电力行业的四大创新趋势

前段时间某个能源创新的讨论会上讨论了电力行业某些创新趋势,感谢分享宝贵观点的投资圈专家,总结起来,是四个D。

单说概念没啥意义,这里我们从一家商场的案例入手,从微观角度去理解这四个创新趋势:

01

第一个D,是Deregulation

即“去管制”,或者是市场化。

市场化包括了很多方面,比如“管住中间,放开两头”。

“放开两头”意味着建立电力市场的交易机制,让供需关系反映到价格上。

政策层面的东西说了很多了,最重要的一点是,全国数千万家工商业企业,开始建立起“买电的价格要市场化了”的理念。

这种理念渗透到微观的行为,对整个行业的推动是巨大的。

比如我们对某集团的四个商业物业做的调研,如果叠加“电力市场化交易”和“执行分时电价”(这四个物业现在执行单一制电价)这两项措施,按照该省2021年不同阶段的煤电价格进行模拟,得到的结论是:在最坏场景下,该企业2023年的购电成本将上涨40%以上。

企业面临此种情况,自然就提出:如何应对涨价压力?

我们通过走访调研,针对该集团的几个物业,提出了十余项解决方案,包括:

  • 针对租户的分时计费
  • 控制公共区域能耗
  • 提升暖通系统能效
  • 优化运营作业效率
  • 增加分布式光伏投资
  • 选择合适的售电公司代理
  • 做好负荷管理和负荷预测(避免偏差考核)
  • 对充电桩负荷进行分时段管控
  • 改造高耗能设备
  • 增加蓄冷蓄热装置
  • 考虑电化学储能(充分考虑消防需求)
  • 力调电费优化

因应电力市场化带来的购电成本上涨压力,该商业企业产生了多重的用电用能管理需求,可实现降本+增效+减排的多重价值。

我们在现场调研过程中,还发现该企业运行10年以上的配电设施,有不少存在电气安全隐患,也提供了相应整改建议,可进一步产生安全价值。

02

第二个D,是Decarbonization

即“碳中和”,或者“零碳化”。

还是以上述商业企业为例,通过对该企业员工和管理层的访谈,我们发现其实不同层面的人,对能源和能源服务的需求是不完全一致的。          基层可能关注通过数字化和自动化,部分作业外包等需求,主要目标是减少工作压力;而高层更关注ESG、整体运营成本优化、安全责任等。

现在大家都在提“碳中和”,更多的是宏观层面的“碳中和”,因为政策带来的行业投资机会。

但真正走进企业内部,从微观层面去理解管理者,我们发现企业需要的不是简单的“绿色电力投资”或者“碳盘查与碳交易”,这些是“术”的层面。

企业管理者想要的是:在碳中和这个“势”之下,在单一的“术”之上,微观层面的“道”,碳中和的“势-道-术”如何与企业发展进行价值融合。

所以我们给该企业提出了“绿色竞争力”这个概念。

所谓绿色竞争力,也就是在全社会越来越关注企业社会责任,国内外消费者越来越关心环保的情况下,未来企业间的竞争,除了“质量-成本-产品-营销”这些之外,还会增加绿色竞争力这个选项。

即“同样的质量价格,选绿色的”,甚至部分消费者(尤其是发达国家)愿意为绿色付出更多的价格(绿色溢价)。

比如上面我们提到的商业企业,整体目标就是构建“绿色商场”,并且希望企业内部的能源运营团队,成为专业绿色的运营团队。

到了这个阶段,企业需要的就不仅仅是上一套能耗计量系统,或者买一些绿色电力,而是以构建绿色竞争力为目标,对企业内部的组织、流程、投融资、技术进行整体战略的转型,甚至将绿色运营业务定位成为企业未来的利润中心。

我们与该企业一起,围绕构建“绿色商场”、“绿色竞争力”,以及“绿色能源运营体系”的分层目标,逐步形成分阶段的规划和落地方案。

03

第三个D,是Digitalization

即数字化,或者是数智化。

目前能源行业更多的还是“自动化+信息化”的理念,用“自动化+信息化”的思维是很难构建数智化的绿色竞争力的。

该商业企业之前在能源运营、机电设备管理方面,也采购过各种自动化&信息化的系统,包括:

  • 配电房的就地监控系统(Power-SCADA)
  • 部分配电房、空调机房加装了独立烟感和环境监测系统
  • 中央空调主机的本地监控
  • 楼控系统(BA)
  • 针对部分租户的电表采集系统
  • 就地的公区照明时段控制
  • 电缆井道内的计量电表(无系统)
  • 充电桩管理与计费系统
  • 少量机房内安装的负荷能耗+温度监测系统(APP版)
  • 电网公司的负控系统(计费)
  • 电网公司的柔性负荷管理控制柜(试点项目)

现有的所有系统都是烟囱式的,都只是局部覆盖,部分系统已经停用,部分系统在用,但是数据不全,或者没有人使用。

当我们提出要查看该企业的电费单数据时,该企业拿出了纸质的电费单,并扫描给我们。我们告诉该企业,可以绑定“网上电网APP”,可以查看过去一年的电费,以及负荷数据,他们表示从不知道有这个功能,即使能查看这些数据,他们也不太清楚这些数据的意义。

拿到电费和负荷数据后,我们做出了第一张图片里的“电费场景测算”。这只是项目前期的离线计算和咨询。

所以,数智化不是简单的上一套或者多套的数字化系统,数智化甚至不一定要先在线化,其背后的底层逻辑是:企业是否建立起获得数据、管理数据、抽象业务活动、理解业务规则并进行数据分析、基于分析结果进行决策的能力。

我们认为这才是能源数字化的本质,同样的数据在不同的人手里,发挥的价值是完全不一样的,即使是这样一个集团总电费每年上亿的企业,其能源管理者对电力数据的理解,和管理水平还存在很大的提升空间。

所以在具体项目落地过程中,我们并未“高大上”的鼓动用户,建设一套“全覆盖、全流程、横向到边、纵向到底”的,所谓“能源大数据中台”。而是从企业因应电费涨价的实际角度,做好几件基础数字化工作,并且强调“任何数字化投资都必须产生可观测的实际价值”。

主要内容包括:

  • 梳理并建立电气设备和接线关系的数字化台账
  • 梳理计量设备,形成计量台账
  • 针对租户的抄表,从原有抄表系统接入,并查漏补缺
  • 对电缆井道内原有的计量表计,全部进行接入
  • 对配电房进行无人值班改造,并增加电气火灾监测
  • 建立公共能耗管理模型
  • 对公共区域照明进行远程控制
  • 实现无人值班、分时计价收费、公共能耗管理、电费成本管理、碳数据管理等应用功能

预计该数字化项目可以在人效提升、成本优化、安全收益等方面产生实际价值,投资回收期在2~3年内。

所以,数字化从基础内容上看,包括了计量采集、自动控制、数字化台账、管理信息模型、应用功能、APP、人机界面等多个层面。

从价值闭环看,包括了:“连接-管理-分析-优化”等不同的活动和迭代。

该项目只是做到了部分连接、初步的管理,在分析和优化方面还有很长的路要走,但已经可以产生实际的价值。

从实现的方式上看,一方面需要结合咨询-方案设计-交付-应用多个专业去保证实施效果;

另一方面也需要改变那种纯粹一锤子买卖的项目型销售,形成更深度的专业服务付费模式,当然这需要客户对项目团队的不断认可,以及客户对绿色竞争力的不断认知迭代。

这个案例中,并没有应用到“AI+大数据”,因为和绝大多数客户侧的现状一样,一边是大量碎片化的,割裂的,且无法保证完整性的小数据烟囱;另一边是大量的现场能源信息并未被数字化,所以AI是“巧妇难为无米之炊”。先解决第一步的数据来源和覆盖问题是当务之急。

在可预见的未来,大量开源AI算法,以及算力并不是稀缺资源,AI的应用关键还是数据的丰富性、完整性和可用性。另外AI只是发现问题,解决问题还需要建立数智驱动的业务体系,这方面也是巨大的空白。

04

第四个D,是Decentrization

即“去中心化”,构建一个DAO的能源系统。

该商场在后续规划中,也考虑将负荷(暖通负荷、照明负荷、电梯负荷、充电桩负荷),与分布式光伏、分布式储能(包括电动车V2G资源)联合,形成商用微电网系统,但是受制于分布式电源的容量,电力市场化的程度,以及分布式储能的安全政策,未来2-3年很难真正具备商业价值。

真正意义上DAO(去中心化自组织Decentralized Autonomous Organization)的能源系统,并不是纸面上的空想,因为我们接触到这样的工业项目:

一家每年电费上亿的高耗能企业,其诉求有几方面:

  • 应对下游客户的碳中和需求,提供绿色竞争力产品
  • 作为上市公司的ESG责任,推动双碳落地
  • 应对当地政策,未来如果双控指标进一步严格,可能被征收1.5倍电价
  • 外购电力参与市场化交易,现货市场导致购电风险增加

为此,该企业提出两个“近零”:

一是:近零购电,尽量减少外购电力,或者尽量减少购电成本,利用好现货市场的峰谷价差;

二是:领先行业,尽早做到近零生产,尽量利用可再生能源。

所以该企业规划和投资了近10MW的风电,超过10MW的光伏,以及十余MW的余热发电和生物质发电。

在最理想情况下,内部微电网系统可以做到负荷平衡,但是需要合理安排负荷,以及生物质发电资源,实现经济调度,未来还需要配合分布式储能,实现协调控制。

所以随着双碳和电力市场化的推进,基于绿色+经济的需求,越来越多的用户将投资在分布式电源、分布式储能、柔性负荷等领域,并构建分散式的用户电力系统(工商业微电网系统),与大网实现灵活的协调互动。去中心化的自治电力系统并不是纯粹的理论设想。

05

总结

上述的四个D看似宏观,在微观层面都出现了实际的,具备商业化潜力的需求。

这四个D是相互作用,相互影响的,因为电力市场化,出现了分时/实时电价,客观上需要电力用户管理好自身负荷,并且响应双碳的政策,推动分布式光伏、电能替代等技术应用,又进一步增加了管理难度和专业化水平,需要更多的数字化手段,从连接到优化控制,使得用户电力系统逐渐自成体系的去中心化。

所有上述的交互,都不是规划出来的,而是“政策+市场”的双轮驱动,“技术+商业”的演化出来的,呈现出“自下而上”的推动方式,和“多技术、多业务融合”的趋势,我们认为这代表了电力行业最有生机,最有创新机会的方向。

辽宁:“风光”项目投资额未完成20%暂缓分配指标

近日,辽宁省发展和改革委员会、国网辽宁省电力有限公司发布了《关于加快全省风电、光伏项目建设有关事项的通知》。

其中提及要认真摸清辖区的新能源存量项目底数,核准两年仍未开工也未按规定办理延期或不具备开工条件的风电项目,备案两年仍未开工或不具备开工条件的光伏项目,核准(备案)文件按照有关规定自动失效。

督促项目单位加快建设进度,未按照核准/备案文件或建设方案时间节点内全部建成并网的风电、光伏项目,取消未完成部分的项目建设规模。

对于本市范围内在建风电、光伏项目完成投资额未达到已取得建设规模总投资20%以上的地市,暂缓分配新能源建设指标规模。

资料显示,7月14日,辽宁省人民政府办公厅关于印发辽宁省“十四五”能源发展规划的通知,通知指出,统筹做好新能源与配套送出工程规划,多措并举提升清洁能源消纳水平,积极推进松辽清洁能源基地建设,全力支持新能源实现跨越式发展,力争风电、光伏装机规模达到3700万千瓦以上。

其中,“十四五”风电、光伏重点项目风电:一期工程(续建)150万千瓦;二期工程(辽西北及等容量替代)330万千瓦;三期工程1360万千瓦左右。

光伏:一期工程(续建)190万千瓦;二期工程(资源枯竭型城市矿区光伏)150万千瓦;三期工程260万千瓦左右。

山西省能源局 山西省工业和信息化厅 关于印发《山西省风电装备产业链实施方案》 的通知

山西省风电装备产业链实施方案

为贯彻落实省委、省政府重点产业链链长制安排部署,加快建设我省风电装备产业链,深化推动“建链、延链、补链、强链”,促进产业链提质升级,特制定本方案。

一、我省产业链基本情况

(一)产业链情况

风电装备产业链上游为原材料供应、零部件制造,中游为风电整机制造,下游为风电场建设、运营和后市场服务。

上游重点产品:铸锻件、齿轮箱、发电机、塔筒、叶片、控制系统、轴承、法兰、电缆等;

中游重点产品:风电整机;

下游重点产品:风场投资建设运营、后市场服务。

(二)发展现状

我省风电装备产业链以“链主”企业太重集团为核心,牵引产业链各重点企业推进产业链建设,初步形成以太重整机制造引领,发电机、齿轮箱、主轴、法兰、塔筒等配套产品同步发展的产业链体系。以中车永济、汾西重工、太重集团、定襄法兰生产基地、离石电缆等为重点的上游实现风力发电机5000台、风电齿轮箱6000台、塔筒300套、风电锻件主轴1000支、风电锻件30万吨、35kV及以下系列电力电缆的制造能力;以太重集团为重点的中游实现风电整机1500台制造能力。但仍存在产业链不完整、发展不均衡、整体竞争力不足等问题,缺乏叶片、轴承、控制系统、大型球铁铸件、机舱罩等零部件生产企业。

二、指导思想

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻习近平总书记考察调研山西重要指示精神,以“碳达峰、碳中和”战略目标为契机,以构建创新生态为承载,以市场需求为导向,以智能制造为引领,强化工业基础能力提升和新装备研发,培育风电装备制造业新模式和新业态,加大核心技术研发力度,突出标准引领、示范带动、上下协同、集聚发展,着力推动全产业链高质量发展,做大做强山西风电品牌,为山西“在转型发展上率先蹚出一条新路来”提供坚强支撑。

三、基本原则

坚持创新引领、持续发展。充分发挥比较优势,全面实施创新驱动,围绕风电装备产业链部署创新链,强化风电前沿技术研究,加大产业科技成果转化应用力度,持续提高产业发展质量与效益,推动风电装备产业链向价值链高端拓展。

坚持统筹协调、集聚发展。按照区域资源禀赋分布、区域联动发展、产业集聚集约发展的要求,统筹优化全省风电装备产业发展布局,以链上企业为核心明确产品定位,构建差异化明显、互补性强、坚持良性循环、共赢发展的风电装备绿色产业集群。

坚持主体多元、融通发展。充分发挥市场在资源配置中的基础性作用,鼓励各类市场主体参与产业链建设,实施市场主体倍增,形成国有资本与民营资本分工合作,发挥各自优势,构建共生、共享的风电装备产业链生态圈。

四、发展目标

到2025年,风电装备产业链规模显著增长,总产值超1000亿元;链上企业发展壮大,形成1-2家年销售收入超100亿元、6-8家超50亿元、15家以上超10亿元企业;产业链条自主可控,风电装备本土配套率和链上企业配套率均实现由20%逐步提升到80%;创新能力显著增强,建成1-2个国家级企业技术中心和技术创新中心;形成立足山西、辐射全国的现代风电装备产业体系。

五、重点任务

围绕风电装备产业链“建链、延链、补链、强链”的整体部署,通过资源倾斜、政策引导、技术创新、招商引资等方式,强化龙头带动,引进配套企业,打造大中小企业优势互补、协调发展的业态发展新格局。

(一)建链-建立联盟、集群发展

发挥产业联盟凝聚、协同、带动作用,促进产业链中各企业要素对接。战略布局各零部件产业基地,形成遍布全省、具有核心竞争优势的山西风电装备产业链。

1.建立产业联盟。“链主”企业牵头成立山西风电装备产业联盟,整合产、学、研、企优质资源,以发展需求和共同利益为基础,提升产业核心竞争力,形成联合开发、优势互补、利益共享、风险共担的战略联盟,构筑互信共赢产业生态,推动产业链高质量发展。(省工信厅、省能源局、太重集团牵头,省国资委、省国资运营公司、省小企业局、各链上企业等分工负责)

2.优化产业布局。加强重大项目谋划,实施一批标志性、引领性的产业链现代化水平提升项目,着力储备一批产业链基础能力升级项目,本土重点培育和省外先进企业引资相结合,初步建成大同叶片机舱罩制造和主机装配、朔州塔筒、定襄法兰、太榆轴承和铸铁件、太忻变频器制造及控制系统研发、运城发电机、吕梁电气配件等产业基地,风电装备产业集群形成对内覆盖全省、对外辐射周边省份的产业布局。(省工信厅牵头,省发改委、省能源局、省自然资源厅、各市县政府、太重集团、各链上企业等分工负责)

(二)延链-服务延伸、价值提升

面向风电装备全生命周期服务需求,大力发展现代生产性服务业,延伸风电装备产业链条,促进风电装备全产业链增值,通过回收循环利用实现低碳目标。

3.推动产业链延伸提质。推行“制造+服务”一站式运营模式,积极整合和优化配置风电后市场各项要素,加快推动服务链融通发展。通过链上企业与后服务市场领军企业的合作,对省内风电项目进行统一服务、统一运维,做大做强后市场本地化服务。拓展省外整机产品和零配件市场,延伸风电产业链。(省能源局、太重集团牵头,省工信厅、省国资委、省国资运营公司、链上企业等分工负责)

4.拓展全生命周期服务。建立健全循环利用产业链体系,培育壮大新业态,深入开展风场深度改造及技改提效服务、风机部件维修再造、风机与风场后评估、风电废旧物资循环利用处置等业务。结合数字化智能平台技术,提供国内风电场全生命周期价值管理和技术保障服务,实现风电装备全生命周期闭环式绿色发展。(省发改委、省工信厅、省能源局牵头,省国资委、省国资运营公司、链上企业等分工负责)

(三)补链-对外合作、引才引财

围绕产业链短板,精准对外招商引资,实施人才引进和培育计划,吸纳业内一流风电装备、设备、材料制造商和研发机构,补齐产业链短板,提升本地配套率。

5.聚焦人才引育。围绕我省风电产业链建设重点任务,大力推行揭榜挂帅机制,直接“发榜”对接供需,实现靶向引才,集聚一批破解卡脖子技术难题的急需紧缺人才。通过引进、培养相结合的方式,重点在风电叶片、控制系统、轴承、人工智能等领域打造顶尖专家级人才队伍。(省工信厅牵头,省财政厅、省能源局、省科技厅、太重集团、各链上企业等分工负责)

6.精准招商引资。强化“政府+链主企业+产业园”招商合力,聚焦产业链关键领域、薄弱环节,绘制重点产业链招商图谱,精准锚定目标企业,深入开展产业链招商,搭建招商合作平台,与国内重点企业点对点对接。灵活运用战略联盟、资本合作、技术合作等模式,重点在叶片、轴承、控制系统等领域引进落地一批高端优质项目,形成配套完善的风电装备产业链。(省商务厅、省投促局牵头,省工信厅、省能源局、各市县政府、山西综改示范区管委会、省太忻一体化发展促进中心、太重集团等分工负责)

(四)强链-科技创新、做大做强

引导市场主体融入产业链建设,培育、壮大产业链主体,充分发挥“链主”企业的创新主体地位,开展核心技术攻关,强化国家级技术创新中心,引领风电装备智能、高端、绿色发展。

7.推动产业创新能力提升。围绕产业链布局创新链,用足用好各类科技创新支撑措施,运用揭榜挂帅、资金补助、引导组建创新联合体等方式,对关键技术进行联合攻关。推动国家级风电装备实验室和研发平台落地山西,加强风电产业知识产权国际合作,提高产品和服务质效,为产业链发展注入强劲动力。(省科技厅牵头,省工信厅、太重集团、各链上企业等分工负责)

8.实施优质企业培育工程。统筹推进“链主”企业领航计划和 “专精特新”“链核”企业培育计划,支持“链主”企业强创新、优品牌、促转型,支持“链核”企业技术创新、管理提升、市场开拓,推动“链主”企业加速成长为掌握全产业链和关键核心技术的产业生态主导型企业,培育“链核”企业成为“小巨人”,以数字化、智能化、绿色化改造提升智能制造水平和盈利能力,实现“链核”企业提质增效,不断增强产业链细分领域主导能力,增强产业链整体稳定性、安全性、竞争力。(省工信厅、省国资委、省国资运营公司、太重集团牵头,省能源局、山西综改示范区管委会、省太忻一体化发展促进中心等分工负责)

六、保障措施

(一)加强组织领导

成立风电装备产业链链长制工作专班,加强专班统筹协调作用,建立跨部门日常调度机制,定期研究产业链发展工作,协调解决产业链发展中的断点堵点,推动入企服务常态化、精准化,促进风电装备产业链上下游、产供销、大中小企业协同发展。(省工信厅、省能源局牵头,工作专班成员等分工负责)

(二)强化要素保障

落实产业用地支持政策23条,提高土地供应效率,加强产业用地“标准地”出让,保障产业链项目用地需求;用好战略性新兴产业电价、能耗和环境容量优先配置等政策措施;鼓励资源开发与产业链发展融合衔接,每年不少于30%新能源开发规模实行省级统筹,支持“链主”企业带动风电上下游产业链组团式、链条式发展。(省工信厅、省能源局牵头,工作专班成员等分工负责)

(三)创新金融支持

畅通产业链融资渠道,开展精深对接服务,围绕链上企业资金需求,积极引导金融机构在服务团队、审批流程、??贷款规模、授信条件、融资利率等方面给予专项优惠政策支持,充分利用知识产权质押贷、诚信贷、制造业专项贷、重点产业发展专项贷等金融产品。重点用好创投、风投和政府引导基金,撬动新能源企业、社会资本参与产业链发展;强化上市倾斜,将“链主”、“链核”企业纳入省级上市后备企业资源库重点培育。(省工信厅、省能源局牵头,工作专班成员等分工负责)

(四)实施财税支持

充分发挥财政资金撬动引领作用,激活信贷投放和社会资本,为重点产业链高质量发展注入资金保障;落实重大技术装备免税、企业研发费用加计扣除、科技人员激励税收等各项优惠政策,重点支持企业对关键技术的研发;通过省级技改资金等专项资金,加大对风电装备企业技术改造、研发投入、成果转化等方面的支持力度;落实市场主体倍增要素财税支持力度,充分发挥省级技术改造、数字经济发展等专项资金引领示范作用,加大对“链主”企业进档和本地配套率提升奖励。(省工信厅、省能源局牵头,工作专班成员等分工负责)

(五)强化跟踪评估

积极跟踪风电装备产业发展情况,定期对全省风电装备制造情况进行阶段性评估,做好检查督查,分析实施效果,及时查找和解决问题。对龙头企业、重点项目、重大工程实施动态管理,及时建立和更新名录清单,完善推进机制,保证产业落地和项目实施。(省工信厅、省能源局牵头,工作专班成员等分工负责)