中国储能网欢迎您!     主管/主办:中国化学与物理电源行业协会储能应用分会
让你掌握储能产业最新动态!
当前位置: 首页  > 数字能源网 > 数字能源研究报告  返回

能源数字经济的创新元素与发展展望

作者:孙艺新 来源:中国电力企业管理 发布时间:2022-01-04 浏览:

中国储能网讯:“十四五”规划和2035年远景目标纲要出台以来,“立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局,实现高质量发展”指导了能源系统发展的脉络。特别是在落实“双碳”目标与新型电力系统的双重驱动下,关于能源革命的系统性、全局性、复杂性、紧迫性被摆在前所未有的高度,未来能源的供给模式、消费模式迎来全新的重塑与变革,亟需丰富能源认识论与方法论。笔者认为用能源数字经济可以概括这种新经济形态的演进,抓住新基础、新价值、新产品、新市场、新机制五大创新元素的内涵与驱动路径则是抓住发展机遇和产业机会的关键。

积极发展能源数字经济 有效应对三大挑战

挑战之一:能源系统在新发展理念下妥善解决安全、经济、绿色协同发展问题。当前大家普遍认识到能源发展存在着“不可能三角”问题,即能源系统的安全性与用能的经济性、清洁绿色要求难以兼顾,实际上是过去投资拉动的只重视资产运营的发展模式走到了瓶颈所致,必须依靠新发展理念,借助数字经济优势实现高质量发展予以解决。

挑战之二:能源系统在新发展格局下解决整体与局部、集中式与分布式发展的统一问题。电网发展须充分融入国内大循环、国内国际双循环的新发展格局中。其中对新型电力系统的关注讨论较多,这里只提两点认识:一是应坚持集中式与分布式并举,两者衔接之处需要数字化润滑;二是新能源发展不仅需要规模增长上的量变,还需要质变,即新能源机组对电力系统调频、惯量作出的应有贡献。

挑战之三:能源系统在高质量发展下解决要素市场化配置实现融合创新问题。电网作为平台枢纽,要能够充分利用各类生产要素,将传统电网基础设施与数字新型基础设施融合,成为输出“电力”“算力”“智力”的能源新型基础设施,此外电网功能形态、企业组织形态都需要发生转变,为现代经济体系建设赋能。

发展能源数字经济是应对上述三大挑战的必由之路,其创新发展的基本方向可概括为:市场经济+系统观念下的能源数字化转型。坚持有效市场与有为政府是基本理论前提,数字化转型是突破传统发展模式路径依赖的关键。在定义上,能源数字经济是以新发展理念为引领,以能源技术和数字技术融合应用为重要推动力,以数据作为关键生产要素,以现代能源网络和信息网络为主要载体,不断提高能源行业全要素生产率,推动能源实现高质量发展的新经济发展形态(见图1)。

能源数字经济五大创新元素的提出与综合分析

一般认为,发展能源数字经济从能源产业数字化和数字产业化两大领域发力,但如何刻画其创新的内在驱动力,如何研判创新方向与行动路径则缺乏深入研究。笔者提出五大创新要素就是希望找到能源革命与数字革命融合并进的内在逻辑,并研判未来发展趋势(见图2)。

新基础:电力算力基础设施的融合发展。电力在终端能源的占比已经超过80%,未来能源的形态是电力与算力融合的形态,电网也将由输送电力向输出电力转变的同时,充分考虑算力发展需求。首先,电力服务算力,从目前来看数据中心的耗电量尚不超过全社会用电量的2%,未来即使需求量增长加倍,但总体上供电压力不大;其次,电力即算力,电力的分布式生产、消费与远距离大规模输送等功能形态均能够同步加载算力资源,实现资源复用与时空优化。电网的平台枢纽功能将在“电力+算力”时代得到进一步丰富,“电力+北斗”“电力+5G”、电力数据中心对外服务等利用模式可充分响应用户对算力、电力的双重需求,彻底改造新型能源基础设施的功能形态与价值形态。

新价值:能源大数据赋能现代产业体系建设。能源数字经济的新价值在于数据驱动的价值,不仅体现在对能源产业链、供应链的服务上,还能够提高产业协同互动能力,对国家“双碳”目标的实现与治理现代化都具有重要促进作用。以交通运输电力指数(TEI)为例,综合铁路、公路、航空、水运、邮政、仓储等活动的用电量,可超前反映实体经济活跃度。挖掘疫情前后产业链用电情况的变化,有效发现产业链短板。此外,用电量数据分析制造业产业链各环节,可从产业视角综合判断产业链健康度与韧性。

新产品:数字能源的三个层次价值论。能源数字经济将产生新的能源产品形态,我们将其称为“数字能源”。如同虚拟电厂不是“看得到”的电厂,数字能源也是“数字态”的能源。这里的数字属性有三个层次,一是对能源生产消费注入数字化平台技术,使供需双方更快速的匹配与互动;二是用算法、算力、数据实现对能源供需的重构,开发出新的交易品种,数字能源的产品价值;三是进一步拓展数字能源的金融市场属性,成为新的统一衡量尺度,改变数字时代能源的计价方式。用数字能源作为衡量用能水平的评价尺度,从而建立虚拟市场与现实世界之间的映射关系。

新市场:电力市场+碳市场+能源数据市场。电力市场与碳市场建设是典型的“有效市场+有为政府”的结合,其中对碳交易、配额的初始分配、定价机制、参与主体范围以及与电力现货市场结合等问题都需要充分的计量、仿真、预测等,这就衍生出一个为电力交易、碳交易服务的能源数据市场,三个市场的有机结合是弥合政府与市场失灵、真正落实“双碳”目标的有力手段。

新机制:数字技术赋能制度创新与能源金融创新。市场运营需要多方主体的积极参与,一方面需要建立具有吸引力的激励机制,另一方面还需要建立多方信任的互信机制。例如,区块链技术的分布式能源交易机制,就能够将分布式利用、公平性等特点完美契合新型电力系统下源网荷储各环节业务需要。此外在能源电力供应链金融、电力征信等新兴业务领域,也需要“金融科技+大数据+区块链”等技术的跨界应用。相信未来全新的能源数字经济生态圈一定是一个能够吸引“能源圈”以外的数学家、金融从业者等更多“聪明人”参与的广大舞台,实现共建共享共荣。

对能源数字经济的边缘创新研判与前景展望

能源数字经济还处于探索阶段。创新总是从边缘开始,下面对未来能源发展的四个细分领域进行初步研判与展望。

展望之一:瞄准尖峰负荷供需矛盾的数字能源产品创新。从需求的痛点程度看,数字能源的产品开发最有可能产生于尖锋用能市场。目前,尖峰用能的低效率矛盾值得关注,3%尖峰负荷持续时间一般不超过30小时,5%尖峰负荷持续时间一般不超过100小时;随着以新能源为主体的新型电力系统“双高”“双峰”特征进一步凸显,传统的冗余建设模式因边际收益递减而越发难以为继。其设计要点包括:在尖峰时期以市场化手段调用社会中小微型供电设施;基于区块链技术设计配额凭证交易产品和制度模式;通过电力大数据分析预测实现交易市场价格规模监测;配额交易数据可进一步推动金融创新、辅助电网规划。

展望之二:瞄准隔墙售电市场的用户市场培育。补贴退坡后让市场经济充分发挥作用是资本市场看好新能源赛道的重要理由,创新成为新能源产业链不断升级的源动力。正如当前市场一样,隆基集团产能成本优势策略、通威集团“渔光一体”模式、清能股份“重卡突破路线”都是在市场竞争中涌现出的新模式、新路径,未来围绕“隔墙售电”市场,也将孕育出新的商业机会。虽然尚难以准确预测一个社区中愿意参与双向互动的“产消者”最小种子规模,但可以判断的是,以“灵活性电源+光伏电源”为代表的多能互补模式将有更大的施展空间,且必须坚持以“为用户创造更多价值”为基本点,从用能场景与便利性上加强设备装置的可用性、易用性设计。

展望之三:瞄准“东数西算”市场的算力电力布局。一方面,部分电力负荷的空间转移,有利于缓解西部、北部清洁能源消纳问题。另一方面,数据中心在线负载具备空间转移灵活性,离线负载具备时间转移灵活性,两类负载都具备需求响应潜力。预计到2025年,数据中心市场规模将达6000亿元。契合“双碳”目标的落实,未来“东数西算”的战略价值将在中长期得到充分显现。

展望之四:瞄准制造业转移城市的“碳犀牛”风险预警。关注东部制造业为主的城市能源转型,其中“双碳”的转型机遇与风险并存。要充分发挥市场的引导作用,健全全国统一的碳市场交易机制和运行规则,推动不同区域、不同行业、不同水平的企业能够得到公平的发展空间。笔者提出“碳犀牛”问题,旨在认识到各种风险的叠加与防控问题。一是产业结构失衡风险:警惕高新产业产能过剩与传统高耗能产业中“劣币驱逐良币”;二是区域结构失衡风险:警惕自上而下层层分解带来的区域割裂风险;三是能源系统叠加风险:警惕新能源发展“重数量、轻质量”带来的安全稳定风险;四是金融系统叠加风险:警惕由产业、能源系统的不确定性传导至金融系统后带来的投融资信贷风险。

本文刊载于《中国电力企业管理》(上旬刊)2021年第11期,作者单位:国网能源研究院有限公司

分享到:

关键字:数字经济

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com