對(duì)抽水蓄能企業(yè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)拓展的思考

2019-04-06 08:22李耕賾李林揚(yáng)

水電與抽水蓄能 2019年6期

閻峻，李耕賾，李林揚(yáng)

（1.國網(wǎng)新源控股有限公司，北京市 100761 2.國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北省唐山市 064309）

0 引言

自國家電網(wǎng)有限公司在2019年提出建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)后，社會(huì)各界廣泛關(guān)注。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，沒有先例可循，需要在理論體系、技術(shù)路線、商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面持續(xù)創(chuàng)新探索，社會(huì)各界對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也有不同的理解[1]。本文重點(diǎn)從抽水蓄能企業(yè)的新業(yè)務(wù)拓展來研究泛在電力物聯(lián)網(wǎng)如何助力企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，以及抽水蓄能企業(yè)未來可能的業(yè)務(wù)形態(tài)。

當(dāng)前對(duì)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)拓展方面的研究主要集中在電力資源商業(yè)化運(yùn)營、多站融合、源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)、電力大數(shù)據(jù)分析等方面[2]，主要聚焦在以電網(wǎng)為核心的領(lǐng)域，但對(duì)于發(fā)電和儲(chǔ)能等行業(yè)的研究較少，本文重點(diǎn)針對(duì)抽水蓄能電站等分布式企業(yè)基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)務(wù)形態(tài)開展研究，探討其互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型之路，進(jìn)而闡述泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與電力企業(yè)改革之間的關(guān)系。

1 互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的特征

21世紀(jì)互聯(lián)網(wǎng)浪潮席卷而來，尤其是近年來，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐步滲透到各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)甚至被稱為“第三次工業(yè)革命”，零售、金融、通信、交通等行業(yè)都面臨互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的問題。電力行業(yè)也同樣如此，雖然電力行業(yè)已經(jīng)在特高壓、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域取得了巨大的成就[3]，但在電力體制改革新形勢(shì)下同樣面臨巨大的經(jīng)營壓力，互聯(lián)網(wǎng)為電力行業(yè)發(fā)展提供了一條新路徑。但大多數(shù)傳統(tǒng)行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型之路并不順利，甚至很多企業(yè)的轉(zhuǎn)型可以說是失敗的。那么，互聯(lián)網(wǎng)到底是什么？企業(yè)完成互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的特征又是什么呢？

首先，讓我們看一下互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的特點(diǎn)。應(yīng)該講，互聯(lián)網(wǎng)在短短三十年間，經(jīng)歷了三個(gè)不同的發(fā)展階段。互聯(lián)網(wǎng)1.0時(shí)代是PC互聯(lián)網(wǎng)，主要以門戶廣播的形勢(shì)吸引了大量用戶；隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展和智能手機(jī)的出現(xiàn)，移動(dòng)互聯(lián)帶來了互聯(lián)網(wǎng)2.0時(shí)代，主要以社交網(wǎng)絡(luò)的方式將用戶的生活緊密聯(lián)系在一起，而即將或者說正在到來的互聯(lián)網(wǎng)3.0時(shí)代，則是屬于萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)將把各類用戶、各類設(shè)備乃至各個(gè)行業(yè)緊密聯(lián)結(jié)到一起。從中可以得出互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征：在線、互動(dòng)和結(jié)網(wǎng)。而與之相對(duì)應(yīng)的，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的幾個(gè)特征則是：在線、數(shù)字化、敏捷、以客戶為中心、開放和共享，而這些也將成為傳統(tǒng)企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)[4]。

要做到這些，讓我們看看傳統(tǒng)電力企業(yè)需要做出哪些變革？

第一，從“幕后”走向“臺(tái)前”。直面用戶，是以客戶為中心的第一步，只有靠近用戶、理解并挖掘用戶需求，才能真正產(chǎn)生互聯(lián)網(wǎng)效益。

第二，由重資產(chǎn)走向優(yōu)質(zhì)服務(wù)。沒有一家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是重資產(chǎn)的，因此未來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的電力企業(yè)必然是以提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)為基礎(chǔ)的，大規(guī)模投資已經(jīng)不再是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的途徑。

第三，從“孤島”模式轉(zhuǎn)型“平臺(tái)”模式。不管是主動(dòng)還是被動(dòng)，未來的電力行業(yè)必然將走向多方合作共贏的局面，電力行業(yè)將由封閉走向開放。建立平臺(tái)，構(gòu)建行業(yè)生態(tài)，互利共贏，是被互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展驗(yàn)證過的可持續(xù)發(fā)展之路。

第四，“互換互濟(jì)”與“互聯(lián)互通”。電力行業(yè)已經(jīng)逐步走向多種能源形式共存，通過互聯(lián)互通的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)各種能源形式，乃至分布式能源的“線上”互相轉(zhuǎn)換消納，將是未來電力行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)。

第五，電力系統(tǒng)全面數(shù)字化和智能化。電力系統(tǒng)當(dāng)前的自動(dòng)化程度已經(jīng)非常高，可以較為快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，進(jìn)而適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)字化的要求。

第六，新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。當(dāng)前，電力系統(tǒng)面臨的變革很大程度上依賴于新技術(shù)的發(fā)展，儲(chǔ)能、分布式能源、新能源，每一項(xiàng)新技術(shù)的突破都可能帶來整個(gè)行業(yè)的大變革，這也是電力行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型中很有意思的一面。

第七，轉(zhuǎn)變思維，創(chuàng)新機(jī)制。前面講到的所有，應(yīng)該講技術(shù)上、管理上都是可行的，思維上的轉(zhuǎn)變才是最困難的一點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，關(guān)鍵在于思維上的轉(zhuǎn)變，直面客戶需求、輕資產(chǎn)重服務(wù)、開放、共享、數(shù)字化、智能化、技術(shù)引導(dǎo)。

2 新業(yè)務(wù)拓展的機(jī)遇和動(dòng)力

對(duì)于抽水蓄能企業(yè)而言，為什么要推進(jìn)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型呢？我們知道，近年來很多行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都出現(xiàn)了很奇特的現(xiàn)象，一些巨頭企業(yè)往往被非直接競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)所快速替代，比如方便面企業(yè)由于外賣行業(yè)的迅猛發(fā)展?fàn)I業(yè)額驟降，運(yùn)營商因?yàn)槲⑿诺臎_擊而幾乎失掉短信業(yè)務(wù)。那對(duì)抽水蓄能行業(yè)而言，會(huì)不會(huì)在某一天因?yàn)槟硞€(gè)新行業(yè)的出現(xiàn)而發(fā)生巨變呢？很不幸種種跡象表明，電力行業(yè)目前正處于這個(gè)拐點(diǎn)。下面，就讓我們來看一下當(dāng)前電力行業(yè)中的主要變量[5]。

第一，能源結(jié)構(gòu)面臨轉(zhuǎn)型，可再生能源激增。當(dāng)前，中國已經(jīng)成為全球最大的可再生能源裝機(jī)的國家，而預(yù)計(jì)到2035年，全球的可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的比例將超過50%。屆時(shí)風(fēng)電和光伏的發(fā)電量將超過煤電，電網(wǎng)將如何消納大量的不穩(wěn)定新能源呢？隨著儲(chǔ)能技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，抽水蓄能顯然將不再是唯一的選擇。

第二，能源供應(yīng)形勢(shì)發(fā)生變化，分布式能源迅速擴(kuò)張。與新能源相輔相成的是分布式能源的發(fā)展，當(dāng)前國外分布式能源的發(fā)電和商業(yè)模式已出具規(guī)模，與之相適應(yīng)，抽水蓄能這一集中式的儲(chǔ)能方式也必將發(fā)生變化。

第三，能源消費(fèi)出現(xiàn)增長(zhǎng)點(diǎn)，電動(dòng)汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。到2035年，全球電動(dòng)汽車銷量占比將達(dá)到43%，電動(dòng)汽車將在全球逐步普及，電力消費(fèi)在整個(gè)能源消費(fèi)中的比重將進(jìn)一步增大，電力消費(fèi)的峰谷狀態(tài)也將有所變化。

第四，能源消費(fèi)方式發(fā)生變化，用戶對(duì)電力消費(fèi)的要求越來越多。電力消費(fèi)需求開始逐步向數(shù)字化、便捷化、個(gè)性化、開放化轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定的電力供應(yīng)將不再是用戶對(duì)電力公司唯一的需求，如何提升多樣化的增值服務(wù)對(duì)于電力企業(yè)至關(guān)重要。

第五，能源系統(tǒng)效率整體提升，能效市場(chǎng)潛力巨大。到2030年，目標(biāo)電力負(fù)荷降低帶來的市場(chǎng)價(jià)值為22億元，目標(biāo)電力負(fù)荷提高帶來的市場(chǎng)價(jià)值為52億元，各大電力公司紛紛開始提供節(jié)能等相關(guān)業(yè)務(wù)，以期待盡快搶占市場(chǎng)。

第六，能源系統(tǒng)逐步智能化，能源數(shù)據(jù)價(jià)值巨大。大云物移智鏈等高新信息通信技術(shù)獎(jiǎng)迅速成為能源行業(yè)主流技術(shù)，能源系統(tǒng)高度的數(shù)字化智能化時(shí)代即將到來，與此同時(shí)，電力行業(yè)也將逐步走向開放。

在經(jīng)歷十多年的持續(xù)增長(zhǎng)后，全球電力企業(yè)的收入和利潤都開始下滑。在整個(gè)電力行業(yè)面臨沖擊的今天，抽水蓄能甚至面臨是否能夠繼續(xù)生存的挑戰(zhàn)，要實(shí)現(xiàn)企業(yè)向“新動(dòng)能”的切換，有四項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃：發(fā)展核心業(yè)務(wù)、轉(zhuǎn)型核心業(yè)務(wù)、擴(kuò)大新業(yè)務(wù)、巧妙平衡以上行動(dòng)。對(duì)企業(yè)經(jīng)營者而言，何去何從是個(gè)難題，但“保持現(xiàn)狀”肯定不是一個(gè)好的選項(xiàng)。擁抱變化，是抽水蓄能企業(yè)唯一的選擇。

3 抽水蓄能企業(yè)的新業(yè)態(tài)

那抽水蓄能企業(yè)未來的業(yè)務(wù)形態(tài)將是怎樣的呢？這一點(diǎn)，我們可以參考一下全球其他發(fā)電、儲(chǔ)能乃至其他電力企業(yè)的新業(yè)態(tài)發(fā)展之路。

Solarcity公司2008年成立，是美國一家專業(yè)從事分布式光伏發(fā)電的公司，提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、融資、監(jiān)控維護(hù)、產(chǎn)品服務(wù)等一站式服務(wù)，該公司提供20年期的太陽能租賃金融產(chǎn)品，以幫助家庭客戶節(jié)約電費(fèi)，當(dāng)前該公司已被特斯拉收購。

遠(yuǎn)景能源公司是國內(nèi)的一家全球領(lǐng)先的智慧能源技術(shù)解決方案提供商，其主要業(yè)務(wù)包括智能風(fēng)機(jī)的研發(fā)與銷售、智慧風(fēng)場(chǎng)軟件服務(wù)、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)、智慧城市整體解決方案等，目前已陸續(xù)完成在丹麥、美國、英國、日本、中國等地的全球戰(zhàn)略布局。

Sonnenbatterie是德國的一家民用和商用的儲(chǔ)能產(chǎn)品供應(yīng)商，該公司以技術(shù)領(lǐng)先的儲(chǔ)能產(chǎn)品和數(shù)字交易系統(tǒng)為突破口，構(gòu)建P2P交易平臺(tái)，為分布式能源提供交易渠道，從而實(shí)現(xiàn)買方、賣方和中介的三方共贏。

美國加州大學(xué)圣地亞哥分校設(shè)立了微電網(wǎng)，由兩個(gè)13.5MW的燃?xì)鉁u輪機(jī)、一組3MW的汽輪機(jī)、30MW的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，2.8MW的燃料電廠，1.2MW的太陽能電池組成，使用三種一次能源生產(chǎn)電、熱、冷三種二次能源，為整個(gè)學(xué)校園區(qū)提供能源并減少用戶用能費(fèi)用。

美國Oppwer公司通過電力公司實(shí)時(shí)獲取用戶的各類用電設(shè)備每天消耗的電能，進(jìn)而為用戶提供用電行為分析服務(wù)，并為用戶提供節(jié)能服務(wù)。

Drfit Energy是一家初創(chuàng)公司，在零售能源市場(chǎng)中使用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，高頻交易和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)銷售，為客戶提供能源直接交易的服務(wù)，為用戶節(jié)省供電成本。

通過對(duì)以上案例的分析，我們可以得出抽水蓄能企業(yè)作為發(fā)電和儲(chǔ)能企業(yè)，未來可能的一些發(fā)展方向。結(jié)合對(duì)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用前景的考慮[6]，我們大致可以得出以下幾個(gè)抽水蓄能企業(yè)未來的發(fā)展方向。

一是儲(chǔ)能及電力平衡服務(wù)商。結(jié)合物理和化學(xué)等多種儲(chǔ)能方式，通過建立匯集各類儲(chǔ)能站的儲(chǔ)能服務(wù)平臺(tái)，為發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)提供電力平衡服務(wù)[7]。建設(shè)儲(chǔ)能服務(wù)平臺(tái)既能夠探索研究建立儲(chǔ)能控制策略、商業(yè)模式，推動(dòng)儲(chǔ)能政策機(jī)制落地，賦能分布式資源，發(fā)揮儲(chǔ)能在能源生產(chǎn)消費(fèi)中的樞紐和調(diào)節(jié)作用，又能夠集合分布式儲(chǔ)能資源，實(shí)現(xiàn)集合效益，響應(yīng)需求調(diào)度、綠電交易，輔助支撐電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)有序發(fā)展。兩方面緊密聯(lián)系，相互促進(jìn)。

二是新能源的組織運(yùn)營商。結(jié)合分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，一方面直接為電力用戶降低用電成本，另一方面通過“虛擬電廠”[8]的方式為電網(wǎng)提供服務(wù)。虛擬電廠是一種通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)DG、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等DER的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個(gè)特殊電廠參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠概念的核心可以總結(jié)為“通信”和“聚合”（見圖1）。

圖1 虛擬電廠的實(shí)現(xiàn)方式Figure 1 Implementation of virtual power plant

三是智能電站軟件服務(wù)商。充分融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G[9]等新技術(shù)，建設(shè)智能抽水蓄能電站，進(jìn)而為各類發(fā)電廠提供通用的智能電站軟件服務(wù)，提升電廠的智能化水平。常見的智能電站服務(wù)有綜合安全監(jiān)控服務(wù)、設(shè)備設(shè)施自動(dòng)巡檢服務(wù)、設(shè)備全息管理及遠(yuǎn)程控制服務(wù)、基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)及檢修服務(wù)等。

四是旅游區(qū)微電網(wǎng)解決方案提供商。以抽水蓄能電站為試驗(yàn)田，建設(shè)針對(duì)大型旅游區(qū)這一垂直領(lǐng)域的微電網(wǎng)，進(jìn)而為各類旅游區(qū)提供成熟的微電網(wǎng)解決方案[10]。抽水蓄能電站一方面有著穩(wěn)定的電力基礎(chǔ)設(shè)施，另一方面由于地處偏遠(yuǎn)、山水相依，有著天然的旅游園區(qū)特征，因此可依托抽水蓄能電站可以研究旅游區(qū)這一重要的垂直區(qū)域微電網(wǎng)的建設(shè)，并將相關(guān)成果輸出為一項(xiàng)整體的微電網(wǎng)解決方案，一方面降低大型旅游區(qū)用電成本，另一方面可以推動(dòng)分布式能源的并網(wǎng)。微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是規(guī)模較小的分散的獨(dú)立系統(tǒng)，是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行（見圖2）。

圖2 微電網(wǎng)的組成Figure 2 Composition of micro grid

當(dāng)然，以上只是對(duì)于抽水蓄能企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的一些假想和思路，但是無論哪種轉(zhuǎn)型，其結(jié)果必然是由資產(chǎn)型企業(yè)向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)變的，必然是符合互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)特征的，也必然是遵循“樞紐型、平臺(tái)型、共享型”企業(yè)戰(zhàn)略的。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，電力行業(yè)面臨變革之局，為應(yīng)對(duì)新技術(shù)和新要求的沖擊，作為抽水蓄能企業(yè)必須主動(dòng)擁抱變化，沿著“三型兩網(wǎng)、世界一流”的企業(yè)戰(zhàn)略，堅(jiān)定的邁出企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型的步伐，探索企業(yè)的新業(yè)務(wù)。

在新業(yè)務(wù)拓展的道路上，最重要也是最首要的是思維的轉(zhuǎn)變，無論是何種新業(yè)務(wù)，必然是符合客戶需求為先、輕資產(chǎn)重服務(wù)、平臺(tái)化共享化、數(shù)字化智能化、新技術(shù)驅(qū)動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)特征的。因此，抽水蓄能電站的新業(yè)務(wù)探索，務(wù)必要沿著互聯(lián)網(wǎng)化的道路堅(jiān)定向前，要堅(jiān)決地實(shí)現(xiàn)“樞紐型、平臺(tái)型、共享型”的轉(zhuǎn)變。