清洁能源国有企业发展综合智慧能源竞争战略环境分析
2023-12-19岳明珠
岳明珠
(北京京城绿色能源有限公司 北京 101121)
综合智慧能源是随着分布式能源的发展、能源的综合利用、互联网和智能优化技术、能源的高效绿色发展、电力体制改革等一系列体制、管理、理论、技术催生出的一种能源新模式、新业态。在国务院、发改委、国家能源局和工信部等相关文件中也提出过相似的概念,如“互联网+”智慧能源、能源互联网、综合能源服务、多能互补集成优化、智能电网、微电网、热电冷多联供等。美国、欧盟、日本等国家和区域也有智慧能源、智能电网、智慧城市、微电网等项目,综合智慧能源成为能源产业的新业态。
近几年,在“1+N”政策体系的构建过程中,清洁能源企业改革不断提速,低碳化、数字化转型成为必然趋势。清洁能源的融合发展趋势如下:
(1)非化石能源比重不断提高,安全供应风险大。“十四五”期间,风力发电、光伏发电等新能源持续快速发展,以新能源为主体的新型电力供应体系正在形成。但风光作为波动性电源无法参与电力平衡,造成系统输出功率随机波动,调峰调频负担加重,影响电网的安全稳定运行。
(2)技术进步赋能新业态,加强数据挖掘和网络安全建设。新一代信息技术的进步和多种技术路线储能技术的快速发展,全方位支持新兴业态的发展。但数据价值挖掘建模要求高,源网荷储设备安全风险点分散分布,信息安全节点全面防范能力有待加强。
(3)“电能服务”新业态。电力系统从注重负荷预测的封闭系统到需求侧电能服务,从“独角戏”到“双人舞”的转型发展,通过信息平台和大数据分析的电能服务,为用户提供精准用电方案,提高用电效率,减少电耗、降低成本。
清洁能源企业发展综合智慧能源需融合不同能源品种,实施协同开发、协同运营,通过数字化转型发展智慧能源,提供综合能源服务解决方案、搭建综合能源服务管控平台、加强碳资产管理是战略的主要实施路径点。为保证清洁能源企业发展综合智慧能源的政策支撑、市场有效、技术可行,本文结合国有企业的核心竞争力,制定SWOT战略,助力城市能源互联网发展。
1 外部环境分析
1.1 政策环境
习近平总书记在亚太经合组织工商领导人峰会上的主旨演讲中明确提出“双碳”目标后,我国陆续出台了相关政策文件,构成了“1+N”的政策体系,为综合智慧能源发展提供了有力的政策保障。2021年10月24日发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》作为“1”,是我国双碳目标的总体战略方针和蓝图,在碳达峰、碳中和“1+N”政策体系中发挥统领作用;同年10月26日发布的《2030年前碳达峰行动方案》是未来十年推动碳达峰工作的基本依据。这两个文件共同构成贯穿碳达峰、碳中和两个阶段的顶层设计。“N”则包括能源、工业、交通运输、城乡建设等分领域、分行业的碳达峰实施方案,以及科技支撑、能源保障、碳汇能力、财政金融价格政策、标准计量体系、督察考核等保障方案,一系列文件将构建目标明确、分工合理、措施有力、衔接有序的碳达峰、碳中和政策体系。
1.1.1 能源发展转型行动
《“十四五”现代能源体系规划》提出,增强能源科技创新能力,巩固非化石能源领域技术优势,强化储能攻关;加快能源产业数字化、智能化升级。建设智慧能源平台和数据中心,实施智慧能源示范工程,推进“智慧风电”“智慧光伏”建设,开展新一代调度自动化系统示范。
《“十四五”可再生能源发展规划》提出,坚持创新驱动,提高新型电力系统稳定性可靠性,研发储备储能技术,推进可再生能源工程技术创新及应用,培育可再生能源发展新模式新业态,推动其智慧化发展,大力发展综合能源服务,提升产业链供应链现代化水平。
《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,支撑构建新型电力系统,创新智慧调控技术,灵活多样发展用户侧新型储能,建设分布式供能系统,提高用户灵活调节能力,推进源网荷储一体化协同发展,加快跨领域融合发展。
1.1.2 能源科技创新行动
《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》提出,新能源发电、智能电网、储能技术、节能技术助力能源绿色低碳转型,涉及工业流程再造、城乡建设与交通的低碳与零碳技术,负碳及非二氧化碳温室气体减排技术,促进成果转化和示范应用。
《“十四五”能源领域科技创新规划》提出,引领新能源占比逐渐提高的新型电力系统建设,促进能源产业数字化、智能化升级,聚焦先进可再生能源发电及综合利用技术、新型电力系统及其支撑技术、能源系统数字化智能化技术等五大技术领域,实现源网荷双向互动、广域灵活调节,实现智慧系统集成,提升电网安全稳定运行水平。
1.1.3 地方碳达峰相关政策
各省市按国家部署,结合自身资源禀赋和产业格局等环境,科学制定地方性碳达峰实施方案,截至2023年6月,22个地方陆续发布碳达峰实施方案,聚焦各区域发展的重点行业和主体,实施“碳达峰十大行动”。其中,北京市强化科技创新引领;天津市、河北省、吉林省工业领域推动钢铁、建材和石化行业碳达峰;上海市推动钢铁、石化行业碳达峰,其他省市也各有侧重。
以北京市为例,2022年10月,北京市印发《北京市碳达峰实施方案》,提出构建绿色低碳经济体系,全面布局新能源和可再生能源供热。第一,大力发展可再生能源,以灵活多样的方式推动光伏、地热及热泵应用,适度发展风电;深度推进供热系统重构,推动供热系统能源低碳转型替代,有序开展地热及再生水源热泵替代燃气供暖行动;第二,利用大数据、区块链等技术手段完善二氧化碳排放统计监测体系,实现碳排放智能化管理,确保数据的可测量、可报告、可核实。2022年12月21日,北京市国资委印发了《市管企业碳达峰行动方案》。到2025年,市管企业可再生能源消费比重达到15%以上,万元收入能耗较2020年下降14%,万元收入二氧化碳排放下降确保完成政府下达目标,“高精尖”产业营业收入比重达到1/3,为实现碳达峰奠定坚实的基础。到2030年,市管企业可再生能源消费比重达25%左右,二氧化碳排放量整体达到峰值并实现稳中有降,确保完成政府下达的指标,如期实现2030年前碳达峰目标。
1.2 经济市场环境
在“双碳”目标的政策支撑下,尤其是随着国家、各省市及国资委等对可再生能源的消费比重、万元收入能耗、万元收入二氧化碳排放下降都出具了明确的下达目标,促使各重点用能排放单位(首先纳入的是电力行业)、各工业企业、各产业园区、各公共机构等相关单位对节能降碳的目标需求提高。
1.2.1 电源侧市场
我国能源转型的关键是新能源发电,截至2022年,光伏发电和风力发电的装机容量约为7.6亿千瓦,占比达到30%,火电占比下降至52%。2022年,可再生能源成为我国电力新增装机的主体,新增装机达1.52亿千瓦,占全国新增发电装机的76.2%。2023年以来,可再生能源建设实现新突破,大型风电光伏基地项目投资大幅增长。截至2023年6月,全国可再生能源装机达13.22亿千瓦,占总能源装机的48.8%。其中,风电新增并网容量2299万千瓦,同比增长154%,光伏新增并网容量7842万千瓦。预计到2030年,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
1.2.2 电网、负荷侧市场
电网、负荷侧连接能源生产和消费,涉及综合能源服务、综合能源智能化系统、碳资产管理等。2022年底,全国从事节能服务业务的企业数量达到11835家,从业人员达到88.6万,节能服务产业总产值5110亿元;到2025年末,节能服务产业总产值预计将达到1万亿元。2022年,合同能源管理项目投资新增1654.1亿元,同比增速高达22.7%,创近年新高。
(1)重点用能排放单位。根据各省生态环境部2022年企业温室气体排放管理要求,统计的发电行业重点排放企业共有1017家,纳入2022年度全国碳排放权交易市场配额管理的重点排放单位名录共有1268家。其中,北京市首次将非发电行业纳入全国碳市场,石化、化工企业3家,建材企业2家,钢铁企业1家,民航企业2家,以上重点排放单位需在每年3月31日前报送《年度温室气体排放报告》。
(2)高耗能园区需求。高耗能园区主要是化工园区,作为化工行业高质量发展的重要载体和平台,化工企业聚集,危险化学品安全风险集中,尤其是在安全风险管控数字化转型、智能化升级方面存在明显短板和不足,需要建设化工园区安全风险智能化管控平台,实施封闭化管理,截至2022年,28个省级单位共认定公布636个化工园区,市场规模约25亿元。
(3)公共机构需求。公共机构包括校园、医院、街乡、市政基础设施等,以“双碳”背景为始,以“智慧城市”实现为终,推进智慧城市建设,建设智慧高效的城市数据大脑。目前,住建部、工信部、国家发改委、中央网信办等部委组织开展的各类新型智慧城市相关试点已超过900个,至2022年我国已有北京等14个省、自治区、直辖市政府发布了推进新型智慧城市建设的指导意见或发展规划。目前,所有副省级以上城市、超过89.6%的地级以上城市、超过62.8%的区县均提出要建设智慧城市。2025年,中国智慧城市市场规模预计543万亿元。
(4)文化创意产业园区需求。全国文创产业园保守估计有3500个,其中国家命名的文化创意产业园超过400家,主要集中在北上广,占比约为1/3。到2025年底,具备条件的省级以上园区(包括经济技术开发区、高新技术产业开发区、出口加工区等类产业园区)全部实施循环化改造,显著提升园区绿色低碳循环发展水平。
1.2.3 储能市场
新型储能装机规模扩大不断加速,相关投资项目持续落地。根据国家能源局统计数据,截至2023年6月,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模超过1733万千瓦/3580万千瓦时,远远超过2022年全年870万千瓦的装机规模数。根据《“十四五”新型储能发展实施方案》,到2025年,新型储能装机容量预计将达到3000万千瓦以上。
1.3 技术环境分析
发展综合智慧能源离不开综合能源规划与评估技术、综合能源信息服务平台、综合能源优化运行技术。
1.3.1 综合能源规划
综合能源规划是考虑综合能源全生命周期下热力、天然气、储能系统的运行情况,考虑到经济性和环保性,通过数学模型提出冷、热、储的优化组合方案,包括能源生产技术、储能技术、能源传输技术。能源生产技术主要包括太阳能光伏发电(包括光热发电)、小型风电、热泵+地热能、燃气轮机多联供、电锅炉供热、余热余压利用等相关技术;储能技术包括飞轮储能等机械储能,锂离子电池、液流电池、铅酸电池等电化学储能和电磁储能;能源传输技术则包括配电网、供热(冷)网、天然气网、水网及综合管廊等。
1.3.2 综合能源评估
综合能源评估是建立综合能源评价体系后,采取层次分析法或逼近理想解排序法,对综合能源系统进行量化评估。包括用能诊断和评估、用能优化等内容,通过评定,制定改进方案。
1.3.3 综合能源信息服务平台
综合能源信息服务平台是综合智慧能源系统的大脑和神经中枢,是通过采集模块和关键数据采集技术实现能源实时监测,完成多能源优化调度控制。随着能源互联网技术的不断进步,人工智能、云计算、物联网、数字孪生、大数据等技术迅速发展,新场景、新应用不断渗透,主要功能包括能源需求预测、能源出力预测、能源优化计划及控制、负荷侧需求响应和智能服务系统等。
1.3.4 综合能源优化运行技术
综合能源优化运行技术涉及综合能源供能设备、储能设备、辅助设备建模和综合能源优化运行建模,实现综合能源系统运行调度,满足负荷侧对效能、可靠性和便捷性的高需求,提高负荷侧相应能力,提升能效管理水平。其中,能量协调调度技术要综合考虑不同的优化周期,建立混合时间尺度优化调度模型。
2 核心竞争力分析
2.1 关系核心竞争力
国有企业是能源投资中最重要的力量,到2025年,中央企业可再生能源发电装机比重达50%以上,其中“五大六小”是第一梯队龙头企业。国有企业与民营企业相比,项目公司多,与政府、高校、可研机构、设备制造商、技术供应商、金融机构等建立了良好的合作伙伴关系,可充分发挥供应链优势,发展综合智慧能源。
2.2 资源核心竞争力
清洁能源企业作为能源生产供应枢纽,具备天然的资源优势,拥有风电、光伏、燃气、地热多种类型的发电资源,立足能源供给优势,在光伏电站和风电场的设计、开发、建设和运维等方面均具有丰富的运维经验,拥有涉及水、电、热、冷全方位的技术团队。在综合智慧能源方面可以快速匹配相适应的高技术人才;借助雄厚的资金实力,数字化赋能,发展综合能源信息服务平台。
2.3 能力核心竞争力
清洁能源企业积累了丰富的行业经验,在能源管理项目投资、建设、运营项目方面经验丰富,依托技术研发、改造设计、设备制造、工程建设和运维服务方面的综合能力,尤其是近年来的数字化赋能,能源管控平台不断渗透,光伏发电和风力风电都实现了智能化的监督和运维,提升了电站的安全性,实现了电站全生命周期运维管理和电站的数字化、可视化、智能化远程集中管控,可助力企业发展综合智慧能源,发挥自身的业绩优势。
3 SWOT分析
清洁能源国有企业发展综合智慧能源,有着良好的发展机遇。一是相关支持政策的相继出台,一批示范意义的项目试点落地;二是市场处于快速成长期,是树立品牌,开拓市场的最佳时期,潜力大;三是处于技术进步曲线的指数型增长阶段,技术条件的成熟为客户提供多元化的增值服务。然然,市场成长期面临着同行转型企业的多元化竞争,电力企业、售电公司、软件公司、设备供应商等竞争主体相继加入。
清洁能源国有企业凭借自身电热资源优势、运维服务经验优势发展综合智慧能源,在集团内部、公共机关领域及国资企业等方面均有较好的资源,但在长期综合能源项目管理、营销和数据挖掘方面经验不足,尤其是在数字化转型过程中,相应专业技术人才和队伍的缺乏,限制了业务的延伸拓展。
3.1 SO战略——开展综合智慧能源
积极关注地方和区域政府、园区、工厂的碳达峰支撑政策,借助清洁能源企业能源供给优势,开展“源网荷储”方面的投资、建设及运营,提高市场占有率。
3.2 WO战略——数据要素价值挖掘
凭借清洁能源运维经验,强化场景数据建模业务,建立数据采集、传输和汇聚体系,保证覆盖全业务链条,深入数据挖掘,提高数据洞察能力,满足用户的差异化需求,提高面向终端用户的供给能力。
3.3 ST战略——提高盈利能力
加强与科研院所合作,开展技术标准创新工作,发挥能源企业技术壁垒优势,获得领先进入者的利润;利用国企背书和区域能源供给优势,打造综合能源试点示范项目,争取政府补贴,降低成本,提高盈利能力。
3.4 WT战略——加强管理创新
深化国有企业三年改革行动,完善技术及管理体系建设,建立战略性人力资源管理体系,为综合智慧能源的发展提供人事组织支持。同时,深化组织结构改革力度,实现网络化、扁平化发展,通过部门协调力的加强,提高相互配合能力,营造创新融合的文化氛围,从而提高全员的战略认可度。
4 结语
综合智慧能源是清洁能源企业助力碳达峰,实现数字化转型的重要举措。本文以PESTEL方法为理论基础,通过政策环境、经济市场环境、技术环境进行战略外部环境分析,并通过关系、资源和能力分析核心竞争力,通过SWOT方法提出四个战略举措,为开展综合智慧能源提供战略支撑。清洁能源国有企业凭借自身国企背书、能源供给和丰富的运维经验,以用户为中心,以市场需求为导向,借助数字化赋能,探索新型商业模式,实现能源多品种之间、“源网荷储”供应链之间的协同和互动。