唐憶文
上海社會科學院經濟研究所
上海應成為能源互聯網發展的先行者
唐憶文
上海社會科學院經濟研究所
“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。能源互聯網有助于構筑綠色低碳、安全高效的現代能源體系,促進能源和信息化深度融合,推動能源互聯網新技術、新模式和新業態發展,推動能源供給側結構性改革,支撐和推進能源革命。上海應有“敢為天下先”的使命感和責任感,抓住機遇,正視挑戰,發揮政府引領作用,以上海綜合優勢吸引并激發市場創新活力,努力成為能源互聯網發展的先行者。
“互聯網”+智慧能源;能源革命
Abstract: ‘Internet Plus’ intelligent energy is one kind of energy industry developing new format deeply integrated energy market, which is combined with internet and energy production,transportation, storage, consumption. Its characteristics include equipment intelligence, multi-function coordination, information symmetry, decentralized supply and demand, flat system and transaction openness. Energy internet is helpful to construct green low carbon and safe effective modern energy system, to promote energy and information deep integration, to drive energy internet new technologies, new modes and new industry format development,to make energy supply-side structure reform forward, to fulfill government leading function based on Shanghai comprehensive advantages attracting and stimulating market innovation to be the pioneer of energy internet development.
Key words: ‘Internet Plus’ Intelligent Energy, Energy Revolution
“互聯網+”智慧能源(以下稱為能源互聯網)正在集聚力量、醞釀變局。2015年7月,國務院正式發文提出發展“互聯網+”智慧能源,2016年2月、國家發改委、能源局、工信部聯合印發《關于推進“互聯網+”智慧能源的指導意見》,2016年11月,國家能源局下發《關于組織實施“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)示范工程的通知》。經過甄選比對, 上海上報了11個項目,其中4個項目入選,在入選項目數量和項目特色方面全國領先。在上一輪互聯網科技競爭中,“互聯網+商貿”誕生了杭州阿里巴巴,“互聯網+社交”誕生了深圳騰訊,在“能源互聯網”領域,希望未來能夠整合“資源、技術、數據、資本、市場”的千億級能源新貴誕生在上海。上海應抓住有利機遇,鼓勵各類創新主體大膽嘗試,突破技術瓶頸,創新商業模式,力爭成為能源互聯網發展的先行者。

表1 美國創新主體對能源互聯網的探索
放眼全球,世界范圍都在積極進行能源互聯網的嘗試,其中歐美地區起步較早,創新活躍,積累了扎實的能源和信息領域的技術儲備。但是歐美國家能源互聯網發展主要是企業和大學的點狀創新摸索,目前尚沒有形成系統,整體也還沒有成熟。
1.1 美國能源互聯網發展情況
美國能源互聯網領域的創新商業模式迭出,創新主體多元,除科研機構在技術層面的研究突破外,非能源行業也從大數據、云計算、電動汽車、需求響應等多角度切入積極布局(見表1)。北卡羅萊納州立大學教授Alex Huang于2007年率先提出能源互聯網和能源路由器的技術概念,認為可從通信技術突破,平抑大規模分布式能源接入引起的負荷波動。2009年,奧巴馬政府開始推動智能電網建設,其在保障安全供應、匹配供需信息、接納可再生能源等方面與能源互聯網有諸多相似點。互聯網企業Google于2009年啟動了名為“谷歌電表”的免費平臺,為消費者提供實時能耗數據,由于無人問津以失敗告終。2014年Google再次進軍能源領域,通過智能家居的后臺數據指導消費者進行需求響應。新興的獨角獸公司Tesla,通過光伏、太陽能屋頂、家用儲能電池、電動汽車等產品聯合布局,試圖從供應側到需求側構建全新生態系統,推動可再生能源使用比例的大幅提升,減少乃至拋棄化石能源。
1.2 德國能源互聯網發展情況
德國能源互聯網的發展與能源轉型和電力市場化改革進程聯系緊密。主要是以政府示范項目的方式鼓勵企業進行嘗試、以點帶面,推動能源系統的優化。2008年德國聯邦經濟技術部通過技術競爭挑選了6個試點地區(見表2),進行了為期4年的E-Energy技術創新促進計劃。E-Energy的試點項目涵蓋了智慧城市、多能互補、大規模清潔能源消納、靈活的電價機制、能源市場交易等多種形式,各具特色卻又殊途同歸,共同目標是通過信息技術和靈活的價格機制優化能源系統,打破供需信息不對稱,引導消費者錯峰用能,為可再生能源的大規模消納提供解決方案。

表2 德國E-Energy計劃6個示范項目
習近平總書記在2014年6月中央財經領導小組會議上首次系統闡述能源革命的內涵,即“四個革命和一個合作”。當前,推動能源革命已成為我國能源工作的核心任務,而發展能源互聯網正是推動落實能源革命的有效途徑。
2.1 推進能源消費革命和生產革命
能源互聯網創新用能方式,通過市場價格信號與供需信息的實時互動,引導用能行為和消費方式,抑制不合理能源消費,同時消費者可從更加多元的市場主體中選擇更加豐富、便捷、經濟、普惠的用戶服務。能源互聯網改變能源系統格局,提高能源系統接納生產、傳輸、儲能等新技術的能力,有助于構建多元供應體系。能源互聯網提供了開放平臺,為數據分析、實時診斷、遠程控制等創新技術應用打開空間,促進能源生產方式的不斷變革。能源互聯網對接能源生產者與消費者,體現出系統性和交互性,改變以往單點突破的局限性,在供應側和消費側同時發力,推動能源系統更加安全、清潔、高效、可持續。
2.2 推動技術革命
能源技術的全面變革將帶動巨大的產業機遇。能源系統本身的技術變革,橫向打破不同類型能源的界限,形成多能互補、無縫轉換的新體系,縱向實現能源開發、生產、運輸、存儲和消費全過程的“源-網-荷-儲”協調。能源裝備、能源技術、能源服務都將衍生出巨大的產業新空間。能源互聯互通后帶來新的應用場景,推動能源貿易、能源金融、能源大數據、能源區塊鏈等新業務、新模式的發展,能源產業鏈將伴隨能源互聯網而組合重構,構成跨領域、跨環節、交叉網絡的產業生態圈。
2.3 推動體制革命
能源互聯網作為一種新的生產力模式,使能源從單向供應改為雙向互動,催生新的業態和組織方式,對現有的能源監管準入、政策法規等體制機制提出改革要求。目前,國家正在自上而下地推動能源體制革命,能源互聯網通過系統性的變革和對接市場供需,為能源體制革命識別出具有針對性的、更貼近市場的突破點和難點,為建立“平等開放、廣泛互聯”的能源系統提供基本的工具和手段,為電力、燃氣等重點領域改革提供新的動能。
2.4 提升能源國際合作水平
在“一帶一路”推進過程中,能源項目是最早“走出去”的重點領域。通過能源互聯網,這些項目可低成本實現遠程監測和控制管理、實現無人值守和少人值班,并可提供可靠的運營數據實現金融增信,將大幅降低投資、運行、維護成本,提升管理水平和效率,使走出去的項目更有競爭力,使沿線地區進一步認識和認同中國的水平和實力,取得更多的國際合作機會。
此外,能源領域的競爭和合作一直是全球政治博弈的焦點,率先發展能源互聯網有利于提升我國參與全球治理的能力,提升我國在全球能源領域的競爭力、引導力和話語權。
3.1 上海現有的能源體系和信息基礎設施為能源互聯網發展奠定了堅實的基礎
近年來,上海能源發展貫徹落實創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念,以節能減排和結構調整為突破口,基本形成了安全、清潔、高效、可持續的能源體系。1)能源基礎設施較為完善,供應保障能力較高。2)能源結構多元優化,天然氣比重不斷提升,可再生能源和分布式能源發展迅速。3)能源科技裝備能力較強,在核電、先進火電、燃氣輪機、儲能、智能電網等重點領域已形成較為完整的產業鏈。同時上海信息基礎設施發展領跑全國。光纖、4G網絡、公共WiFi普及率和覆蓋率均在全國前列,用戶感知度和認知度不斷加強,城市信息化水平為能源互聯、供需互動打下了堅實的基礎。
3.2 長期持續的科技投入和大數據平臺為上海能源互聯網發展儲備了充足的后勁
(1)在上海市科委的支持和企業的自身投入下,上海在技術、產品、標準、示范工程等方面均有豐富的儲備,技術突破涉及智能電網、智慧燃氣、分布式能源、電動汽車、用戶側需求響應等多領域。
(2)在市區兩級政府和行業龍頭企業推動下,搭建了各類能源監測和管理平臺。在供能領域,電力大數據、燃氣智能調度、新能源在線運營監控等平臺都已搭建,能源調度可追蹤;在用能領域,市區兩級建筑能耗監測、工業用能監測、新能源汽車公共數據采集監測等平臺也已上線,豐富的數據形成了寶貴的公共資源,善加挖掘、合理運用可為能源互聯網發展提供方便。
3.3 各類創新主體積極參與是上海能源互聯網發展的活力之源
根據調研,上海市能源互聯網市場呈現高度活躍態勢。傳統能源企業如上海電力股份、上海燃氣、上海電網等積極應用信息技術進行轉型升級,運用大數據、云計算、需求響應等手段提升業務效率和服務水平,取得了不少成果。新能源企業如遠景能源等紛紛在自身業務上疊加互聯網模式開拓創新了商業模式。創新創業類企業,如方融科技提供開放式平臺的增值服務,立足配電站的精細化電能管理幫助用戶實現節能增效、需求響應;申源電力立足工業區綜合能源服務,以互聯網平臺方式提供精細化服務對接,并疊加金融、價格等多種手段降低成本,創導以智慧路燈為理念,疊加多種功能,力圖推動城市物聯網體系構建。 通用設備類企業,如上海電氣、上海普天、航天能源等圍繞能源互聯網布局,綜合打包能源集成服務。充電樁企業,如特來電建設了全國最大的汽車充電網,通過充電大數據創新賣電、賣車、租車、金融、電商等多種商業模式。科研院所如交大智能電網研究中心、上海電科院、上海明華電力技術、上海電科所、上海電氣中央研究院等利用學科優勢和長期積淀紛紛進行能源互聯網的研究和技術攻關。
3.4 人才和資本是上海能源互聯網發展的突出優勢
上海優質的教育提高了人口整體素質水平,中高級人才積累由量變向質變過渡,智慧人口紅利正在逐步成熟。各個行業人才流動互通良好,技術創新、商業模式創新、業態創新交互影響,創新經濟發展良好、不斷壯大。作為國際金融中心,上海擁有各類資本市場和要素市場,創新資本高度集聚和活躍,可助力能源互聯網新業態發展。
4.1 著力抓好能源互聯網各類項目的試點示范
(1)推動國家級和市級示范項目。在組織做好國家示范項目同時,持續申報和支持一批市級示范項目,鼓勵基于不同模式、不同技術、不同業態的多元示范和綜合示范,鼓勵全市工業園區和商務園區開展能源互聯網示范項目建設。鼓勵區縣和市級平臺開展城市級能源互聯網綜合示范。研究建立示范項目“沙盒”機制。
(2)推動示范項目的合作交流和經驗推廣。主管部門牽頭、第三方咨詢研究機構落實,搭建示范項目合作交流的長效平臺,交流推進經驗,合作解決共性問題。組織編制全市能源互聯網示范項目案例集或行業發展報告,打造上海能源互聯網品牌。
4.2 著力推動能源互聯網公共平臺開放共享
(1)全面提升能源行業信息化水平。提升電力生產、石油煉化、分布式能源等能源生產加工轉化企業和燃氣、電力、石油等能源輸配、銷售企業的信息化管理水平,加強終端智能表具的推廣普及,支撐能源互聯網公共平臺的多元功能。
(2)探索建設能源大數據公共服務平臺。整合全市各能源平臺的數據信息,開拓城市智慧能源管理功能。研究明確能源大數據安全等級機制和分級公開機制,制定能源大數據市場應用監管機制,有序開放數據接口和資源。
(3)探索建設能源互聯網技術服務平臺。適時推動能源互聯網地方技術標準制定,召開能源互聯網技術研討會,探索建立上海能源互聯網產業聯盟,承接主辦國際能源互聯網高端學術會議和產業論壇。
4.3 著力支持能源互聯網技術創新的探索應用
(1)鼓勵支持能源互聯網技術創新。鼓勵全市能源裝備研發機構和企業開發新型能源互聯網接口和通訊設備,支持關鍵技術、產品及設備的研發和推廣。鼓勵能源流與信息流的高效融合調度管理及協同控制、數據建模與安全分析等信息物理系統關鍵技術的開發和推廣。積極開展能源互聯網技術裝備研發的國際化合作。
(2)出臺上海市能源互聯網的長期科技計劃和專項技術指南。在能源生產領域,重點突破虛擬電廠“網、源”協調控制技術、多元能源網絡協同運行技術、能源檢驗檢測服務技術、能源設備遠程監控診斷及評估平臺技術、微電網規劃設計技術、大規模電動汽車充放電管理技術、智慧能源信息安全技術、能源區塊鏈技術等。在領域技術突破基礎上,注重跨領域技術融合、系統提升。
4.4 著力營造能源互聯網良性發展的氛圍
(1)積極營造創新氛圍。引導國有能源和信息化企業、科研院所轉變人才創新理念,探索能源互聯網技術人才離崗創業的共贏模式。扶持初創企業發展,鼓勵優質企業兌穎而出,建立創新試點企業的保護共享機制。適時設立能源互聯網發展創新引導基金,引導金融資本向能源互聯網領域集聚。
(2)鼓勵支持能源互聯網模式創新。鼓勵探索虛擬發電廠等新型商業模式。鼓勵開展城市工商業用戶及家庭的柔性負荷改造工程。鼓勵綠色能源靈活自主的微平衡交易,探索分布式電源微平衡交易試點,探索電動汽車、智能樓宇等微平衡機制,鼓勵新能源和分布式能源的直供模式創新,鼓勵點對點實時自主交易,結合國家能源體制改革和電力體制改革,在確保安全底線和環保紅線前提下,按照“法無禁止皆可為”要求接納市場創新。
4.5 著力突破能源互聯網體制機制瓶頸問題
(1)積極釋放體制改革紅利。針對能源互聯網推進過程中的體制機制共性問題開展專項試點突破,結合示范項目在特定范圍內運用“沙盒”機制開展體制機制突破。優化能源互聯網項目的行政流程,加強跨部門的政府政策聯動,打通政府不同部門間的監管審查壁壘。在安全公平、有效監管基礎上,打通政府部門、企事業單位、市場需求之間的數據壁壘,擴大數據共享范圍。
(2)完善法規標準體系。在體制改革試點基礎上,及時總結成功經驗,將有益的改革經驗通過地方法規和標準規范及時固化,成熟一批即改革一批,為更多企業進入行業排除雷區、打通通道、破除門檻。
4.6 著力拉動能源互聯網全產業鏈的向心集聚
(1)鼓勵能源互聯網跨界合作。在能源互聯網建設中積極發揮上海軟實力優勢,鼓勵傳統能源企業、技術研發企業、技術和金融投資服務企業開展跨界合作,鼓勵在能源互聯網領域推進引進、兼并、收購等資產重組業務。
(2)鼓勵裝備制造企業集聚。推動能源裝備制造和信息化設備制造的深度融合,推進信息系統與物理系統的高效集成與智能調控。將能源互聯網納入能源領域增量投資重點工程。
(3)鼓勵能源服務企業創新業務。鼓勵能源互聯網相關企業為能源用戶提供多終端、可視化、實時化、可結算的能源基本服務和增值服務。鼓勵能源平臺類企業拓展基于能源數據的新業務應用與增值服務,開展基于能源數據的基礎性運營管理業務和智能預測業務。以能源大數據為切入口,集聚和培育大數據相關的分析企業、應用企業和開發企業。
5.1 支持能源互聯網領域的金融創新,支持重點項目建設
上海推進能源互聯網需要資金支持。政府通過出資、增信、政府扶持等多種方式支持市場主體出資參與和運營管理,主要用于扶持能源互聯網重點項目建設。此外,建議政府部門通過稅收減免抵扣、價格補貼等方式,金融機構通過提供綠色貸款等方式加以支持。
5.2 支持成立各類產業合作交流平臺,引進培育緊缺人才
上海發展能源互聯網已有很好的基礎,但企業各自發展,缺乏互通與交流。支持市場主體成立產業聯盟、學會、商會、交流中心等各類合作交流平臺,采取線上線下相結合的方式,組織調研、沙龍、講座、論壇等活動,提供政府、企業、科研機構之間的交流平臺。引進和培育一批領軍型、復合型、專業型人才,建立專家庫,為上海能源互聯網的發展提供智力支持。
5.3 建設市級能源互聯網大數據平臺,選擇數據分級公開
實施能源領域的國家大數據戰略,建議建設市級能源互聯網大數據平臺,在安全、公平的基礎上,以有效監管為前提,打通政府部門、企事業單位之間的數據壁壘,促進各類數據資源整合。通過加密、權限認證等技術手段,在保障信息安全的前提下,根據信息重要程度,將平臺上的數據分級分類,部分公開共享。
5.4 協調政府相關部門解決重大問題,加強政策系統引導
能源互聯網的發展涉及市發展改革委、市科委、市交通委、市經信委等多個政府部門,建議各部門統籌協調解決重大問題,及時總結推廣成功經驗,明確各部門支持的內容及責任,為企業發展能源互聯網產業提供系統性、持續性、一致性的政策支持與引導,將示范項目試點過程中的好做法和成功經驗及時制度化并復制推廣。
5.5 把握電力體制改革中的相關政策,允許試點先行先試
能源互聯網的發展需要打破目前能源行業相對封閉的行業格局,需要開放的發展空間,電力體制改革能夠為能源互聯網的發展提供這種政策環境。建議充分把握新一輪電改中關于放開售電市場、鼓勵電力雙邊交易、發展分布式和清潔能源以及加強需求側管理等的相關政策,允許示范工程、試點區域內需求側響應、電力現貨市場、跨區域售電多級電價等先行先試。
5.6 建設上海市能源互聯網標準體系,爭取成為國家標準
在全國范圍內優先研究制定上海市能源互聯網的技術指南、技術標準和能源互聯網質量認證體系,建設全國領先的能源互聯網標準體系,爭取核心標準成為國家標準。技術標準包括能源互聯網的數據類標準、設備類標準、能源交易類標準、計量采集類標準、監管類標準等。能源互聯網質量認證體系包括建立能源互聯網產品檢測與質量認證平臺、檢測方法與評價體系等,引導產業健康發展。
Shanghai to Be The Pioneer in Energy Internet Development
Tang Yiwen
Institute of Economic Research, Shanghai Academy of Social Sciences
10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.09.001