有效推進能源革命是面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢、保障國家能源安全的重要基礎和根本方向。能源互聯(lián)網作為具有開放、互聯(lián)、共享、對等特征的新型能源利用體系,將顛覆傳統(tǒng)能源供需模式,形成能源產業(yè)新常態(tài),對推動能源革命進程具有重要意義。針對能源革命,建設能源互聯(lián)網的路徑主要包含四方面:
首先,構建多元能源供應體系,推動能源生產革命。綜合考慮生產全過程以及清潔高效理念,實現(xiàn)生產革命“三化”措施,即推進能源生產智能化、加強能源供應體系多元化,以及形成輸配儲運一體化。
其次,培育新型業(yè)態(tài),推動能源消費革命。針對傳統(tǒng)能源消費所凸顯的與能源發(fā)展趨勢相悖的問題,在具體建設能源互聯(lián)網時強調“三個理念”:協(xié)調優(yōu)化供需,加強能源管理理念;體現(xiàn)互聯(lián)網思維,融入信息服務理念;響應國家戰(zhàn)略,深化節(jié)能減排理念,實現(xiàn)能源消費的現(xiàn)代化整合和轉變。
再次,促進產業(yè)升級,推動能源技術革命。作為建設能源互聯(lián)網的根本動力,實現(xiàn)從微觀技術到宏觀產業(yè)全新升級,首先要優(yōu)先推動配套技術創(chuàng)新,進一步通過技術革命切實改善電網升級發(fā)展,提高能源領域和服務領域的有機融合,在技術更加成熟的基礎上,實現(xiàn)全球能源共享。
最后,構建有效競爭的市場體系,推動能源體制革命。能源體制的變革、市場競爭的改善將為構建能源互聯(lián)網提供引導力量。首先要促進大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新。在此基礎上,進一步通過拓展市場競爭體系,創(chuàng)新商業(yè)運營模式,加強能源體制變革。
構建多元能源供應體系,推動能源生產革命
推進能源生產智能化
提高煤炭產品質量,構建煤炭清潔利用體系。充分利用互聯(lián)網信息技術,穩(wěn)步推進煤炭優(yōu)質化加工、分質分級梯級利用、煤礦廢棄物資源化利用等的示范,建設一批煤炭清潔高效利用示范工程項目。加強煤炭質量管理,加快數(shù)字化煤炭優(yōu)質化加工、燃煤發(fā)電技術裝備攻關及產業(yè)化應用,穩(wěn)步推進相關產業(yè)升級,建立政策引導與市場推動相結合的煤炭清潔高效利用推進機制,構建清潔、高效、低碳、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代煤炭清潔利用體系。
加強信息對接,提高能源企業(yè)協(xié)同發(fā)展。建立能源生產運行的監(jiān)測、管理和調度信息公共服務網絡,加強能源產業(yè)鏈上下游企業(yè)的信息對接和生產消費智能化,支撐電廠和電網協(xié)調運行,促進非化石能源與化石能源協(xié)同發(fā)展。鼓勵能源企業(yè)運用大數(shù)據技術對設備狀態(tài)、電能負載等數(shù)據進行分析挖掘與預測,開展精準調度、故障判斷和預測性維護,提高能源利用效率和安全穩(wěn)定運行水平。
加強能源供應多元化
清潔能源替代化石能源。在能源開發(fā)上,發(fā)展足夠數(shù)量的可再生能源發(fā)電,逐步替代化石能源發(fā)電,滿足不斷增長的電力終端消費。以清潔能源替代化石能源,走低碳綠色發(fā)展道路,逐步實現(xiàn)從化石能源為主、清潔能源為輔向清潔能源為主、化石能源為輔轉變。
電能替代傳統(tǒng)能源消費。在能源消費上,逐步以電替代煤炭、石油等化石能源,擴大電力市場,提高電氣化水平。以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源的直接消費,提高電能在終端能源消費中的比重。
減少火電過剩產能,提高風光利用小時數(shù)。優(yōu)化能源供給組合,減少因火電產能過剩造成的資源浪費,建設以太陽能、風能等可再生能源為主體的多能源協(xié)調互補的能源互聯(lián)網,避免可再生能源利用小時數(shù)過低。突破分布式發(fā)電、智能微電網、主動配電網等關鍵技術,構建智能化電力運行監(jiān)測、管理技術平臺,使電力設備基于互聯(lián)網進行雙向通信和智能調控,實現(xiàn)分布式電源的及時有效接入,逐步建成開放共享的能源網絡,優(yōu)化能源供給組合。
形成煤、油、氣、核、新能源多元互補的能源供應體系。將不同能源進行協(xié)同、優(yōu)化整體規(guī)劃,將綜合資源規(guī)劃作為促進清潔能源消納、形成多元能源供應體系的重要手段。在規(guī)劃前期要實現(xiàn)合理布局,常規(guī)能源與可再生能源統(tǒng)籌協(xié)調,更要考慮需求側對清潔能源的消納能力。能源互聯(lián)網能夠高度協(xié)調支撐可再生能源并網,特別在用電側,對用戶側信息的掌握要十分及時、充分,促進分布式可再生能源高效運行,促進清潔能源的替代。
形成輸配儲運一體化
減少能源運輸?shù)闹虚g渠道和成本。能源互聯(lián)網的建立應減少能源運輸?shù)闹虚g渠道,降低多道轉運的成本。我國能源的生產區(qū)和消費區(qū)距離較遠,東南沿海是集中消費區(qū),東北、華北、西北等地是能源生產區(qū)。通過能源互聯(lián)網,能源從一地到另一地的中間環(huán)節(jié)大大減少,前端生產和終端需求無縫銜接,能產生一定的規(guī)模效益,降低能源運輸成本,提高能源利用效率。
改變能源配置方式。在能源互聯(lián)網發(fā)展過程中,促使長距離電能配置方式逐步改變。電能遠距離大規(guī)模輸送和分布式能源與負荷就地平衡相結合的電能配置模式,成為能源配置的主導方式。
建立綜合能源運輸體系。清潔能源最有效的利用方式就是轉化為電能,并通過大電網實現(xiàn)優(yōu)化配置、高效傳輸和便捷使用。發(fā)展能源互聯(lián)網的過程中,充分利用特高壓、智能電網以及主動配電網的技術,建立具有遠距離、大規(guī)模、多品種配置能力的綜合能源運輸體系,使其成為清潔能源高效開發(fā)利用的基本載體。
培育新型業(yè)態(tài),推動能源消費革命
強化能源管理理念
制定新型激勵機制,調動供需雙側潛能。利用“互聯(lián)網+”思維激勵協(xié)調可再生能源,實現(xiàn)間歇性能源在電網安全和信息安全基礎上的適時響應能力,體現(xiàn)能源互聯(lián)網高效互補的核心內涵。以靈活高效的激勵機制調動發(fā)電側、負荷側潛在能力,為系統(tǒng)功率平衡作貢獻。例如大型用戶參與備用負荷,可以獲得一些補償;對于小用戶和分布式光伏,增強普及性,同時控制一些小型的分布式電站,參與未來服務。
預測能源消費需求,優(yōu)化能效管理。收集能源消費數(shù)據,預測能源消費需求,優(yōu)化能效管理。以能源產品為基礎,為用戶提供嵌入式服務,拓展醫(yī)療、汽車、住房等其他需求;解決“最后一公里”的商業(yè)問題,實現(xiàn)節(jié)能服務的公共性、公平性、回應性和長效性;基于用戶電力消費數(shù)據,預測消費需求,衍生用能服務、能源合同管理、節(jié)能解決方案等新業(yè)務。
融入信息服務理念
優(yōu)化能源領域服務。推動能源互聯(lián)網條件下產業(yè)鏈條的變革進程,在各個環(huán)節(jié)產生創(chuàng)新發(fā)展模式,優(yōu)化能源領域服務,加強網絡化售電、售氣等能源產品服務,加強能源咨詢、能效產品銷售、EV充換電等能源增值服務,以及家庭能源管理系統(tǒng)、工商業(yè)節(jié)能方案、小型分布式能源開發(fā)等能源一攬子解決方案服務。
推進融入信息互換。將信息要素融入傳統(tǒng)產業(yè)各個環(huán)節(jié)中,通過信息交換,節(jié)約時間成本,減少重復環(huán)節(jié),提升效率,進而改變傳統(tǒng)能源產業(yè)的運作方式。通過能源互聯(lián)網將供需信息在實際發(fā)生之前進行信息互換,實現(xiàn)最佳匹配。用新的、創(chuàng)造性的力量替代原有低效的生產組織形式和資源配置方式。
發(fā)展綠色能源網絡。推進以智能電網為配送平臺,以電子商務為交易平臺,融合儲能設施、物聯(lián)網、智能用電設施等硬件以及碳交易、互聯(lián)網金融等衍生服務于一體的綠色能源網絡發(fā)展,實現(xiàn)綠色電力的點到點交易及實時配送和補貼結算,形成用戶端智能化用能、能源共享經濟和能源自由交易,促進能源消費生態(tài)體系建設。
深化節(jié)能減排理念
轉變能源發(fā)展方式,確保能源安全供應。以開源、節(jié)流、減排為重點,確保能源安全供應,轉變能源發(fā)展方式,調整優(yōu)化能源結構,創(chuàng)新能源體制機制,著力提高能源效率,嚴格控制能源消費過快增長,著力發(fā)展清潔能源,推進能源綠色發(fā)展,著力推動科技進步,切實提高能源產業(yè)核心競爭力,打造中國能源升級版。
落實專項計劃,推動用能變革。一要嚴格控制能源消費過快增長,抑制不合理能源消費,實施“一掛雙控”、區(qū)域差別化能源政策以及控制煤炭消費總量等措施;二要著力實施能效提升計劃,包括煤電升級改造、工業(yè)節(jié)能、綠色建筑和綠色交通行動計劃;三要推動城鄉(xiāng)用能方式變革,實施新城鎮(zhèn)、新能源、新生活行動計劃,加快農村用能方式變革,開展全民節(jié)能行動。
促進產業(yè)升級,推動能源技術革命
優(yōu)先推動配套技術創(chuàng)新
能量虛擬化技術。構建云基礎設施的一個重要手段是虛擬化,資源設備的虛擬化可極大提高資源的利用效率。借鑒以上內容,在能源互聯(lián)網中可通過能源路由器、虛擬發(fā)電廠、儲能云、V2G等技術手段實現(xiàn)虛擬化,提高資源的利用效率。在做虛擬化的同時也需要保障系統(tǒng)的安全、可靠、可擴展性能。
新型信息融合電力電子技術。加強能量路由器、新型電力電子器件等基于能源互聯(lián)網電力電子技術的發(fā)展。提高兼容(或具備)信息通信和信息處理功能,保證各項設備的有效運行,保證各項設備分享其管理范圍內所集的實時信息,同時對得到的信息進行處理和利用。
儲能技術。電力是推動能源互聯(lián)網運行的基礎能源,儲能技術是改變傳統(tǒng)電能利用的關鍵動力,應首要推動儲能技術發(fā)展。加快建設儲能設施,滿足大電網調峰和緊急事故備用的現(xiàn)實需要;開發(fā)大容量超級電容儲能系統(tǒng),配合其他儲能技術,實現(xiàn)多類型儲能技術的優(yōu)勢互補。研發(fā)高效儲能裝置,與風電、光伏發(fā)電機組容量相匹配,支持充放電狀態(tài)的迅速切換,確保并網系統(tǒng)的安全穩(wěn)定已成為可再生能源充分利用的關鍵;通過研究和探索,將不同容量的儲能系統(tǒng)卓有成效地應用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用電各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)分布式儲能和大規(guī)模儲能同時并存。兩者的結合,對儲能系統(tǒng)的存儲效率、能量密度、使用壽命等提出更高要求。要開發(fā)新型儲能材料,為儲能系統(tǒng)高效、長壽命運行提供重要保證。
能量轉換技術。電網是實現(xiàn)能量轉換的變電站。傳統(tǒng)電網架構下,電力轉換的關鍵點是變電站或者變壓器,但無法實現(xiàn)靈活控制。能源互聯(lián)網的架構下,需要推進能量轉換技術的研發(fā),發(fā)揮能量開放、自由交換載體的作用,以及分布式能量管理和運行調度的作用,形成電力電子控制、儲能、數(shù)據中心等各方面的同步配合。同時要兼顧技術的經濟性,通過系統(tǒng)級的優(yōu)化手段平抑成本,例如促進可再生能源的消納、提高能源利用效率和設備利用率等。
能量大數(shù)據技術。數(shù)據是各項先進技術、專業(yè)技術研發(fā)的基礎。保證能源互聯(lián)網運行與控制的具體實施裝置,在實際應用中執(zhí)行智能管理系統(tǒng)的調控指令,包括能源的高效傳輸裝置、低損耗轉換裝置、高效能源路由裝置等功能。實現(xiàn)各項設施運行的支撐作用,通過增加傳感器和提高數(shù)據分析技術等提高能源大數(shù)據的利用價值。同時需進一步實現(xiàn)能源遠距離、高功率、低消耗的傳輸和調配,完成不同地區(qū)上傳能源的全網優(yōu)化分配,實現(xiàn)不同地區(qū)用能需求的全網調配。
切實改善電網升級發(fā)展
提高電網智能化水平。利用移動互聯(lián)網、云計算、大數(shù)據等先進的信息通信技術,與電網、電源、儲能等技術緊密結合,賦予電網更多的數(shù)據采集、綜合分析決策功能,提升電網基礎設施的智能化水平,將電網打造成一套廣域協(xié)同、具有自主行為的復雜網絡系統(tǒng),實現(xiàn)電網運行狀態(tài)的全面感知和細微感知,控制電網穩(wěn)定可靠運行;利用先進的信息通信技術打造能源互聯(lián)平臺,全方位接入能源消費者、能源生產者,深入洞察能源消費需求,精準安排能源生產,科學管理能源傳輸,自動合理地分配利用資源,動態(tài)智能地配置能源生產、傳輸和消費,實現(xiàn)能源互聯(lián)的高度智能化,實現(xiàn)能源利用經濟性、高效性及環(huán)保性目標。
增強電網靈活包容性。在智能電網實現(xiàn)疊加信息化網絡的基礎上,充分利用智能電網的技術基礎,有效掌握發(fā)電信息和用電信息,適應當代能源結構調整。以儲能和超導電力電子等新材料、新技術改造傳統(tǒng)電網,積極發(fā)展現(xiàn)代先進的傳感性測量技術、通信技術、控制技術,使得電網更加靈活、可靠、安全、自適應、高效,積極研發(fā)和推廣智能終端和設備,適應大規(guī)??稍偕茉?、分布式電源節(jié)余以及用戶者需求側響應。
著力提高能源服務融合
實現(xiàn)不同特征的能源流融合。一是能夠保證流入能源的質量滿足需求要求;二是能夠保證能源的合理流動,實現(xiàn)恰當數(shù)量的能源流向恰當?shù)呢摵?三是能夠及時監(jiān)控能源流的質量,實時調節(jié)保證能源流的安全流動。
實現(xiàn)雙流多層次交互。依托各項先進技術,通過以信息為中心、互聯(lián)網為模型的新一代能源基礎設施構架與建設,實現(xiàn)信息流與能量流的深度融合,實現(xiàn)不同能源之間及能源與消費者之間的協(xié)同互動,達到能源綜合高效利用。用戶可以根據當前的能源供應形勢調整用能策略。能源互聯(lián)網根據所有用戶能源策略,制定能源供應模式滿足用戶需求;同時搜集不同用戶的能源使用數(shù)據,從中計算出相應的能源使用規(guī)律,制定合理的能源使用策略反饋給用戶;策略的選擇要得到最廣泛信息的支持,避免片面信息引起決策失誤;保障所有信息及時傳送,避免信息過時。
構建有效競爭的市場體系,推動能源體制革命
促進大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新
注重人才培養(yǎng)吸納。加強人才環(huán)境、人才政策方面的建設,落實好管理、技術、知識等要素參與分配的政策,重視保護知識產權,吸引國內外能源互聯(lián)網方面的專家和優(yōu)秀人才創(chuàng)業(yè);優(yōu)化能源、電工、材料、信息、熱動、數(shù)據科學等學科交叉,注重不同領域的人才結合,保證能源互聯(lián)網創(chuàng)新的綜合性和先進性,充分組建專業(yè)領域人才體系,推動能源互聯(lián)網領域的整體快速發(fā)展。
加強財政政策導向。能源產業(yè)是一個技術密集、資本密集的高技術產業(yè)。產業(yè)發(fā)展需要投入較大的資金。制定有利于能源互聯(lián)網產業(yè)技術創(chuàng)新項目的稅收政策,對圍繞產業(yè)技術創(chuàng)新的企業(yè)給予相應的免稅、獎勵、補貼等優(yōu)惠,并積極出臺產業(yè)出口退稅和提高退稅率的政策;選擇現(xiàn)有成功或有潛力的商業(yè)模式,加大中央和地方政府預算內資金投入力度,扶持一批具有核心競爭力與機制創(chuàng)新的企業(yè);降低市場與行業(yè)準入,推進數(shù)據開放,加強能源市場監(jiān)管。
提供產學研平臺。在科學調研、比較分析的基礎上,對能源互聯(lián)網產業(yè)進行細分,然后將細分的項目課題落實到相應的關鍵技術方面,讓人才基礎較好的企業(yè)、大專院校聯(lián)合攻關;強化產學研合作,充分發(fā)揮高校等科研機構的作用,鼓勵企業(yè)與高校院所聯(lián)合建立技術研發(fā)機構。同時,考慮在政策方面硬性規(guī)定不同規(guī)模的企業(yè)研究開發(fā)費用所占的比重,鼓勵以能源互聯(lián)網技術優(yōu)勢領域內的企業(yè)為核心,聯(lián)合行業(yè)上下游企業(yè)、高等院校、科研院所,形成各種模式的產學研技術創(chuàng)新聯(lián)盟,建立能源互聯(lián)網技術協(xié)作與轉移機制。
鼓勵創(chuàng)新技術聯(lián)盟。能源互聯(lián)網產業(yè)的技術創(chuàng)新是一項巨大的系統(tǒng)工程。鼓勵不同企業(yè)的跨界合作,促進企業(yè)組建技術創(chuàng)新聯(lián)盟,共同圍繞能源互聯(lián)網進行技術創(chuàng)新活動;鼓勵企業(yè)更多地承擔國家和省市重大科技攻關任務,以骨干企業(yè)為龍頭,帶動中小企業(yè)技術和產品創(chuàng)新;建立我國基礎設施智能化、生產消費互動化、信息流動充分化的新型能源體系,建立能源市場體系,推動能源科技創(chuàng)新變革,帶動能源關聯(lián)產業(yè)發(fā)展。
拓展市場競爭體系
能源增值服務體系。拓展能源的增值服務,包括基于大數(shù)據的用能咨詢、能效產品銷售、新能源汽車后市場、節(jié)能解決方案、O2O商業(yè)消費等。深化用能服務,承接需求側管理平臺,實現(xiàn)國家用能管理平臺搭建,還需要省級用能管理平臺和企業(yè)用能管理平臺搭建的銜接。考慮新一輪電力體制改革對電能服務商提出的要求,增加分布式電源運營、售電、配電資產運營等服務。電能服務商要達到用戶的需求,形成客戶粘性,不僅能提供節(jié)約電費綜合方案、售電零售服務等降低用戶用電成本,還能夠通過智能安全運維服務等保障用戶用電安全,并且能夠通過節(jié)電改造服務等技術手段提升用戶用電效率,保證擁有電站資源、配售電資產和用戶粘性的電能服務商具有更強的競爭優(yōu)勢。
能源資產服務體系。加強能源資產服務,包括能源資產的代理運營服務、能源資產的開發(fā)和交易、能源資產證券化的互聯(lián)網金融、能源資產的電子商務。在新能源電站開發(fā)中,能源資產服務平臺需要記錄電站從前期測風、測光數(shù)據,采購,施工和運營維護等數(shù)據,電站交易平臺將為光伏電站前期融資、后期交易和資產證券化提供大數(shù)據支撐,降低電站在各個環(huán)節(jié)的風險,降低融資和交易成本。適當嵌入能源運維服務平臺,加強在線監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控,還可根據實時情況,提供線上和線下的運維解決方案和零部件管理。
能源產品交易體系。開展電力的批發(fā)和零售、虛擬電廠、售氣、供暖、電動汽車的購電和返售電等服務。響應售電放開和節(jié)能的趨勢,促進能源綜合利用,將節(jié)約下來的電量進行交易,使可再生能源和分布式電源成為售電主體,同時凸顯電動汽車反售電的特性,加強多樣化的電力供給和需求、多樣化的生產方和需求方的協(xié)調。
創(chuàng)新商業(yè)運營模式
實現(xiàn)能源資產的全生命周期管理。有效整合產業(yè)鏈上下游,形成供需互動和交易,有效控制新能源投資的風險。推動能源市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯(lián)化等趨勢,顛覆現(xiàn)有的能源行業(yè),使新的能源體系具備“智慧、能自學習、能進化”的生命體特征,形成巨大的能源資產市場,實現(xiàn)能源資產的全生命周期管理。有效整合產業(yè)鏈上下游各方,形成供需互動和交易,讓更多的低風險資本進入能源投資開發(fā)領域,有效控制新能源投資的風險。
加強各能源活動領域的有機融合。加強各行業(yè)實時匹配供需信息的能力,整合分散需求,形成能源交易和需求響應。引導每一個家庭都變成能源的消費者和供應者,同時加強新能源與互聯(lián)網技術的高度融合,實現(xiàn)互聯(lián)網思維的逐步融入,強化新能源互聯(lián)網與移動儲能裝置的對接,推動耗能設備最終成為三網融合的有機組成部分。
塑造中國能源產業(yè)的品牌概念。制定以能源互聯(lián)網為核心的全套解決方案,包括特高壓、清潔能源發(fā)展、電網運營、能源互聯(lián)網建設及運營、智能家居、智慧儲能等相關產業(yè)。實現(xiàn)以下四項工作的協(xié)同效應:促進中國的過剩產能輸出到發(fā)展中國家,有效促進霧霾治理;推動中國能源產業(yè)實現(xiàn)轉型升級,成為具有世界競爭力的產業(yè);將中國的發(fā)展模式擴展到其他發(fā)展中國家,增強中國國際影響力;幫助發(fā)展中國家發(fā)展清潔能源,實現(xiàn)能源轉型,凸顯中國在世界氣候變化治理中的關鍵作用。
鼓勵各地區(qū)結合地方特色開展相關的試點工作。充分調動社會各界力量,創(chuàng)建能源互聯(lián)網“多能源高能效”示范區(qū),形成“橫向源源互補,縱向源網荷儲協(xié)調”,實現(xiàn)能源技術、信息技術以及互聯(lián)網商業(yè)模式的融合。例如在高新產業(yè)園區(qū)、工業(yè)園區(qū)開展綜合能源的建設與運營、區(qū)域售電交易等商業(yè)模式創(chuàng)新試點工程;在中東部電價較高的地區(qū)開展分布式光伏、分布式儲能、實時電價、互動需求響應等商業(yè)模式創(chuàng)新試點工程;在電動汽車普及率較高的北京、深圳等城市開展電動汽車靈活接入、充電及其增值服務一體化運營等商業(yè)模式創(chuàng)新試點工程;在風光水等清潔能源比例較高、能源富余外送地區(qū)開展能源互動交易、能源大數(shù)據分析等商業(yè)模式創(chuàng)新試點。