王平玉,付子怡,劉夢賢,金道虹
我國能源互聯網實施的可行性及發展前景研究——基于德國E-Energy計劃
王平玉,付子怡,劉夢賢,金道虹
在大數據時代,“互聯網+”計劃的提出,似乎給能源的發展開辟了一條新的發展路徑,能源互聯網的提出也就應運而生。結合國內外專家學者對能源互聯網概念的看法,文章基于德國E-Energy計劃,總結其相關經驗和我國目前推行的關于能源互聯網的相關計劃,探討能源互聯網實施的可行性及其重要意義。
能源互聯網;德國E-Energy計劃;電力體制改革;能源互聯網的發展建議
資源是一個國家經濟發展的基礎,能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎。我國目前的能源資源品種豐富,但人均占有量少;能源建設正不斷加強,但是能源效率依舊較低,能源在生產和使用領域仍然粗放;以煤為主的能源消費結構需要優化;能源需求在不斷增加,可持續發展面臨挑戰。以上這些情況要求我們加快產業結構調整的步伐,加強基礎設施建設的力度,推動能源生產和消費方式變革。在2014年政府工作報告中李克強總理指出,要發展智能電網和分布式能源,鼓勵發展風能、太陽能、核能等可再生能源。能源互聯網的搭建符合我國推行的能源生產和消費變革的要求。能源互聯網的建設無疑將極大地推動能源生產、消費、技術和體制革命進程,對我國的能源可持續利用具有極大的意義。但是其可行性及發展前景仍需要進一步探討與研究。
(一)E-Energy計劃的實施背景
受日本核泄漏事故影響,德國總理默克爾領導的執政聯盟艱難地做出2022年前關閉德國全部核反應堆的決定。這項決定使得能源利用的壓力越來越大。因此,德國啟動包括智能發電、智能電網、智能消費和智能儲能四個方面的綠色IT先鋒行動計劃。
(二)E-Energy計劃的內容
E-Energy計劃作為綠色IT先鋒行動計劃組成部分之一,旨在把信息通信技術和能源這兩個領域綜合起來。從配電到循環電網打造一個全新的能源互聯網。為此,聯邦經濟和技術部為此舉行了一場技術競賽,六個試點地區的團體在競賽中勝出,六個示范區的項目(RegModHarz:哈茨可再生能源示范區、E-DeMa項目:萊茵-魯爾、SmartW@TTS項目:亞琛、MOMA項目:萊茵-內卡(曼海姆)、MEREGIO項目:斯圖加特)由此拉開序幕。
(三)E-Energy計劃的局限性
從資金投入和試驗范圍來看,E-Energy只是一個技術研發和綜合驗證項目,參加試驗的范圍并不大,多的不過就1000名用戶,有的示范模型中分散的小型發電廠也只是20個微型熱電聯產機組,無法與投資巨大的電網改建項目相提并論。①
(四)E-Energy計劃的成果
2008年12月以來,這些團體一直致力于開發和測試能源互聯網的核心技術。在不到十年的時間里,“智能電網”概念已從最初的輸配電過程中的自動化技術,擴展到電力產業全流程實現智能化、信息化、分級化互動管理。而現在來看,電網正充分利用現代通信和信息技術成果,向著智能化的方向發展。
(一)電力體制改革
2015年3月15日,國務院下發《關于進一步深化電力體制改革的若干意見(中發〔2015〕9號)文》。《意見》明確指出改革的重點和路徑:有序推進電價改革,理順電價形成機制;推進電力交易體制改革,完善市場化交易機制;有序放開輸配以外的競爭性環節電價,有序向社會資本放開配售電業務,有序放開公益性和調節性以外的發用電計劃;推進交易機構相對獨立,規范運行;開放電網公平接入,建立分布式電源發展新機制;進一步強化政府監管,進一步強化電力統籌規劃,進一步強化電力安全高效運行和可靠供應。
從電改方案可以看出,擱置已久的能源改革全面破局,石油、天然氣等領域競爭性環節價格放開,電網體制也納入改革范圍。電改為能源互聯網建設提供了政策支持和方向引導,為其建設創造了好的環境和平臺。
(二)分布式光伏發電項目建設
2015年3月15日,國家能源局發布了國能新能【2015】73號文件《國家能源局關于下達2015年光伏發電建設實施方案的通知》。能源局不再對地面光伏電站、分布式光伏電站的具體規模做出限定,交由地方自行申報;屋頂分布式光伏發電項目及全部自發自用地面分布式光伏項目不限制建設規模。
能源互聯網系統中發電端主要依賴可再生能源,而光伏發電具有分布廣,獲取方便的特點,因此它是能源互聯網發電端中最重要的部分。推進分布式光伏發電項目建設,能夠解決能源互聯網發電端的問題。
(三)三部門聯合發布《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》
《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》正式發布,體現了政府對能源互聯網產業發展的期待和信心,同時又為產業發展路徑提供了頂層設計和指導路徑。《意見》恰當地為產業未來10年的發展指明了方向,可謂是能源互聯網的第一個十年計劃。對能源互聯網的概念和邊界做了明確的界定:“‘互聯網+’智慧能源是一種互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新形態,具有設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等主要特征。”
三部門發布的《指導意見》明確2016至2018年,將著力推進能源互聯網試點示范工作:建成一批不同類型、不同規模的試點示范項目;攻克一批重大關鍵技術與核心裝備,能源互聯網技術達到國際先進水;初步建立能源互聯網市場機制和市場體系;初步建成能源互聯網技術標準體系,形成重點技術規范和標準;催生能源金融、第三方綜合能源服務等新興業態;培育一批有競爭力的新興市場主體;探索可持續、可推廣的發展模式;積累重要的改革試點經驗。
從以上三個文件的出臺以及各省市的“互聯網+”應用試點示范工程可以看出,我國正在不斷為能源互聯網建設良好的社會環境,逐步摸索能源互聯網可行之路,為能源可持續發展探索可行之路。
盡管有德國、美國實施計劃可供學習,國家也在不斷推出政策計劃為能源互聯網的建設創造平臺。但是反觀當下,能源互聯網的推行還有許多需要攻克的困難。
(一)技術上的困難
從技術層面而言,儲能是能源互聯發展的一個關鍵問題。但在中國可再生能源學會副理事長孟憲淦看來,通過電網加強智能調度、控制,同時不斷克服可再生能源隨機性、波動性的缺點,加強儲能工作,形成小的微電網,從整體上發展“分布式”電網,這些技術上的難題“都可以突破”。①中國科學報:張龍采《能源互聯網推行有多遠?(2016-03-04)》中國科學報。
雖然技術層面的問題可以攻克,但是仍需要大量的時間、金錢投入,這無疑使得能源互聯網運行時間推遲。
(二)能源互聯網的商業模式仍需探索
能源互聯網的推出會帶來能源商業模式的變化。互聯網進入能源領域,會改變消費者的話語權和選擇能力,從而牽扯到傳統電力企業的發展方向和能源管理體制的改革問題。
從2013年以來,工業4.0概念席卷全國,能源互聯網也跟隨火爆。隨著國家提出“互聯網+”戰略,互聯網與傳統工業結合,以提升傳統行業的效率,形成新經濟新業態逐漸成為主流思路。能源互聯網股票隨之暴漲,幾大知名科技公司也提出了能源互聯網主題,掀起了“全民互聯網時代”。但同時我們要保持冷靜與克制,看到能源互聯網發展的可行性與局限性,搭建好能源互聯網的平臺。
(一)完善政策法規
建立健全相關法律法規,才能保障能源互聯網健康有序地發展。正在修訂過程中的能源法、電力法等法律法規應適應能源互聯網新模式、新業態發展需求。同時要加強互聯網安全管理和能源安全管理,當二者結合到一起時,能源互聯網同時具備了互聯網風險和能源安全風險,所以管理要更加行之有效。
(二)加強宣傳引導
媒體要加強對能源互聯網的宣傳和引導,使社會各界全面客觀地了解能源互聯網,形成全民參與、持續發展的能源互聯網發展氛圍,為搭建能源互聯網平臺提供良好的社會氛圍和輿論環境。
王平玉,女,黑龍江密山人,江西財經大學金融學院學生;
付子怡,女,江西樟樹人,江西財經大學金融學院學生;
劉夢賢,女,江西九江人,江西財經大學統計學院學生;
金道虹,男,江西樟樹人,江西財經大學統計學院學生。
F407.2
B
1008-4428(2016)03-77-02
①每周能源信息專報,《德國、美國關于能源互聯網的探索和實踐(2015-06-20)》。