态和组织方式,对现有的能源监管准入、政策法规等体制机制提出改革要求。目前,国家正在自上而下地推动能源体制革命,能源互联网通过系统性的变革和对接市场供需,为能源体制革命识别出具有针对性的、更贴近市场的突破点和难点,为建立“平等开放、广泛互联”的能源系统提供基本的工具和手段,为电力、燃气等重点领域改革提供新的动能。
2.4 提升能源国际合作水平
在“一带一路”推进过程中,能源项目是最早“走出去”的重点领域。通过能源互联网,这些项目可低成本实现远程监测和控制管理、实现无人值守和少人值班,并可提供可靠的运营数据实现金融增信,将大幅降低投资、运行、维护成本,提升管理水平和效率,使走出去的项目更有竞争力,使沿线地区进一步认识和认同中国的水平和实力,取得更多的国际合作机会。
此外,能源领域的竞争和合作一直是全球政治博弈的焦点,率先发展能源互联网有利于提升我国参与全球治理的能力,提升我国在全球能源领域的竞争力、引导力和话语权。
3 上海有条件引领能源互联网发展
3.1 上海现有的能源体系和信息基础设施为能源互联网发展奠定了坚实的基础
近年来,上海能源发展贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,以节能减排和结构调整为突破口,基本形成了安全、清洁、高效、可持续的能源体系。1)能源基础设施较为完善,供应保障能力较高。2)能源结构多元优化,天然气比重不断提升,可再生能源和分布式能源发展迅速。3)能源科技装备能力较强,在核电、先进火电、燃气轮机、储能、智能电网等重点领域已形成较为完整的产业链。同时上海信息基础设施发展领跑全国。光纤、4G网络、公共WiFi普及率和覆盖率均在全国前列,用户感知度和认知度不断加强,城市信息化水平为能源互联、供需互动打下了坚实的基础。
3.2 长期持续的科技投入和大数据平台为上海能源互联网发展储备了充足的后劲
(1)在上海市科委的支持和企业的自身投入下,上海在技术、产品、标准、示范工程等方面均有丰富的储备,技术突破涉及智能电网、智慧燃气、分布式能源、电动汽车、用户侧需求响应等多领域。
(2)在市区两级政府和行业龙头企业推动下,搭建了各类能源监测和管理平台。在供能领域,电力大数据、燃气智能调度、新能源在线运营监控等平台都已搭建,能源调度可追踪;在用能领域,市区两级建筑能耗监测、工业用能监测、新能源汽车公共数据采集监测等平台也已上线,丰富的数据形成了宝贵的公共资源,善加挖掘、合理运用可为能源互联网发展提供方便。
3.3 各类创新主体积极参与是上海能源互联网发展的活力之源
根据调研,上海市能源互联网市场呈现高度活跃态势。传统能源企业如上海电力股份、上海燃气、上海电网等积极应用信息技术进行转型升级,运用大数据、云计算、需求响应等手段提升业务效率和服务水平,取得了不少成果。新能源企业如远景能源等纷纷在自身业务上叠加互联网模式开拓创新了商业模式。创新创业类企业,如方融科技提供开放式平台的增值服务,立足配电站的精细化电能管理帮助用户实现节能增效、需求响应;申源电力立足工业区综合能源服务,以互联网平台方式提供精细化服务对接,并叠加金融、价格等多种手段降低成本,创导以智慧路灯为理念,叠加多种功能,力图推动城市物联网体系构建。 通用设备类企业,如上海电气、上海普天、航天能源等围绕能源互联网布局,综合打包能源集成服务。充电桩企业,如特来电建设了全国最大的汽车充电网,通过充电大数据创新卖电、卖车、租车、金融、电商等多种商业模式。科研院所如交大智能电网研究中心、上海电科院、上海明华电力技术、上海电科所、上海电气中央研究院等利用学科优势和长期积淀纷纷进行能源互联网的研究和技术攻关。
3.4 人才和资本是上海能源互联网发展的突出优势
上海优质的教育提高了人口整体素质水平,中高级人才积累由量变向质变过渡,智慧人口红利正在逐步成熟。各个行业人才流动互通良好,技术创新、商业模式创新、业态创新交互影响,创新经济发展良好、不断壮大。作为国际金融中心,上海拥有各类资本市场和要素市场,创新资本高度集聚和活跃,可助力能源互联网新业态发展。
4 上海推进能源互联网发展的重点抓手
4.1 着力抓好能源互联网各类项目的试点示范
(1)推动国家级和市级示范项目。在组织做好国家示范项目同时,持续申报和支持一批市级示范项目,鼓励基于不同模式、不同技术、不同业态的多元示范和综合示范,鼓励全市工业园区和商务园区开展能源互联网示范项目建设。鼓励区县和市级平台开展城市级能源互联网综合示范。研究建立示范项目“沙盒”机制。
(2)推动示范项目的合作交流和经验推广。主管部门牵头、第三方咨询研究机构落实,搭建示范项目合作交流的长效平台,交流推进经验,合作解决共性问题。组织编制全市能源互联网示范项目案例集或行业发展报告,打造上海能源互联网品牌。
4.2 着力推动能源互联网公共平台开放共享
(1)全面提升能源行业信息化水平。提升电力生产、石油炼化、分布式能源等能源生产加工转化企业和燃气、电力、石油等能源输配、销售企业的信息化管理水平,加强终端智能表具的推广普及,支撑能源互联网公共平台的多元功能。
(2)探索建设能源大数据公共服务平台。整合全市各能源平台的数据信息,开拓城市智慧能源管理功能。研究明确能源大数据安全等级机制和分级公开机制,制定能源大数据市场应用监管机制,有序开放数据接口和资源。
(3)探索建设能源互联网技术服务平台。适时推动能源互联网地方技术标准制定,召开能源互联网技术研讨会,探索建立上海能源互联网产业联盟,承接主办国际能源互联网高端学术会议和产业论坛。
4.3 着力支持能源互联网技术创新的探索应用
(1)鼓励支持能源互联网技术创新。鼓励全市能源装备研发机构和企业开发新型能源互联网接口和通讯设备,支持关键技术、产品及设备的研发和推广。鼓励能源流与信息流的高效融合调度管理及协同控制、数据建模与安全分析等信息物理系统关键技术的开发和推广。积极开展能源互联网技术装备研发的国际化合作。
(2)出台上海市能源互联网的长期科技计划和专项技术指南。在能源生产领域,重点突破虚拟电厂“网、源”协调控制技术、多元能源网络协同运行技术、能源检验检测服务技术、能源设备远程监控诊断及评估平台技术、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。在领域技术突破基础上,注重跨领域技术融合、系统提升。
4.4 着力营造能源互联网良性发展的氛围
(1)积极营造创新氛围。引导国有能源和信息化企业、科研院所转变人才创新理念,探索能源互联网技术人才离岗创业的共赢模式。扶持初创企业发展,鼓励优质企业兑颖而出,建立创新试点企业的保护共享机制。适时设立能源互联网发展创新引导基金,引导金融资本向能源互联网领域集聚。
(2)鼓励支持能源互联网模式创新。鼓励探索虚拟发电厂等新型商业模式。鼓励开展城市工商业用户及家庭的柔性负荷改造工程。鼓励绿色能源灵活自主的微平衡交易,探索分布式电源微平衡交易试点,探索电动汽车、智能楼宇等微平衡机制,鼓励新能源和分布式能源的直供模式创新,鼓励点对点实时自主交易,结合国家能源体制改革和电力体制改革,在确保安全底线和环保红线前提下,按照“法无禁止皆可为”要求接纳市场创新。
4.5 着力突破能源互联网体制机制瓶颈问题
(1)积极释放体制改革红利。针对能源互联网推进过程中的体制机制共性问题开展专项试点突破,结合示范项目在特定范围内运用“沙盒”机制开展体制机制突破。优化能源互联网项目的行政流程,加强跨部门的政府政策联动,打通政府不同部门间的监管审查壁垒。在安全公平、有效监管基础上,打通政府部门、企事业单位、市场需求之间的数据壁垒,扩大数据共享范围。
(2)完善法规标准体系。在体制改革试点基础上,及时总结成功经验,将有益的改革经验通过地方法规和标准规范及时固化,成熟一批即改革一批,为更多企业进入行业排除雷区、打通通道、破除门槛。
4.6 着力拉动能源互联网全产业链的向心集聚
(1)鼓励能源互联网跨界合作。在能源互联网建设中积极发挥上海软实力优势,鼓励传统能源企业、技术研发企业、技术和金融投资服务企业开展跨界合作,鼓励在能源互联网领域推进引进、兼并、收购等资产重组业务。
(2)鼓励装备制造企业集聚。推动能源装备制造和信息化设备制造的深度融合,推进信息系统与物理系统的高效集成与智能调控。将能源互联网纳入能源领域增量投资重点工程。
(3)鼓励能源服务企业创新业务。鼓励能源互联网相关企业为能源用户提供多终端、可视化、实时化、可结算的能源基本服务和增值服务。鼓励能源平台类企业拓展基于能源数据的新业务应用与增值服务,开展基于能源数据的基础性运营管理业务和智能预测业务。以能源大数据为切入口,集聚和培育大数据相关的分析企业、应用企业和开发企业。
5 上海推进能源互联网发展的政策建议
5.1 支持能源互联网领域的金融创新,支持重点项目建设
上海推进能源互联网需要资金支持。政府通过出资、增信、政府扶持等多种方式支持市场主体出资参与和运营管理,主要用于扶持能源互联网重点项目建设。此外,建议政府部门通过税收减免抵扣、价格补贴等方式,金融机构通过提供绿色贷款等方式加以支持。
5.2 支持成立各类产业合作交流平台,引进培育紧缺人才
上海发展能源互联网已有很好的基础,但企业各自发展,缺乏互通与交流。支持市场主体成立产业联盟、学会、商会、交流中心等各类合作交流平台,采取线上线下相结合的方式,组织调研、沙龙、讲座、论坛等活动,提供政府、企业、科研机构之间的交流平台。引进和培育一批领军型、复合型、专业型人才,建立专家库,为上海能源互联网的发展提供智力支持。
5.3 建设市级能源互联网大数据平台,选择数据分级公开
实施能源领域的国家大数据战略,建议建设市级能源互联网大数据平台,在安全、公平的基础上,以有效监管为前提,打通政府部门、企事业单位之间的数据壁垒,促进各类数据资源整合。通过加密、权限认证等技术手段,在保障信息安全的前提下,根据信息重要程度,将平台上的数据分级分类,部分公开共享。
5.4 协调政府相关部门解决重大问题,加强政策系统引导
能源互联网的发展涉及市发展改革委、市科委、市交通委、市经信委等多个政府部门,建议各部门统筹协调解决重大问题,及时总结推广成功经验,明确各部门支持的内容及责任,为企业发展能源互联网产业提供系统性、持续性、一致性的政策支持与引导,将示范项目试点过程中的好做法和成功经验及时制度化并复制推广。
5.5 把握电力体制改革中的相关政策,允许试点先行先试
能源互联网的发展需要打破目前能源行业相对封闭的行业格局,需要开放的发展空间,电力体制改革能够为能源互联网的发展提供这种政策环境。建议充分把握新一轮电改中关于放开售电市场、鼓励电力双边交易、发展分布式和清洁能源以及加强需求侧管理等的相关政策,允许示范工程、试点区域内需求侧响应、电力现货市场、跨区域售电多级电价等先行先试。
5.6 建设上海市能源互联网标准体系,争取成为国家标准
在全国范围内优先研究制定上海市能源互联网的技术指南、技术标准和能源互联网质量认证体系,建设全国领先的能源互联网标准体系,争取核心标准成为国家标准。技术标准包括能源互联网的数据类标准、设备类标准、能源交易类标准、计量采集类标准、监管类标准等。能源互联网质量认证体系包括建立能源互联网产品检测与质量认证平台、检测方法与评价体系等,引导产业健康发展。
Shanghai to Be The Pioneer in Energy Internet Development
Tang Yiwen
Institute of Economic Research, Shanghai Academy of Social Sciences
10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.09.001