
光伏如何更好地接入互聯(lián)網(wǎng)?能源互聯(lián)網(wǎng)如何帶動光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?近年來,國家鼓勵多用光伏、風(fēng)電等可再生能源,光伏是一個產(chǎn)業(yè),不僅僅是光伏組件與電站本身,而是包括光伏配套服務(wù)的一系列相關(guān)產(chǎn)業(yè),這是能源互聯(lián)網(wǎng)追求與探索的。
一、政策大力扶持 成本不斷降低
2014年的兩會期間,霧霾成為首要關(guān)注的問題,6月13日,中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議,研究中國能源安全戰(zhàn)略。習(xí)近平提出能源四個革命:能源生產(chǎn)和消費革命是國家的長期戰(zhàn)略,特別強調(diào)“推動能源技術(shù)革命,把能源技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點”。
2015年6月24日,李克強總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議,通過《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動指導(dǎo)意見》明確了推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”,促進(jìn)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新、協(xié)同制造、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧能源等若干能形成新產(chǎn)業(yè)模式的重點領(lǐng)域發(fā)展目標(biāo)。從國家的角度,能源互聯(lián)網(wǎng)行動會盡快出臺,這是為了響應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+的方向。
為了響應(yīng)習(xí)總書記提出的能源革命商業(yè)屬性,進(jìn)一步推動電改,包括配套文件的陸續(xù)下發(fā),2015年3月15日,中共中央下發(fā)9號文提出“三放開以獨立三加強”:放開新增配售電市場,符合條件5類企業(yè)未來可以開展售電業(yè)務(wù)。通過分布式光伏或者光伏電站等,提供第三方的能源服務(wù)商或者收電公司,都會成為可能,能源互聯(lián)網(wǎng)在2015年到2016年是一個非常熱的話題。
各種能源技術(shù)的歸一化度電成本
這是2013年歐洲的成本,最左邊是光伏,包括分布式,集中式的成本,光伏成本已經(jīng)接近煤電等普通化石能源成本,到2020年會低于火電的成本。所以新能源的大規(guī)模利用已經(jīng)有基礎(chǔ)了。
二、能源互聯(lián)網(wǎng)正顛覆生存模式
數(shù)據(jù)成為新的自然資源,云計算正在推動平臺化服務(wù),社交、移動、數(shù)據(jù)推動個體崛起,形成個性化互動機制,包括供給側(cè)改革,是以能源的消費為互動的。
能源互聯(lián)網(wǎng)將帶來巨大的價值。百年一遇的新一輪工業(yè)革命正在孕育,第三次工業(yè)革命即將到來,我們面對的很大挑戰(zhàn)是能源、環(huán)境、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn),同時需要很好的技術(shù)和能力,可再生能源、儲能和信息通訊技術(shù)迅猛發(fā)展,這時候就是我們面對的1%的機遇。中國有可能在百年來,引領(lǐng)這個世界的潮流。
三、能源互聯(lián)網(wǎng)的三個層級
能源互聯(lián)網(wǎng)是什么呢?有三層:物理基礎(chǔ),實現(xiàn)手段,價值實現(xiàn)。
1.物理基礎(chǔ):多能協(xié)同能源網(wǎng)絡(luò)——局域能源網(wǎng)
多能協(xié)同能源網(wǎng)絡(luò)是以電源網(wǎng)絡(luò)為主體,支持分布式能源各種終端運用。一種具體形態(tài)是,新能源或者能源互聯(lián)區(qū)域網(wǎng),形成一個區(qū)域,能夠充分利用本地的能源資源,提升本地的能源利用率,提升新能源的占比,提升整體的利用效力。光伏是能源互聯(lián)網(wǎng)里非常重要的一種形式,尤其分布式光伏。但是光伏本身并不夠,需要從能源生產(chǎn)到能源存儲、消費等方面來考慮。能源互聯(lián)網(wǎng)有一個特性是能源協(xié)同,包括多種協(xié)同,電、氣、能源價值鏈系統(tǒng)。另外是業(yè)務(wù)的協(xié)同,從能源互聯(lián)網(wǎng),局域網(wǎng)的設(shè)計、建設(shè)運行、后期的管理,都要協(xié)同。
2.實現(xiàn)手段:信息物理能源系統(tǒng)
除了物理基礎(chǔ)作為能源系統(tǒng)綜合效率,達(dá)到新能源、可再生能源占比最大化是需要信息的。從傳統(tǒng)的簡單的能源項目合作、從生產(chǎn)到用戶,在能源互聯(lián)網(wǎng)里信息流、價值流、是多流互動的狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、能源互聯(lián)網(wǎng)等信息飛速發(fā)展,能夠為涵蓋能源生產(chǎn)、存儲、傳輸、轉(zhuǎn)換和消費的整個能源鏈條的效率、經(jīng)濟、安全提供有效信息流支撐,包括從發(fā)電端到用電端,都進(jìn)行的很重要的工作。包括從能源成本方面,早期的試驗顯示,在家庭當(dāng)中引入能源顯示器后,能源消耗降低了4-15%。
3.價值實現(xiàn):創(chuàng)新模式能源運營
信息物理系統(tǒng)的價值是有層級的,第一個層級是信息獲取,現(xiàn)在很多監(jiān)控能夠獲取,不用去做特別的優(yōu)化就能夠得到一些結(jié)論,這就是信息獲取的價值。第二個層級是優(yōu)化管理,從網(wǎng)絡(luò)端最大化地把這些能源利用、儲存,就是優(yōu)化管理。第三個層次是創(chuàng)新運營,通過信息的創(chuàng)新運營來推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一個重要方向。
創(chuàng)新運營模式
創(chuàng)新運營有多種模式,能源不再是單向的流動,價值也不是從用戶到運營商手里,未來一定是多元化的、多市場主體的、多參與方的形式,能源流,信息流,價值流都是多相互動的。我們要把大數(shù)據(jù)信息采集起來,通過提供服務(wù)進(jìn)行分析優(yōu)化等,在未來,信息本身的價值也會有所體現(xiàn)。這里面,平臺運營者(服務(wù)商)是一個很重要的角色。互聯(lián)網(wǎng)是一個自然壟斷的時代,在互聯(lián)網(wǎng)只有第一第二,第三第四可能就不占優(yōu)勢了,這是一種縱向細(xì)分的壟斷,能夠做到這個行業(yè)的最強就可以活得很好;不是全鏈條的壟斷,而是單一的服務(wù),比如針對光伏電站進(jìn)行服務(wù),可以做到業(yè)界最好、服務(wù)價格最低,這自然是一個壟斷的平臺運營商。
信息物理系統(tǒng)的第四個層級是提升體驗,人們會越來越注重體驗的優(yōu)越性,提升用戶體驗,是未來一定要重視的方面。
四、能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征
能源互聯(lián)網(wǎng)包含能源協(xié)同化、高效化、商品化、眾在化、虛擬化、信息化六大本質(zhì)特征。
能源協(xié)同化,是指能源鏈條的協(xié)同、能源業(yè)務(wù)的協(xié)同,能源系統(tǒng)整體效率的協(xié)同。
能源高效化,包括效益、效用和效能,如何使監(jiān)管更加高效,提供結(jié)算補貼等都是能源高效化的范疇。
能源商品化,能源具備商品屬性,通過市場化的方式激發(fā)參與方的活力,形成創(chuàng)新商業(yè)模式,包括能源營銷電商化、交易金融化、投資市場化、融資網(wǎng)絡(luò)化等方面。
能源眾在化,分兩個層次,一個是能源生產(chǎn)從集中式到分布式、到分散式,光伏尤其能夠體現(xiàn),從集中式電站到分布式電站、屋頂光伏電站,甚至未來移動式的,背包上、電動汽車上,無人機上的光伏。另一層,眾在化,主要是著重人的參與,實現(xiàn)大眾參與,萬眾創(chuàng)新。
能源虛擬化,通過借鑒IT的虛擬化概念,將基礎(chǔ)設(shè)施抽象成虛擬資源,提升資源利用率。比如分布式屋頂?shù)姆?wù)商對分散在各地的、不連續(xù)的屋頂建電站進(jìn)行統(tǒng)一的電站管理,就是一個虛擬化的概念。
能源信息化,一個概念是前面說的信息采集,第二就是能源、能量能夠像計算資源一樣便于存儲和管理調(diào)控。
舉個能源協(xié)同發(fā)展的例子,比如說傳統(tǒng)的能源局域網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計時往往事先從整個負(fù)荷需求來考慮,我們傳統(tǒng)方式最高負(fù)荷值是461,如果平時就要按照461的值來設(shè)計。但是考慮到本地的分布式能源發(fā)電,儲能等,就可以考慮到在運行時是336,這樣降低了27%的負(fù)荷,這樣各種成本都會下降。另外通過這個技術(shù)和一些互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使一些變電站從七座減少到六座,這不僅是減少成本的問題,占地還可以減少其他的用途,包括商業(yè)樓宇等。
五、光伏新業(yè)態(tài)和新模式
能源互聯(lián)網(wǎng)怎么和光伏有關(guān)系呢?
從新業(yè)態(tài)看,按照國家住宅和居住環(huán)境工程技術(shù)研究專家推算設(shè)計,2020年我國可利用的南墻和屋面的面積約為300億平方米,按照50%的可利用安裝面積和平價10平方米安裝1kW分布式光伏系統(tǒng)計算,2020年建筑光伏最大裝機容量前景可達(dá)15億千瓦,即人均1kW,可以說未來是人人光伏,全民光伏的概念。不包括所有房屋和農(nóng)業(yè)等建筑地址,單單從可用建筑算,可以達(dá)到人均一千萬的光伏電量。這是未來光伏新業(yè)態(tài)和分布式光伏的典型體現(xiàn)。
分布式光伏要求盡量就地消納,通過一個點一個點的能源互聯(lián)局域網(wǎng),形成一個能源互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),可以就近消納。在居地消納,包括系統(tǒng)有問題的時候,可以通過能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行供給,這是未來光伏的新業(yè)態(tài)。包括給周邊提供服務(wù)和交易,這里就需要一種信息交易平臺和模式,放開分布式光伏的市場準(zhǔn)入。
新模式即建立基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的分布式可再生能源實時補貼結(jié)算機制,實現(xiàn)補貼的計量、認(rèn)證和結(jié)算與可再生能源生產(chǎn)交易實時掛鉤。智能運維平臺的特點是,基于免費共享的云平臺建立遠(yuǎn)程監(jiān)控體系,關(guān)注全壽命周期實現(xiàn)設(shè)備使用過程價值延伸,服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建共享共贏的光伏生態(tài)體系,建立光伏知識體系實現(xiàn)人員經(jīng)驗和知識沉淀,專業(yè)深入的數(shù)據(jù)模型挖掘生產(chǎn)效益提升潛能。通過這種平臺,而不僅僅靠光伏電站的建設(shè)去補貼,通過各種各樣的基于信息的價值挖掘?qū)崿F(xiàn)新的模式。
這些新模式,新業(yè)態(tài)離不開新技術(shù)。必須致力于光伏組件、發(fā)電系統(tǒng)等方面的技術(shù),這是未來發(fā)展的一個重要支撐。另外一個方向是互聯(lián)網(wǎng)的方向,通過能源互聯(lián)網(wǎng)提升信息挖掘水平,將來你可能發(fā)展能源的銷售、更好地服務(wù)來發(fā)展。這里面通過云大數(shù)據(jù)技術(shù),就可以更好地發(fā)展。
能源互聯(lián)網(wǎng)光伏新技術(shù)
還有很多具體化的技術(shù),無人機尋檢、紅外識別缺陷等等,都是能源互聯(lián)網(wǎng)光伏未來發(fā)展需要考慮的技術(shù)。比如光伏處理預(yù)報,通過云成像的方式實現(xiàn)短時的光伏處理,通過云層的識別、云的移動方向的識別進(jìn)行預(yù)報。新的光伏技術(shù)應(yīng)用,尤其是貼近終端的,包括互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和一些先進(jìn)的技術(shù),都在支撐和推動新模式和新業(yè)態(tài)的發(fā)展。
放眼全球市場,隨著信息互通、行業(yè)融合的腳步不斷加快,光伏融入能源互聯(lián)網(wǎng)是一個必然趨勢。除卻光伏本身,我們應(yīng)該考慮更多其他的方面,將光伏拓展至更多的方向,真正做到能源互聯(lián)互通,實現(xiàn)多元化發(fā)展。