大咖圆桌对话二:探索能源互联网新业态
10月29日-31日,苏州,中国国家能源局“2016国际能源变革论坛”期间,远景能源联合清华大学能源互联网创新研究院、国网能源研究院承办了能源互联网分论坛,主题为“能源互联网助力能源转型,重构未来能源系统”。本文为第二轮圆桌对话,主要嘉宾有:清华大学教授何继江、美国可再生能源实验室执行董事Doug Arent、国网能源研究院副院长周原冰、华北电力大学教授曾鸣等。
以下为对话原文:
何继江:主题讨论是新业态,专家们接触过什么新业态,当前情况下如何起步推进?以及需要什么政策支持或者是社会协同?
Doug Arent:非常感谢,非常高兴能够来到这里,我来自美国国家可再生能源实验室,这个实验室差不多有40年历史了,专注领域是可再生能源和能效提升。过去10多年当中,一直专注于我们所说的能源互联网,我们用的词叫能源系统升级换代。我们这个实验室资金来自于美国能源部。我们跟很多公司进行合作,以及其他机构进行合作,包括全球的和中国的。我们一共的研究预算是4亿美元每年,一共有几千名研究员,这是实验室规模。
关于能源互联网,我认为很重要的必须讲的是我们认为非常重要的一些战略,我们知道大家今天已经听到很多内容,就讲简短一点。这个战略是怎么能够实现协同,不同终端系统,通讯系统和市场之间的协同,我认为这种协同是非常重要,我们要通盘考虑,之前圆桌讨论当中谈到市场重要性,以及市场如何让我们能够具备能力,带来新的业务模式,从终端和通讯系统当中获得服务。我讲三个领域,这三个领域开展研究。
我们一个主要的主题是美国能源部发起,国家实验室大学都发起这样的主题,就是电网现代化计划,这个计划是去年美国能源部推出的。初始资金2亿美元,是把电力系统转向能源互联网时代。其中包括五个核心要素,大家可以从网络上下载这个计划,其中包括终端、传感器、系统运营、电力流、控制、设计、规划,你需要这样的工具来考虑怎么为未来进行设计。另外也非常的专注安全和适应能力。尤其是之前讨论到一些话题,从一个中央的传输器,向其他进行传输,转换到现在分布式,这是一种很大的转变,而且是多渠道的,和多设备的一种解决方案。
举一些例子,我们最近所做的研究,给我们带来一些仿真的实验。谈一个分布式的发电形式,是非常有意思的。很多岛国或者是很多岛包括夏威夷岛,他们面临着很高的能源成本的问题,因为在过去他们的能源都是进口的,进口石油来供应交通和发电。夏威夷找到一条方式,是要使用100%可再生能源,这个过程当中推出一个政策,这个政策是采用分布式的光伏发电,他知道消费者需求还是有的,因为这些发电公司,他们看到很多的人,都在他们的屋顶上放了光伏,所以他们就想办法把这些集中起来。这些电力公司他们就开始试图更多的转向可再生能源,其实就不一定是整个的发电系统,电力系统可以是有大量的分布式发电,但是很重要一点,这些公司还有客户,他们相信更多的消费者将会使用光伏。所以我们就跟一个电力公司合作设计软件,这个是做光伏转换器,使得电力公司能够在他的这样一个电力传输的系统实现双向的电力传输。这是一个非常重大的转变,同样还有在一些大的光伏项目上创新,这里讲到大光伏项目是指不止一个家庭,可能是可以产生10兆瓦到20兆瓦的电力,这样的大型项目。
利用我们在风能系统当中同样的技术革新,我们知道有了这样一个革新的系统,再加上好的软件,是可以提供一种自动的发电控制等等,这些对于稳定和可靠的电力系统来说是非常重要的。这个系统在市场上已经存在了,而且也会很快大规模部署。目前讲一个小故事,因为我们这里很多的嘉宾,就是我曾经见过很多当地电力公司老总,十年前他们很害怕把他的最初十兆瓦风能并入电网,因为担心不稳定。但是现在3400兆瓦都是风能,他们生产50%的电力,他们也不再使用基准或者是基本负荷。现在更多是关注整个系统平衡和天气的预测,还有数字化,以及规划等等。他们现在这个系统智能化程度很高,这就让我来到另外一个例子,也是关于需求响应的例子我觉得这个是很重要的概念。在美国的话,这种需求的响应,实际上是一种电网管理的潜在选择。
举一个例子,他可以是讲让你点热水器时而开时而关,这是根据需求。在我们的美国东部一个平衡区域,他实际上降低了风值的需求,降低了10%。这是通过需求响应的方式来实现的,这是另外一个例子。所以这些带来什么,都会给我们带来这样一个现象。就是将会有很大的技术的可能性,可以让设备系统还有商业模式以及智能应用之间互动,以方便能够将很多可再生能源,能效、需求响应等等,都融入电力系统当中。
这和市场结构的变化,以及大型的平衡区域的变化,还有全球以及区域性连接网络相互动。另外还有一些创新,是在系统的运行当中,一会儿可以讨论这个话题,希望我起了一个好头,谢谢。
何继江:未来电力会越来越便宜不需要建立现在基础设施的设施,大电网是不是就不用搞了?
周原冰:很高兴有这个机会,能源互联网以及能源转型跟大家有一个交流。刚才的提问是比较难回答。谈谈我对能源互联网转型一些认识。刚才大家介绍很多我感觉很好,更多涉及园区,用户层面的能源互联,以及能源系统跟信息技术的融合创新,这些我都非常的赞同和支持。但是我有一个观点,能源互联网作为能源革命,这样的技术依托和能源优化配置的平台,我们还是应该有一个全局性视野和整体性思考。能源互联网应该是一个完整体系,包括园区级综合能源系统,能源与信息系统的融合。也应该包括国家级的,甚至是跨国的能源互联互通,这是一个完整体系。这两个不应该割裂,而是应该作为一个有机整体考虑。
这里面涉及对未来能源形态的判断,我看张雷讲的时候,还有论坛里面一段话我有不同意见,未来能源系统是由无数分布式发电等等组成的系统我个人理解这个结论有一点武断。我们判断未来能源形态,决定我们的经济,我们的产业布局,人口分布。大家从房价可以看出来,为什么京津冀房价居高不下是因为我们的人流,我们产业配置集中,包括韩国、日本大家都可以了解,经济产业发展不是均衡的过程,不管历史还是未来看,生产力布局跟资源布局,不可能是均衡的,一定是这种逆向分布,是很多这种成分。小的国家,丹麦甚至是德国,这种分布式能源,这种能源互联网形态,未来确实有可能来颠覆或者是改变现在主导的形态。大国从全球来看,一定是集中和分布共同发展,这样的格局。
何继江:在北京这样的地方,装光伏肯定是不能满足需求。如果建了很多光伏,这有可能差不多满足,但是晚上天黑就没有电了,这个时候美国太阳亮着,正好倒过来。如果一天输送时间6到9点,什么样情况下经济条件下这个事情秋收靠谱了?
周原冰:刚才讲了为什么说我们能源主管部门确定东部地区优先开发,我是非常赞同。但是从长远来看,2030-2050年来看,江苏、山东这几个板块,靠本地分布式开发,还有能源互联网建设,现在这个占比在整个能源当中只有10%左右,根据减排等要求,未来如果这个占比提高到50%以上,靠这种方式显然不可能实现。所以从长远来看,一定在更大范围内谋划这个配置和转型。刚才说经济可行性,美国电到中国来,这个有一点遥远。但是我们认为比如说西部的风电、光电、蒙古甚至是更远,这个怎么合适没有一定规矩。最科学方式是经济比较,怎么合适怎么来,就是这个结论。
何继江:美国专家讲从小处着手,周院长是从大处着手,接下来请苗韧来说一下。
苗韧:我想从产业经济角度看这个事情,刚才大家讲能源互联网本质是什么,包括支持更多非化石能源,分布式能源。未来这个能源系统更加分散和扁平。我个人看从产业经济角度来讲,能源互联网就一个功能,能源产业从提供同质化产品,变成提供智慧化,针对客户服务。这样的过程是能源互联网实现最终形态,为什么这样讲,在远古所有能源是分布式,后来为什么实现集中式生产和传输,因为集中式意味着一系列效益,现在把这个能源系统打散、重构,推进革命,驱动力是我们的信息化技术,让整个系统管理成本,运营成本,一系列的成本能够以一个团队管理100个建筑和工厂,就是这样的互联网效益。本质上来讲是让我的能源从单纯商品变成服务。变成什么服务,刚才列了几个:第一个能源托管。做万科和万达物业,以后建筑物业里面不用雇佣一系列工人,一个团队帮助你搞定。第二个能源运营。如果你要做一个园区微网做一个是帮助用户稳定提供电力供应。第三点是能源交易,做市商在里面发挥作用。第四点是利用能源大数据挖掘能源以外价值。在这个方面来讲,能源跟交通,能源跟建筑,能源跟金融里面有非常丰富产业机遇。我如果知道了电力市场交易数据,很容易产业经济里面在资本市场里面做一些相关操作。所以这几个方面都是把能源从单纯的第二产业延伸第三产业的机制。想做到这个事情,有四个节点。1,最底层数据透明或者是自由流通。2,以数据和信息支撑的能源的自由流动,或者是智慧流动。3,上层有相应的市场化机制,上层有相应监管机制,指导能源运行。4,市场化包括共享经济,绿色低碳经济一系列商业模式和经济模式。
我认为自上而下和自下而上都在推进关键举措,最关键是在于如果推进能源互联网一定解决信息透明问题。这个信息透明不是简单共享数据,不是让国家电网把数据公布出来而是通过一系列机制,一系列驱动在这方面做一些工作。所以下阶段大家对这个感兴趣,欢迎大家到我们研究所来探讨。
周原冰:共享经济和零电价概念,我认为我非常赞同可再生能源电价,一下降不再回来了,这是没有问题。零电价这个不太赞同,零成本是谁会投资,可持续发展动力在什么地方,经济规律这是不能违背的。另外真正起作用是经济性和竞争力,这关键是看这个。
苗韧:零电价我也不赞同,沙子是免费的,但是你盖楼肯定是要付钱。能源市场面临上游残酷价格竞争,对终端用户来讲,能源行业没有延伸到下游。
曾鸣:刚才讲了三分改革七分技术,总的来说中国能源互联网未来建设主要矛盾和侧重点就是管理与改革。我觉得中国能源互联网建设要想实施最主要的定位是能不能互补。现在基本上达成共识,这个多功能互补最大矛盾不在技术上,技术上2015年国家科技部指南里面有十几项关于能源互联网或者是智能电网项目,这次又在报,技术是需要研发和公关,主要矛盾和体制和改革与模式创新问题。
何继江:对政策需求有什么突破点?
曾鸣:主要是体制上问题,多种能源,如果想多能互补就是必须革命。
李凤玲:这个话题我觉得说起来七分兴奋,真正落地是有三分忧虑,大家很关注但是落地不容易。我们是清华大学专有技术和清华大学核心团队家上企业界从事能源互联网这方面的精英,然后注册了一个市场法人主体研究院,我们承担9个省市,20多个项目,已经完成规划和将要完成有15个左右,多半是报到能源局,在王市长司里面等着专家评审。这个体量是以园区为主,最小的应该是几个平方公里以上,因为能源互联网我认为要有一定规模,没有一定规模的这种多能互补很难实现效益。能源互联网过程当中有一个认识,我国能源革命,最终能源互联网一定是能源革命的主要重大成果之一。能源互联网也必将成为未来能源主要业态之一。所以抓住能源互联网就抓住了我们能源革命的一个把手,也是抓住了未来。但是能源互联网在我们做的过程当中要坚持几个问题。
第一我们讲的能源互联网跟国家电网讲的不是一个概念,是基于配网下以一个区域多能互补,以微网做支持的能源互联网。设计的时候一定把多能互补,微网要素体现出来。第二,电力安全性问题。我们现在大电网对几千万用户都可以保证电网安全,为什么大电网里面搞一个微网反而是不安全了,这个论调是站不住。我们现在是多能、多用户、多边交易,这个一定要做成协同有效,最大忧虑是市场壁垒,我国能源是一家垄断的,现在电网我觉得我们是有优势的,大电网是坚挺的,但是坚挺之后配网是薄弱的,用户最后一公里是薄弱的。第二电网是安全的,但是靠这么大电网的大冗余率来解决可靠问题,我们代价是不是大了,这个代价转变成电价成本,为什么中国电价这么高,这是可以解决的。不是越大越好,第三就是电网要站在能源革命角度上,从这个角度分析电网,电网本身就需要改革,不是你退一尺我进一尺,这是一个新业态重造。这个问题是在于政府,不是企业怎么做,但是我觉得现在有一个问题,电网也在争这个市场,把增量电网看成预期利益也在增。如果电网和社会资本都争,电网是占优势,不再一个数量级同等条件下竞争,这一点政府应该有规则。最大问题是我们将来释放市场活力还是让这个市场萎缩,我们今天看到中国光伏发展,为什么成本降这么多,就是因为市场,大家讲到是技术,固然技术很重要,没有市场规则技术也不会这样,所以未来能源市场如果不放开也是同样遭遇,同样的问题。
费智:各位领导好,由于时间问题,我介绍一下协鑫推出的系统。我们打造的互联网是多能联供,是源网智能云,我们提供分布式多能联供,网主要是网络,我们现在是一些工业园区,主打是工业园区有电网、热网、冷网、热水网。售主要是销售,售电、售水、售热,用是服务,是需求侧,不单单开展工业企业需求侧,还有家庭需求侧。还有开展智慧交通,以充电装和智慧汽车为主,我们手上有第一个以清洁能源产业基金,银监会批准融资租赁公司,还可以提供金融服务。云就是我们的新鑫云,我们有分布式光伏,也有微联网等等。这方面大家知道能源互联网体系生态很大,我们在很多的组成部分,都进行过成功尝试和实践。
第一,我建议开展合作,包括国内企业合作和国际合作。能源互联网生态真的是认为很大。经过几年摸索,不是一家企业,不是一个行业能够做的,是要很多合作,所以我有这个建议。
第二,推动市场机制建立。刚才讲的零电价我是不同意的,但是有一个问题,能源互联网这个模式下,是有零电价,也有负电价。还有石油,我们天然气要市场化,否则天然气发电,天然气发电是清洁能源,现在能源互联网在中国现在阶段,全部靠可再生能源是不现实,化石能源清洁能源是有一个过程,还是要提倡。但是这个现在天然气分布式发电,必须解决天然气价格问题。
第三,刚才讲的市场进价,包括分布式电价问题,这个还是需要进一步细化,否则需求侧管理这个服务是有限度做不下去的。还有一个建议是我觉得要政策层面有一个建议,就是分布式清洁能源和可再生电源,建立的微能网都可以直接售电和供电,并且可以自接线路。我们进行很多探索,这个模式建立了以后,才有一些微利,否则你亏本是做不下去的,谢谢。
嘉宾:在我们现在能源行业,传统行业来看这是不太可能也不太恰当。20多年前讨论电脑价格怎么降下来,现在互联网模式是羊毛出在猪身上让狗付钱。我们广州2017年交易规则,如果有偏差电量必须支付两倍偏差电量钱。这是现在生态圈会出现的变化,问一下在座能源产业的电网还有电源企业,如果有一天互联网公司乐视、支付宝进军能源互联网营造生态,一定是抢你的用户和数据,在座怎么办。
何继江:您想办法把德国经验多弄一点回来,一定要学习德国和美国,还需要超过他们,这才是中国能源互联网。今天分论坛就结束了。
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