广州能源互联网新业态培育研究

2022-09-11

1 引言

近年来, 以智能化、数字化、信息化、融合化为特征的新一轮工业革命席卷全球, 互联网理念、先进信息技术与能源产业在智能电网的技术平台上实现全方位的融合, 催生了能源互联网新技术、新模式和新业态。主要发达国家加快能源互联网产业布局, 推动能源转型发展, 意图抢占未来新兴产业竞争的制高点, 我们必须紧跟国际能源革命新趋势, 推动能源领域供给侧结构性改革, 把能源互联网及其关联产业培育成带动我国产业升级的新增长点。广州的能源互联网产业已具备较好基础, 应趁势而上, 抢抓机遇, 促进能源互联网产业的跨越式发展。

2 广州能源互联网业态发展的基础和优势

广州作为我国东南沿海重要的能源负荷中心, 凭借雄厚的制造业基础, 在核电、生物质能发电装备、变频装备等制造领域有比较优势, 为能源互联网产业的培育、发展积累了良好条件和先发优势。

2.1 高耦合互联互通网架设施基本形成

经过多年的努力, 广州形成了特高压骨干网、智能微网等结构合理、运作高效的输变电网络设施, 电力部门承担着广州513万用户的电能保障任务, 所运营的广州电网是全国供电负荷密度最大、可靠性要求最高的城市电网之一。2017年2月, 广州能源互联网产业园签约落户, 能源互联网基础设施和业态培育取得了扎实进展。

2.2 多类型可再生能源实现友好接入

早期, 在广州大学城建设了冷热电联产项目。2016年7月, 广州供电局有限公司与中国联合网络通信有限公司广州分公司签订战略合作协议, 整合优势资源, 以“互联网+智慧能源”为牵引, 在云计算、大数据、智能充电桩、储能梯级利用、基于互联网管控的闲散储能利用、云储能、智慧路灯等方面开展系统上的深度合作, 通过合作模式上的尝试及探索, 共同加速“互联网+智慧能源”的迈进步伐。

2.3 互补等效能源实现高效环保利用

近年来, 建成了国家863计划课题“大型风电场柔性直流输电接入技术研究与开发”示范工程, 投运了世界上首个多端柔性直流输电工程, 引领了国内乃至世界柔性直流输电技术的发展。配网自动化信息安全防护技术的研究与应用、以主动配电网解决分布式能源消纳等多个项目在南方五省区乃至全国范围内受到瞩目。在企业界, 丰乐集团通过为工业企业用户提供链条式、定制化的能源综合解决方案, 构建低碳、节能、环保、清洁、可持续的现代能源服务体系。

2.4 电力交易中心筹建开启售电侧改革

电力的商品属性是实现能源互联网民主化、自由化的前提。2016年3月1日, 广州电力交易中心挂牌成立, 主要负责落实国家西电东送战略, 为下一步的售电侧的市场化改革提供了交易平台。

3 广州发展能源互联网新业态的必要性

能源互联网产业成为新常态下创新发展的强劲引擎之一, 中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波预测:“未来五年, 国家能源互联网行业发展预计将维持18.5%的增长率”。广州应把握机遇, 加快培育发展能源互联网新业态, 打造产业发展新引擎, 抢占经济制高点, 打造名副其实的国际科技创新枢纽。

3.1 能源流的互联互通, 有利于提高能源的传输效率和可靠性

目前, 我国气、电、热等各种能源形式的生产各自为战, 不同能源间缺乏协同互补, 基础设施建设的步调不统一, 导致重复建设严重, 能源转换互补的效益得不到体现。能源互联网的核心理念是开放, 比如协鑫集团的“六位一体”能源微网模式, 构建微型能源网, 比传统能源系统利用效率提升了40%以上。

3.2 赋予能源以数据属性, 能促进能源生产端、消费侧的信息化

能源互联网将现有的能源数据电子化、互联网化, 能源数据经过采集、共享、智能分析, 从数据信息到实物双向智能反馈, 赋予能源数据信息属性, 实现可感知、控制和优化, 能最大限度提升各能源系统的协同优化效率。

3.3 构建基于互联网模式的新业态, 使能源产业更便利、更高效

能源互联网通过能源产业的互联网化, 实现信息流、能量流、业务流、资金流的连通和耦合。2014年7月, 由智慧能源产业技术创新战略联盟主导研发的“智慧能源云管理平台”搭建完成, 可以实现互联网和能源的对接, 聚合智慧应用和基础信息数据, 使得能源使用更加合理化、高效化。

4 培育能源互联网新业态的对策建议

能源互联网是产业发展新形态, 相关技术、模式及业态均处于探索发展阶段。能源互联网的发展, 需要能源行业、通信行业、互联网行业、法律、金融、资本等等各个相关方一起合作, 共同推进。有针对性地实施能源互联网新业态的“强链”“补链”“建链”行动, 形成能源互联网产业生态体系。

4.1 广州能源互联网新业态培育的实施路线

能源互联网是能源产业发展的新形态, 相关技术、模式及业态均处于探索发展阶段。需要发动众多市场参与者, 让各方的子系统无缝集成技术指导方针的框架, 实现整个系统的无缝连接。

一是培育家庭型能源互联网。未来居民社区里每一栋房子都是一个电站, 都可以发电。随着智能用电的推广。构建以多能融合、开放共享、双向通信和智能调控为特征, 各类用能终端灵活融入的微平衡系统。

二是打造建筑型能源互联网。通过发展与建筑结合的可再生能源发电设施, 将建筑物转化为微型发电厂, 从而实现能源供应的泛在化。要开发储电、储热、储冷、清洁燃料存储等多类型、大容量、低成本、高效率、长寿命储能产品及系统。推动在集中式新能源发电基地配置适当规模的储能电站, 实现储能系统与新能源、电网的协调优化运行。

4.2 产学研联合开展能源互联网关键技术攻关

带动相关产业的整体技术提升, 建设珠三角能源互联网新业态发展集聚区、华南地区能源互联网产业集成创新中心。

一是基于传感和量测的多能流状态感与在线建模技术。为实现多能流量的平滑转换和传输, 要提升分布式能源接纳能力、提高可靠性和供电能力, 弥补不同类型可再生能源发电项目自身的不稳定性缺陷。

二是基于云计算多目标能源优化调度与协调控制技术。应研究多能融合能源系统的建模、分析与优化技术, 研究集中式与分布式协同计算、控制、调度与自愈技术。研究支持分布式、并发式交互响应的实时交易, 互联网虚拟能源货币认证, 互联网虚拟能源货币的定价、流通、交易与结算等关键技术。

三是基于大数据应用的能源互联网实时安全评估技术。广泛的分散控制与孤岛运行也给未来配电系统的保护问题带来挑战, 需研发信息—能量耦合的统一建模与安全分析关键技术。

四是基于“互联网+”的多功能全过程协调技术。要研究信息物理系统中能源流和信息流高效融合的调度管理与协同控制等关键技术。鼓励发展基于能源大数据的信息挖掘与智能预测业务, 对能源设备的运行管理进行精准调度、故障诊断和状态检修。

4.3 加大能源互联网业态培育的扶持力度

开展新业态发展培育试点工作, 建立健全相关产业政策, 畅通投融资渠道, 促进能源互联网又好又快发展。

一是在智慧城市设计中为能源互联网做出预留。坚持政府牵头和主导, 在智慧城市顶层设计中加入能源互联网内容, 并在网络基础设施建设、信息平台接入等方面为能源互联网做出预留, 为有序推进能源互联网预备战略空间。加强统筹规划, 在新城区、新园区等重点区域率先布局, 确保综合能源网络结构合理、运行高效。建设接纳高比例可再生能源、促进灵活互动用能行为和支持分布式能源交易的综合能源微网。

二是以应用和示范促进能源互联网的发展。市能源管理部门要出台推进能源互联网产业培育示范点的实施办法, 围绕现代互联网技术与能源系统的全面深度融合, 鼓励具备条件的地区、部门和企业, 因地、因业制宜地开展各类能源互联网应用试点示范, 在技术创新、运营模式、发展业态和体制机制等方面深入探索、先行先试。以中新广州知识城智能电网试点项目建设为契机, 加快南方电网智能化升级改造, 推动白云电气节能与智能电气产业基地建设, 引导智光电气等关键配件生产企业与国网电科院等国内外研发机构、知名企业进行战略合作, 打造国内领先的智能电网产业集群。

三是为能源互联网发展提供法律和政策保障。制订能源互联网产业发展规划和文件制度, 将电力系统与其他能源动力系统统一协调规划。建立健全相关法律法规, 加强能源互联网技术、产品和模式等的知识产权管理与保护, 建设能源互联网信息安全政策法规及标准体系。制定配套政策积极鼓励能源互联网从业者的自主创业, 保护能源互联网生态系统里的中小企业的技术和商业模式创新活动。研究设立能源互联网产业协会, 发挥行业协会对行业新业态的引导作用。

四是拓宽能源互联网产业发展的投融资渠道。要加大财政投入, 在广州市战略性主导产业发展资金中按使用办法安排适当的资金, 扶持认定的能源互联网新业态重点项目 (园区) 、新业态示范企业。支持符合条件的能源互联网项目实施主体通过发行债券、股权交易、众筹、PPP等方式进行融资。鼓励金融资本、风险投资及民间资本投向能源互联网新业态发展领域, 发展能源互联网产业发展的互联网金融平台、众筹项目等。

摘要：能源互联网是推动我国能源革命、提高能源利用效率的必然选择, 是第三次工业革命的创新核心, 涉及能源、电工、材料、信息、数据学等多学科, 是当前国际学术界前沿课题与产业界科技创新的新焦点, 研究能源互联网新业态、新机遇、新趋势具有重要的理论意义和实践意义。本文分析了广州能源互联网业态发展的基础和优势、广州发展能源互联网新业态的必要性, 在此基础上提出培育能源互联网新业态的对策建议, 以期对广州乃至全国能源互联网产业的发展提供参考和借鉴。

关键词：能源互联网,新业态,产业基础,对策