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德国电改后市场:能源互联和售电触网

作者:刘晓宁 韩启明 来源:SWS产业投资研究 发布时间:2016-07-27 浏览:

3.1德国电改政策激活售电体系市场化

德国在1998年起进行电力市场改革前,大型联网公司同时负责发电、管理和运营供电电网以及供电业务。发电端以及输电网资源由ENBW、RWE、E.ON以及VenttenfalEurope等四大能源集团控制。德国共计1000家左右的配电公司中75%属于该四大能源集团,剩余25%则基本由地方政府控制。

双边交易模式确立电网的输配功能,发电、用电端可直接交易,售电市场被彻底激活。1998年,德国启动电力市场改革,在发电、售电侧引入竞争,90%左右的电力采用双边交易(OTC)模式交易,即用电户或供电公司与发电企业直接签订用电协议交易。OTC市场主要是设在德国莱比锡的欧洲能源交易市场(EEX),发、用电双方在EEX进行中、长期交易和日前交易。输电和配电仍维持原先的垄断经营。

图8:OTC模式下德国发、用电方可直接交易

资料来源:申万宏源研究

可再生能源法案允许分布式能源余电上网、参与电能交易,进一步放开电力市场。2000年德国颁布可再生能源法案,为光伏、风能等新能源提供高额的上网电价,鼓励分布式能源的发展。分布式能源的崛起,诞生了大量新兴的发电、供电体。破除供电体的垄断性、架空输电网的交易属性后,用户可以自由选择供电商或直接与发电企业在OTC市场交易。进而,除了电价外,供电商的可靠性、附加服务等因素也成为用户选择供电方的参考标准。

参照德国的电改路径,我们认为破除售电主体的垄断性后,供电企业的竞争能力将不仅体现在电价低廉、供电稳定这两个方面,需求侧管理、节能服务,个性化解决方案等都将是影响供电企业能否实现异地扩张,稳定客户资源的重要因素。

表4:德国电改破除输配电的垄断地位

资料来源:申万宏源研究

3.2德国电改后市场:能源互联网示范项目E-energy

德国联邦经济和技术部及德国环境部从2008年开始推动一项为期四年、名为“E-Energy”的技术创新促进计划,是世界上最早实践能源互联网的国家,“E-Energy”旨在以新型的ICT(Information&CommunicationTechnologies)通讯设备和系统为基础,在六个城市试点不同侧重点的智能电网示范项目,通过先进的调控手段来管理日益增多的分布式发电端和各种负责的终端负荷。德国总理Merkel对“E-Energy”的评价是,“E-Energy为能量生产和消耗提供智能IT支持——包括从电站中的发电设施一直到客户的各个环节”。

图9:德国E-Energy计划中的六个主要示范项目和五个小项目

资料来源:申万宏源研究

第一个示范项目是库克斯港eTelligence项目。库克斯港的地理位置优越,位于德国西北沿海,具有丰富的风力资源,项目区域内的风电项目众多。eTelligence项目的核心是建立基于互联网的区域性能源市场,为区域内所有的能源生产商、分销商、消费者、服务供应商提供基于互联网的交易平台,通过互联网可以查询各种发电设施的实时输出情况和用电设施的实时能耗情况。在供需情况双向透明的基础上,实现能源交易和能源服务。例如,当风力发电出现剩余时,交易平台会提示区域内的某家冷库,冷库会人工或者自动利用多余电量,而如果没有能源互联网,这些风电则会被白白浪费。

表5:eTelligence项目发起方

资料来源:申万宏源研究

第二个示范项目是莱茵鲁尔地区E-DeMa项目。E-DeMa是一个智能互联的分布式能源社区,每个社区里的家庭都同时是电力的生产者和消费者,每个家庭都利用分布式能源电站生产电力并在微网内销售。这个项目的核心在于通过“智能能源路由器”(光伏逆变器、家庭储能单元或智能电表)来实现电力管理,既包括用电智能监控和需求响应,也包括调度分布式电力给电网或社区其他电力用户。

图10:能源路由器的概念

资料来源:E-Energy、Martec咨询、申万宏源研究

表6:E-DeMa项目发起方

资料来源:申万宏源研究

第三个示范项目是卡尔斯鲁厄和斯图加特地区Meregio项目。Meregio也是建立基于互联网的区域性能源市场,为区域内所有的能源生产商、分销商、消费者、服务供应商提供基于互联网的交易平台,不过Meregio项目中的电源是以传统的火电为主。Meregio项目通过区域内的用户家中的智能电表来收集用户的用电信息并发布及时电价,并鼓励居民错峰用电,以此来增加区域内的电能利用效率,减少传统化石能源的温室气体排放。Meregio项目是能源互联网与传统电力结合的良好示范。

表7:Meregio项目发起方

资料来源:申万宏源研究

第四个示范项目是莱茵-内卡城市圈“曼海姆(Mannheim)示范城市”项目。Mannheim项目旨在跳出狭义的电力范畴,实现大能源互联的概念。区域内的分布式能源和其他公用设施(自来水,供热,燃气)有机的融入了城市原有的配电网和基础设施网络,曼海姆居民所使用的电力、自来水、供热、燃气都来自身边最近的分布式能源中心,尽可能减少传输的损耗。

表8:Mannheim项目发起方

资料来源:申万宏源研究

第五个示范项目是哈茨地区RegMod项目。RegMod项目最大的特点是在用电侧整合了储能设施、电动汽车、可再生能源和智能家用电器的虚拟电站。RegMod项目中包含的诸多元素更贴近未来真实社会的需求,可以称为能源互联网的雏形。举个例子,当电力富余的时候,抽水蓄能电站和电动汽车会被提示储存多余电力,智能家用电器也会及时开启消费多余电力;在电力需求攀升的时候,储能设施可以和智能用电器一起构成虚拟电站,通过释放所存储的电力以及减少智能电器的用电量来满足紧张的电力消费需求。

表9:RegMod项目发起方

资料来源:申万宏源研究

第六个示范项目是亚琛SmartWatts项目。SmartWatts项目通过建立智能电力交易平台来实现所覆盖区域的分布式能源交易,消费者通过智能电表来获知实时变化的电价,根据电价高低来调整家庭用电方案和电动车充电方案。

图11:智能电力交易平台的概念

资料来源:E-Energy、Martec咨询、申万宏源研究

表10:SmartWatts项目发起方

资料来源:申万宏源研究

3.3德国售电业务转型:基于互联网提供多种增值服务

恩特加客户有限责任合伙公司(ENTEGAPrivatkundenGmbH&Co.KG)是德国知名的一家能源供应商,也是德国最大的售电公司,总部设于达姆施塔特。从1998年德国能源经济法案出台至今,德国电力市场的终端售电公司已有1000家左右。售电公司的商业模式主要是以电力批发交易商的身份从配电网公司手中租用电网给客户供应电力,按照最大负荷和年使用电量使用的价格模式给配电网支付费用,然后设计出不同的价格模型(套餐)提供给用户。

售电公司提供基于互联网应用的多种增值服务,增加客户粘性。以Entega为例,它的客户包括商业用户、工业用户和居民用户,它的电力种类包括绿色电力和普通电力(除了电力之外还有供热),它还提供能效管理、电商平台、储能系统安装等增值服务。

图12:Entega提供的智能供热管理服务可以为客户节省最多30%的费用

资料来源:申万宏源研究

3.3Opower模式:售电公司需要互联网伙伴(触网)

Opower服务传统公用事业公司,推动节能的互联网应用,抢占家庭消费者“入口”。美国家庭能源数据分析公司Opower采取与传统电力企业合作的模式,获取家庭消费者的能源使用数据,为传统电力企业提供消费者管理服务以及节能方案,帮助业务陈旧的电力企业渡过转型期。Opower提供的节能方案包括通过移动端推送能源账单,群发节能贴士类邮件,提供管控家用恒温器的软件服务,等等。

截至2013年年底,Opower已经签下了来自8个国家的93个电力公司,其中包括很多传统大型企业,比如美国的AEPIndianaMichiganPower、澳大利亚的EnergyAustralia、英国的E.ONUK等。经由这些公司的售电渠道,Opower能够获取大约1.15亿家庭的能源消费数据,并据此提供节能方案。根据公开资料显示,美国售电市场中50家最大的售电公司中,有27家都是Opower的用户,Opower拥有37%美国家庭的能源消费数据。

Opower通过自己的云平台和数据整合能力来处理它所服务的公用事业公司取得的大量家庭能耗数据,结合“行为科学理论”、房龄信息、周边天气等,运用自己的软件系统进行用能分析,简历家庭耗能档案,并通过综合分析提出节能建议。最吸引用户眼球的地方是,Opower提供的报告里,除了用户本身的用电数据,还有相近区域内最节能的20%的用户耗能数据,也就是所谓的“邻里用电比较”,这提供给用户非常直观的节能动力。

图13:Opower提供的邻里用电比较

资料来源:Opower、申万宏源研究

图14:Opower帮助用户分析能耗用途

资料来源:Opower、申万宏源研究

图16:Opower提供用户节能报告以及后台数据

资料来源:Opower、申万宏源研究

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关键字:电改 能源互联网

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