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迈哲华曹寅:“互联网+”白皮书系列之能源互联网

发表于:2015-03-30 10:38:20    

 由天合光能、中山大学主办,SPI绿能宝、十一科技、木联能、华为、隆基硅(乐叶光伏)、Solarbe索比光伏网、南度度节能服务网合作举办的2015年广东省分布式光伏论坛2015年3月24-25日在广州举行。会上邀请了广东省发改委、能源局相关负责人莅临出席并发表主题演讲。中山大学太阳能研究院院长沈辉、天合光能COO朱治国、信息产业电子第十一设计研究院常务副院长徐湘华、SPI绿能宝董事长彭小峰、中民投分布式发电事业部总经理包育栋、广东省电力设计院副院长梁汉东等也出席了本次会议并发言,光伏企业优秀代表天合光能、华为、乐叶光伏等发表了精彩演讲。会议就当前南方六省光伏产业现状及如何创新开拓市场、加快产业升级、突破融资瓶颈等问题进行了深入的讨论。

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迈哲华(上海)投资管理咨询有限公司咨询总监曹寅先生发表主题演讲《“互联网+”白皮书系列之能源互联网》。

曹寅:各位好,现在能源互联网是一个非常火的话题,不管是企业也好,还是机构也好,包括国家相关的一些机关部委也好,都对能源互联网比较感兴趣。什么是能源互联网,以及能源互联网现在有哪些企业在做。

为什么要搞能源互联网,现在整个电力体系面临着非常大的挑战,像新能源对于传统的能源体系的冲突是很明显的。可再生能源本身的波动性、及时性和不可预见性需要向能源互联网技术去可再生能源的冲击。电力是一个商品,我想各位,尤其是居民用户,在使用电力和购买电力的时候没有体会到作为商品的属性,没有服务,不能谈价格,电费只是看一下,然后去付,这根本不是一个商品的样子。如果是按照电改里提出的,还原电力作为商品的属性的话,很多工作需要去做,最重要的一点就是信息的流通,信息的互联,消费者只有及时了解到现在用了多少电,用在了什么地方,发电企业也可以随时了解到售电企业销售的电,是由什么消费者来消费的,在什么时间段来销售的,用的是什么电器,基于这个信息的全互联,有千姿百态的服务体系出现,比如电力的期货交易等等。电力峰谷矛盾,这样一个鼓励,包括能源局提出需求侧的管理,对于下游做需求侧的公司提供了一个比较好的市场机会,现在在浙江最高的电价是1.42元,是有商业模式内化成用电者的收益,将来峰谷价差还有扩大的话,对于做电力公司有很大的需求。现在因为电力体系是一个从上至下的树状结构,在一些比较发达的地区,我们电网公司可以随时了解到一些主要用户,以及所有的电厂的运营情况,这些数据都沉淀在电网公司的系统里,没有体现作为数据的价值,不是互联的,也不是互通的。如何利用好这些被浪费的数据,也是能源互联网挖掘的空间。

前一段时间北京爆了一个电站的发电机,由于长期不规则的震动,这是一个通过能源互联网,或者是可以通过工业互联网技术很简单的问题,通过传感器长期监测设备的运行情况,温度也好,磁场变化也好,利用大数据做一个预警,做一个预测性的维修,完全可以避免,在一些新能源的设备用得比较多,比如电站的监控就可以做到这一点,包括风电站和光伏电站,想国内一家公司叫做远景在风电的叶片上,包括下面的变压器装上传感器,做一个及时的数据的收集,不仅可以减少问题的发生概率,还可以冲击发电量。

可靠性也是很重要的,可靠性和安全性是能源系统最重要要求,我们既要求电力系统和能源系统做到像商品一样,有这么丰富的商品模式,同时要求电力系统满足安全和可靠性的要求,对于信息化的要求,模式是更加复杂的。节能与环保要求。能源互联网不是飘在天上的东西,是可以解决一些迫在眉睫的问题。到2020年,中国的风和光加起来装机容量有多么庞大,如果中国出现了气侯变化导致了一些大风或者无风,对于我们中国的电力的冲击可想而知。

这里中电联做的非化石能源的装卸,中电联在5大电力集团去做的,是比较保守的,根据我和应对气侯变化办公室能源局的气侯司的了解,他们对于可再生能源的装机,对于2015年的预测更加积极。接下来机会来了,电改以及电改之后落实性的政策和细节,就是能源互联网最好的一个体制红利,这次电改提到四个放开,里面提到有序向社会资本开放,配电和售电都放开。另外电网会开放电网的公平接入,从原来的四个放开变成五个放开。另外经营型电价的放开,再加上售电的放开,可以围绕着分布式光伏电站建立自己的售电公司,然后向园区进行售电,形成多元的模式。

德国能源转型做的分析,里面提出了几个点,里面最重要的一个点,德国人认为风和光可以作为基础的来替代煤电和火电,省一度电实际上多发了一度多一点的电,如何利用需求侧的管理来挖掘节能的潜力。德国有一些比较有意思的事情,利用软件平台作为一个虚拟电站输出稳定的电流。为实现高比例可再生能源,常规能源电力将有现在的基荷电力,转变为调节电力,5分钟内功率调整60—80%。需求侧管理是关键,储能调节和智能电网,分布式储能和微电网可以有效提高电网的供需平衡。

什么是能源互联网,在于构造一种能源体系使得能源能像因特网中的信息一样,任何和主体都能够自由的接入和分享。从控制角度看,在于通过信息和能源融合,实现信息主导、精准控制的能源体系。能源互联网,大幅提升能源产生和消费的效率,最后形成能源交易合能源资产交易两个市场,我个人觉得还要再加一个市场,能源信息的交易市场,这么多用电器产生的大数据,这些数据可以给我们的企业带来很大的商业空间,可以挖掘用电者的习惯,能源电力企业也可以利用这个数据去推荐商业产品等等,我们每开关一次灯,意味着出门了一次和回家了一次,如果阿里知道了这个信息,可以推荐你的休闲方案,这都是现在大数据无法做到的,和智能家居联合才能收集到这些数据。

能源互联网必然离不开互联网,我个人认为能源互联网的机会,一些信息和通讯企业能够去挖掘的市场空间比我们普通能源电力企业更大,现在很流行的技术都是能源互联网的最基础的技术,大数据,云计算都是能源互联网的基础技术。能源互联网要通过整合发电以及用电,包括重点的输配电的数据以及外延数据,比如天气的情况,GDP的情况,包括其他消费的情况,去做一个分析,做到负荷消费的预测,需求和供应可以进行随时进行调整。能源互联网会产品巨大的数据,这里是一些简要的事例,一台智能风机可以产生近10GB的数据,每个器件可以做到端对端的直接互联和沟通。

互联网时代,互联网对于传统行业的改造是一步一步往前推的,最开始的媒体再往走就是淘宝,再往下走做到工业4.0,互联网对于能源的改造有几个点,互联网是打破信息的不透明性,在能源行业体现的是能够起到端对端的能源信息的互联,可以随时全了解家里的用电情况,以及通过大数据预测未来情况,制定发电计划。同时售电企业也可以集合下面的消费者和发电企业进行电价的谈判和售电的交易,现在能源是一个树状机构,每一个媒介就是一个信息壁垒,一些不必要的备用就是一些资产的浪费,同时导致因为需求突然上升,或者需求上升导致供应无法跟上的情况,导致电压或者是频率不稳定。

另外就是大数据,能源互联网在消费端有很大的触角,这些大数据都是非常宝贵的商业信息,对于电力企业所利用,来提供商业服务,有针对性地推动和设计商业产品。如果将来售电侧放开,售电企业完全可以根据能源互联网收集不同用电户的习惯做分析,根据不同类型的用户推出不同类型的电价,比如单身贵族的可以提供单身贵族的价格,家庭就是提供家庭的电价,单身贵族和三口之家的用电需求不一样,所以可以提供不同的电价,甚至是不同的电力服务产品,这是能源互联网在售电侧利用的一个很好的案例。

互联网里有一个叫做群蜂意志,拥有自我调节机制。不同的微网络形成了一个网格化或者是蜂窝状的能源信息交互的网络,这些不同的用电器材就像一个个群格一样,再跟配电网进行配合进行调度管理。

同物联网一样,能源互联网也可以分为五个层次,设备层,通信层,数据层,应用层,商业层。这是层次,从架构来说,最底层,能源互联网最能够抓住的机会就是分布式电站,再往上走就是主网,华为、中兴等等做能源互联网的主网标准,华为和德国的一个研究所刚刚签订了一个基于工业互联网的通讯协议。再往上走就是能源路由器,你的可分布式电源,你发的电的信息必须反馈到路由器,是能源的一个路由器,可以通过这个路由器下载能源,同时可以通过路由器上载能源,这个路由器有哪些设备比较有潜力,一个是光伏逆变器,华为的智能逆变器也引起了不少口水仗,为什么华为这么重视,看好智能逆变器,通过这样的接口掌握用户。谁掌握用户,谁就厉害,微信,你们可以通过微信缴电费,这样话可以把用户都连住,像互联网公司最大的公司就是手上有无数的用户,可以往上整合,分布式发电企业,或者是光伏电站企业也有其优势,掌握其电源和发电,可以自上而下进行整合,大家都有自己的优势。

再往上走,能源路由器上的管理系统,将来的发展肯定是分行业的,对于行业的情况以及消费者的使用习惯要非常了解,宝钢的轧机开一次就是100万千瓦,必须要对于其行业有比较强的行业人士,用能认识,用能习惯的认识,才能做好具体细分行业的能源服务。比如智能电表,用能源互联网去收集用能习惯,这些智能终端有各种各样的,最后形成从分布式发电到前面的一个主网,再劳动能源路由器作为上载和下载的通道,最后怎么实现的,通过用能终端来实现消费。

我个人认为德国人提出的这个系统,侧重于信息互联网,可以认为是对于现有智能电网体系的一个渐进式的改进,而不是一个彻底的颠覆,还是会像我们现在的,集中式电站大量存在,通过大量的远程输电网,有一个互联的智能微网,而不是像美国人提出的,美国人要做一个非常颠覆的,把所有的集中式的电站拆成分布式的,日本人想完全利用IT的理念去改造电力系统,每个用电器在用电的时候发送一个信号,根据IP地址发送电流包,计算机输入网站,向服务器要求信息,发送信息包给你,必须要为日本所有的发电、输电和配电系统全部拆除和重建,这是比较科幻的。

能源互联网最大有想象力的空间,走向消费端,和智能楼宇,智能家居,工业互联网进行融合,融合之后有很大的协同效应,工业4.0提出几个概念,分布式生产和按需生产,可以完全跟能源互联网联系,这样的话必须要有一个比较智能的互联网体系支撑分布式供电和按需供电的要求。

在互联网的时代,能源互联网也好,工业互联网也好,或者是汽车互联网也好,不是一个个割裂的体系,而是你中有我,我中有你,是一个互溶互通的体系,给了非电力行业的企业参与能源互联网和主导能源互联网的机会,比如腾讯的微信缴电费是非常好的,如果腾讯按照我刚刚说的,先去联合用户,自己再建电站,甚至购买一些火电资产和水电资产,成为一个很厉害的腾讯能源服务公司,再利用自己互联网优势优化其中的运行,像华为也有这样的想法,现在非能源电力的公司盯着能源互联网的机会,我们传统的能源电力企业的决策是等着被别人整合,还是打出自己的旗帜去整合别人,这是非常有意思的。BAT三家公司,这么多的数据中心,他们是电力大用户,可以有资质去申请售电的牌照。

这是现在的能源电力的系统,自上而下的,大型的集中式的电站,超高压和特高压的输电网,用户是无法把你的电卖给电网的,信息化程度也是重硬件轻软件,在每个体系中,信息沉淀在里面,没有得到应用,没有针对什么消费者,都是B2B,如果将来把屋顶的分布式电站的电卖出去,就是C2C,如果把电卖给社区微网,就是C2B的服务,这就是能源互联网典型的架构。集中式电站会在用户侧可以是一个电力生产者,通过自己的分布式电站来发电,也可以节点,把用电额度让给别人来用,这也是发电,能源互联网针对配电端和用电端,都是互联的,有一些重要节点出现。当一个个节点出现形成了微网,可以避免出现问题,每个网格出现问题,可以进行处理。在这种情况之下,在能源互联网中,蜂窝状的就不会出现这种情况。在能源互联网体系下有新的商业模式出现,不同行业去做能源管理的服务,还要做虚拟电站的,在互联网上融资建电站,把碳交易的额度在互联网进行交易,能源互联网不仅仅是一个技术的维度,更是商业模式的维度,通过互联网这个平台,互联网作为一个商业工具实现全透明和信息全流通,多种决策参与。

集中式电站还是会存在,分布式电站也还会有,同时产生非常多的用电和发电的信息,可以提供很多商业优化的服务。这是非常典型的智能家庭的角色,这是能源路由器,以家庭的用电数据,甚至发送控制信号,我个人不是非常看好通过能源路由器来控制家庭的电器,这个跟用户的接受习惯有关系。这个是比较遥远的事情,但是收集你的用电习惯是可以做到的。

中国能源互联网的发展,从2014年开始了,2014年到2017年是一个分布式发电大规模发展,以及储能作为配套大规模发展,智能电表普及,再往后走,到2017年,随着售电侧放开,有比较多的售电公司建立,用电侧的服务变得更加多元,包括电动汽车充电桩都会出现,会有一些比较有意思的商业模式出现,还有独立的电力交易市场。到2019年,有这么多售电主体参与了,售电公司和配电公司融合,成为一个区域性的电网公司,形成一个个能源互联网试验区,再往上走就是智能主网,最后形成配电的智能化,不再需要人力的参与,可以通过大数据技术来预测电力使用,来调整发电侧的发电计划,可以做到迅速的检测。

最终目标是要通过去网络化,去掉中间的调度环节,形成端对端的直接沟通,能源互联网最终是要做到这一点,用电企业或者是用电者为什么不能直接跟发电企业做交易,是铺开的,不仅仅是作为试点。能源互联网怎么干,这是能源互联网的几个圈层,电动汽车不仅仅是一个用能单位,是一个容量比较大的,而且是一个可以移动的储能单位,再往上走,就是一个配电的圈层,还有电力交易的圈层。在电力交易这边有一个很有意思的模式。现在的电力交易是比较简单的,如果像一些互联网企业参与到电力交易的市场,电力交易可以和用气、用水和用热进行数据流量进行打包,比如说单身青年的电价会和三口之家的电价是不一样的,因为用能习惯不一样,可以进行差异性的电价。用电免费,或者是赚钱,我自动地不用电,由需求侧公司控制用电器,让这些用这个电的人作为经济补偿给我,让这些在高峰期用电的人以电价或者是补贴的模式来反馈一些去省电的一些企业。

这是电力市场交易和互联网的结合,和互联网金融的结合,和资产管理的结合,和碳金融的的结合,这些衍生品很多很多。这个也是可以告诉大家,这个市场可以做得非常自由化。

刚才提到智能电网,能源互联网和智能电网不是互相冲突的,是互相融合的环节,智能电网现在更多有几个问题,就是不开放,收集了这么多信息,沉积在电网企业本身里,如果这些信息给其他系统和其他企业使用,这是能源互联网可以做的,能源互联网是基于互联网和物联网的建设,融合和开放是其最大的优势。

能源互联网会有一圈的圈层,去做大数据的,做能效管理的,中间会有一类企业出现,就是能源互联网平台公司,整合这些所有的具体的板块给客户提供一个完整的解决方案的公司,这个公司,比如华为、远景,还有国网公司可以独立出来,也是一个非常有力的竞争力,作为平台提供各种各样的服务。这个是我们自己整理的,现在有哪些公司可以有这样的潜力成为这样的平台公司,像中兴、华为、远景等等,有有这样的潜力,这些公司有这些特点,是多端布局,既有输电,又有用电和发电,像华为这样公司,在通讯方面非常强的,可以利用对于通讯主网的理解去整合前面应用端,还有一些产业链公司,如果有想法的话,可以成长成为平台公司去整合别人,如果没有想法的话,想把自己的一亩三分地管理好话,分给别人来做,成为别人的供应商。看哪个客户可以和客户对接,现在去电力行业,去拆装机,从用户这边去拿钱,2C端是非常重要的,在能源互联网上不仅仅是技术上的变革,现在已经是很成熟的技术了,比如需求侧的管理,智能调度,我们国网公司很多方面的技术都已经用到了,了解一些主要用电户的用电情况,已经做得很好了,但是最重要的是思维模式的改变,怎么从一个重资产的行业转变为重消费的模式,这是互联网思维对于能源互联网行业最大的启示,重视用户的体验,不要单纯的追求装机,还要追求用户的数量,同时要有一个开放的平台做平台,大家一起发展。

现在有很多公司做平台,比如做电站的运维平台,做售电侧的服务平台,有一些有想法的公司都是看到这一点才去做的。互联网思维和能源互联网还有很重要的一点,从做设备作做方案,威胜集团智能能源计量解决方案,提升用户的体验,在互联网时代,在IT领域有一个词,你给客户提供的不仅仅是发电和配电的基础设施,而是提供服务,要帮助用户去用好每一度电。给客户提供的不是你的用电度数是多少,而是基于用电计量帮助你去优化,把这个数据对接给一些企业,提供一些商业服务,提供方案是最重要的,满足消费者的体验是最重要的。像远景做了一个阿波罗平台和格林威治平台云平台,为新能源投资者前面管控全生命周期投资风险,可以进行发电量的优化,进行运行设备的优化。另外远景在推天气预测系统,不仅是远景,木联能也在做,天气预报的大系统,包括开发商优化发电。这是华为的方案,是做微电网的,不仅仅是做逆变器,是一套微电网的方案,提供的服务就是保证这个地区用电的稳定、安全和便宜。

能源互联网要往用户侧走的话有很多空间挖掘,比如当你的所有的用电器和能源互联网互联的话,可以了解用电器的状况。大数据在能源互联网里会占据非常重要的主导型作用,通过能源互联网技术可以比较准确地做长期中期的规划,利用这个用户用电需求,安排发电计划,可以优化发电设备的运行,做有效发电计划的预测,检修,可以优化出行交通的规划。这是几个案例,时间有限,就不多讲了。这是远景是基于大数据的数据实时处理平台,这是阿里巴巴非常关注能源互联网,这是中科院一篇论文的下载量,阿里巴巴是非常关注的。谁将颠覆能源互联网,你不去整合别人,现在就会被别人整合,大家都得去考虑的问题,是等着被别人整合,还是去整合人。

我们在4月2号召开能源互联网白皮书发布会,从国家发改委和工信部的层面对于能源互联网的看法,像国务院的一些相关的主导部门,都有可能对能源互联网的示范项目,能源互联网的示范城市,一些央企的资产管理公司,都有可能去推一些能源互联网的引导基金,如果大家感兴趣地话,等基金出来的时候,可以去申请。

提问:能源互联网其实应该是一个很大的内容,您讲的这些数据和前景是很振奋人心的,你讲的应该是一个综述或者说是一个蓝图,真正的对于中国来说的是否只是一个蓝图,针对光伏这个市场,您觉得哪些企业会去做,是不是有一些小微企业?10年太久了,1年太短了,在光伏这个领域,三年、五年是一个什么状况?我记得以前有一个CEO有一个宣言,说3年以内把电价降到1元以内,当时提的时候说不太靠谱,但是这个做到了。

曹寅:
现在能源互联网在中国一步一步落实,我今天讲的主要是从大的宏观角度讲一讲能源互联网是什么,中国的能源互联网是这样的一个路径,第一步是能源互联网基础设施的建设,以分布式电站为主,包括地面和屋顶,以分布式电站为主,加上储能和电站的大规模的建设,是能源互联网目前来说主要的机会,围绕着分布式电站成立自己的售电公司,这样的话在用户侧的需求出来,怎么样利用好分布式电站为用户服务,比如虚拟电站服务,需求侧响应服务,电站的远程运维和管理的服务,这个商业模式会发展,这个会在3到5年之内做。2020年之后有一些更多的人加入进去,2020年中国电动车是百万级别,电动车作为能源互联网的一个有机的板块,可以和分布式电站进行沟通,包括和智能家居和智能楼宇进行沟通,方案的设计,电动车储能方案的设计,电动车售电方案的设计,接下来有一些新的玩法,智能家居的普及,用户大数据,智能用电器的控制,那时候就会蓬勃发展,为什么这么远,这不仅仅是需要技术的问题,更多是安全的问题,以及用户思维模式的改变,5到10年,我们的普通消费者才会接受大数据的数据,智能家居远程管理的商业模式,这是需要用户让渡比较大,信息权、隐私区全部都让渡出去,这是需要比较长。先是分布式,这是现在的机会,再下一步就是售电侧的服务和管理,再就是围绕电动车的商业模式,再就是围绕着智能家居的商业模式。

你刚才提到小微企业有什么样的机会,现在国外的企业都是小微企业,就像远景公司,像木联能,在能源互联网比较潮的企业都是小微企业,小微公司在能源互联网就是在蓬勃发展,而且能源互联网是一个空白,专门做分布式电站建设和分布式远程运维的公司都是有的,但是属于燎原之火在兴起的阶段,你要先抓住客户的痛点,要先抓住这个机会,推出有效产品,把用户吸引过来。比如做电站运维,如果这个电站运维是免费的,而且这个平台是开放的,可以帮助客户做发电量的管理和保证,这样的话客户会选择你,就是这个比较好的机会。如果是售电侧放开的话,你的电价比别人低,你可以比别人提供更加稳定的电流,别人就会选你。过去我们一致认为,能源行业是一个巨头行业,能源互联网时代,基于这样信息技术的大规模的使用,这些企业最后很有可能被一个平台吃了,作为企业运营者,赚钱是没有问题的,但是要做成一个平台是很难的。现在可以数出来的想做运维的平台公司就有7、8家。

曹寅先生个人简历

曹寅先生是The Martec Group能源与工业技术行业咨询总监。在加入迈哲华之前,他在一家世界著名的行业研究公司担任亚太区能源行业咨询经理。他所精通的行业包括能源电力和工业技术。曹寅先生领导了很多能源及工业技术项目,主要客户包括大型跨国企业和中国领先企业。曹寅先生是能源杂志、财新传媒、中国能源报、福布斯中文网、钛媒体等媒体的特约专栏作家,也是中国能源互联网联盟特聘专家。 

The Martec Group是一家专业从事行业研究和战略咨询的美资合伙制企业,服务于全球不断增长的市场和潜在的行业客户。The Martec Group成立于1984年,有三十余年的发展历史,Martec为其客户量身定制行业研究和战略咨询服务,使其适应快速变化的市场需求。Martec的客户包括从财富500强企业到新兴公司,从国际组织到地方政府。
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