【《大数据时代》读书笔记3】数据是可再生的可再生资源
本科毕业论文写的是风力发电,作为一种安全清洁的可再生能源,虽然并网会给电网带来较大压力,但随着智能电网的普及,风力发电前景喜人。与风力资源类似,数据也是可再生的,而且与对风力资源的利用暂时只局限在发电领域不同,数据可以被称作是可再生的可再生资源。两个可再生并非笔误,而是源自其价值的多样化,对数据利用方式的创新,带来的,是源源不断的数据价值。
数据冰山,更需要仔细勘探,太远,会看不清,太近,会迷失方向,如果不小心撞上,那恐怕只能在数据之海里沉没了。所幸,在大数据思维的指引下,在数据的首要价值被挖掘后,潜在价值也持续不断被释放。
三种创新让我们得以初探冰山全貌。
数据创新1:数据的再利用
数据再利用的前提是收集或控制数据集尤其是大型数据集。有些机构如谷歌、如亚马逊,早早地开启了他们的数据再利用之旅,谷歌基于关键词搜索整理了一个版本的搜索词分析,并公开供人们查询,如实时经济指标以及旅游部门的业务预报服务;而亚马逊则一直致力于让数据的价值再大一点,通过早期为AOL电子商务网站提供后台技术服务的合作,让亚马逊掌握了用户的数据,包括他们在看什么、买什么,进一步帮助亚马逊提高推荐引擎性能。
与这些线上企业对数据利用的敏感度不同,一些线下运作的传统企业,也许还在信息喷泉上安睡。有些数据被收集、被保存,但也把数据带入了坟墓,暂不能见天日。但当他们嗅到了数据所带来的机会后,如一家知名的物流企业,针对其掌握的全球出货信息,成立专门部门,以商业和经济预测的形式出售汇总数据,创造了谷歌搜索查询业务的一个线下版本。
数据创新2:重组数据
还记得那个将某个地区的交通事故发生情况与犯罪发生情况映射到一张地图上的例子么,这就是数据重组,很多时候,1+1>2的效果一次又一次地在证明其强大魔力。其实,两个或者更多个大数据的相加,是更大的大数据,关键在于怎么相加。丹麦癌症协会曾就手机是否增加致癌率这个命题进行研究,通过将1990年至2007年间拥有手机用户的信息和该国所有癌症患者的信息这两个数据集结合后,得出了没有发现使用移动电话和癌症风险增加之间存在任何关系的结论。这就是一个数据与数据相加的实例,虽然未能形成轰动的效果,但至少也能让人们更加放心的使用移动电话了,也为我们提示了大数据运用的更多可能性。
数据创新3:可扩展数据
一个数据集并不会只有一种用途,就如美的发现需要一双发现美的眼睛一样,数据的用途也需要一双发现数据用途的眼睛。零售商店内的监控摄像头,不仅可以用来认出商店扒手,还能跟踪在商店里购物的客户流和他们停留的位置,利用这些信息,零售商可以设计店面的最佳布局并判断营销活动的有效性,正如那句话所说,无心插柳柳成荫。
数据利用的其他可能,还有数据的折旧值、数据废气、开放数据等。其中,开放数据最吸引人眼球,这也是各国政府现在正在努力推进的,其主旨是通过多元主体的参与,唤醒沉睡的数据,虽然真正实施起来,并不是那么容易,但这,必然是大势所趋,方向已经确定,路途的曲折蜿蜒,不过是为了更好地前进。
能源大数据理念是将电力、石油、燃气等能源领域数据进行综合采集、处理、分析与应用的相关技术与思想。能源大数据不仅是大数据技术在能源领域的深入应用,也是能源生产、消费及相关技术革命与大数据理念的深度融合,将加速推进能源产业发展及商业模式创新。随着企业更加注重科技创新,大数据在能源行业应用的前景将越来越广阔。
能源大数据以数据开放共享为核心理念,是应用互联网机制与技术改造传统能源系统的最佳切入点,是推进能源系统智慧化转型升级的有效手段。能源大数据是打破行业壁垒,促进各种能源系统融合的助推剂,将催生一批智慧能源新兴业态,亦是实现能源行业转型升级、打造新的经济增长点的关键技术。
能源大数据能够将电力、石油、煤炭等能源领域数据以及人口、地理、气象等诸多领域数据,进行综合采集、处理、分析与应用,发展能源大数据将加速推进能源产业发展及商业模式创新。随着能源行业科技化和信息化程度的加深,以及各种监测设备和智能传感器的普及,大量包括石油、煤炭、太阳能、风能等等的数据信息得以产生并被存储下来,这就为构建实时、准确、高效的综合能源管理系统提供了数据源,可以让能源大数据发挥作用。
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数据中心规模扩大
数据中心是数字经济的核心基础设施,我国政府已将数据中心列为七大“新基建”领域之一,同时工信部也将其纳入国家新型工业化产业示范范畴。受益于云计算、5G、物联网、VR/AR等新应用的广泛兴起,我国IDC业务收入连续高速增长,2020年全年规模实现2238.7亿元,同比增长43.3%。
绿色数据中心建设加快,互联网和通信领域较多
数据中心是未来为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。因此,数据中心行业需要积极践行碳中和,对于我国在2060年前实现碳中和的目标意义重大。因此,各地数据中心绿色化建设加快。2021年1月,工业和信息化部、国家发展改革委、商务部、国管局、银保监会、国家能源局确定了60家2020年度国家绿色数据中心名单,如下:
分领域来看,互联网领域和通信领域绿色数据中心数量较多,分别有25个和21个,占比分别为41%和35%此外金融领域有10个,占比17%,公共机构和能源领域分别占5%和2%。
碳中和背景下,能源使用由传统能源向可再生能源转变
《欧洲气候中立数据中心公约》指出到2025年12月31日,数据中心使用电力可再生能源将达到75%,到2030年12月31日达到100%的使用可再生能源,并达到无碳绿色数据中心水平。使用绿色清洁能源成为数据中心节能减排的重要途径。
国内来看,如果未来五年数据中心采用市电的比例维持2018年水平,而企业不采取额外措施提高可再生能源使用,到2023年数据中心用电五年内将新增6487万吨的二氧化碳排放量。如果通过提高可再生能源上网消纳以及数据中心企业更主动采购可再生能源等措施,将避免二氧化碳排放1583万吨。
——更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国数据中心行业市场需求与投资战略规划分析报告》。
大数据可以把现有的旧能源网络变成更加智能的网络,能够了解个人的能源消耗状况。这无疑将提高效率,降低能源价格并帮助我们减少碳排放量。
智能能源网格
在不久的将来,将有越来越多的家电设备带有传感器。这些传感器能够在能源公司、家庭智能仪表和电器之间进行双向通信。当所有的家用电器都通过传感器连接到互联网时,我们就可以根据需要,对单个设备的能耗进行监测和调整。越来越多的能源机构正在开发智能电表来记录单个家用电器设备的电能消耗情况。而这些信息将返回到能源公司,使得能源公司可以了解和预测能源需求。我们相信,随着研发工作的进一步深入,实时监控和调整能源需求将只是时间问题。
当越来越多的设备具备了传感器之后,产品之间也将能够相互通信交流,甚至是进行跨不同网络的通信。这将帮助能源企业更好地了解和管理整个网络的能源利用率。对于未来的电动汽车来说,这是相当有用且重要的。当消费者回家后将电动汽车的充电和其他家用电器同时开启时,能源电网可能无法应付这一需求的高峰期。因此,越多的电器设备具备了传感器,就越能够与能源网络进行通信和沟通,能源公司也就能够更好的管理其网络内的能量分布。
但是,真正的智能电网距离我们仍然还十分遥远。据以太网之父鲍勃·梅特卡夫表示,智能电网可以提供“大量廉价和清洁的能源”。他创造了一个由互联网影响的智能电网,称为“Enernet”愿景。
这种智能电网也将同时能够防止能量在网络中的损失并防止停电事故的发生。传感器系统可以同步的实时监测电线的状况,每秒钟都能收集多个数据流。这些信息可以更容易地检测到停电事故。当确实发生停电事故时,其可以使得能源公司的响应速度更快、更好。这种传感器还可以检测能量是如何在网络中传输的,以及在何时何地发生了能量损失。这些信息实时传递反馈给能源公司的控制中心,能够帮助他们实时的需求进行调整。
西北太平洋的巴特尔智能电网示范项目就是这样的一个智能电网试点。该试点项目的六万名参与者来自美国的五个州。该项目旨在确定智能电网是否向我们所认为的那样有价值,是否更具经济效益。一个智能电网需要在在硬件和软件方面进行大量的投资。其也将极大地帮助我们收集数据信息:从之前的记录一个仪表一个月之内的读数变为智能电表每15分钟记录一次读数。也就是每天每百万智能电表共计记录9600万次读数。其结果是数据信息增加了3000倍,如果不加以妥善管理,这些数据信息将是相当繁杂的。
改变消费者的行为
如果消费者可以根据实时数据和能源价格管理他们自己的能源消耗,将可能会改变他们的行为。一款智能电表可以基于需求预测建议消费者在稍后某个时刻能源成本降低时使用某款电器设备。这将帮助能源公司更好地管理能源需求。如果某款电器设备(例如加热器)可以基于价格范围和网络的能量需求自行决定在最佳时间开始工作,这无疑将产生更好的效果。
预测需求和价格
与数以百万计的电器相连接的智能电网能够预测能源消费量。监测设备如何使用能源,并提供有价值的数据信息,并进一步分析预测对于能源的需求状况和可能出现的能源短缺。此信息可用于在合适的时间和地点提供适量的能量。其可以帮助平衡不同时间和地点的能源需求高峰。能源分销机构可以提高顾客满意度,并通过减少停电的次数和持续时间遵守相关的合规性。如果能源公司能够找到发生网络故障与相关停电事故之间的联系,那么这就表明他们能够精确确定和识别发生故障的位置,并实时的提供相关的解决方案。
当智能电网平衡了能源需求的高峰之后,网络将变得更可靠。而目前的网络问题在于,不仅仅是没有这么大的网络容量,而且还需要应对高需求的能力。智能电网可以帮助防止极端高峰所导致的断电。
大数据也将有助于优化能源交易,从而更好地预测价格波动。大数据可以基于1000个不同的数据集针对能源市场做出几乎实时的复杂分析。随着能源价格的波动,能够基于这1000个不同的数据源进行价格预测是相当有价值的。对于能源供应和需求的预测,能够帮助能源销售机构获利。通过对市场的充分了解,他们可以保护自己免受能源价格波动的影响。最后,他们将能够提供更便宜的能源,提高客户满意度。
未来的投资和维护
来自网络的大量传感器的数据信息可以提供关于网络质量的附加信息。它可以帮助能源企业确定未来的投资是否是必要的,或是需要进行维护。不必进行定期的网络检查,大数据工具可以用来实时的监控网络设备,只在必要时采取相关的措施。这将为能源企业节省很多不必要的调查,预防费用。同样,这些信息还将有助于了解哪些投资能够帮助能源企业获得最大的投资回报。
例如,Vattenfall公司在风力涡轮机内安装了传感器数据,以预测何时需要进行维护。这将为该公司节省了很多不必要的检查涡轮机时所需要的直升机费用和其他维护费用,以及昂贵的咨询费用。
大数据也可以被用来改善风力涡轮机的安置位置,以便获得最佳的能量输出。在微观和宏观层面,对不断变化的天气进行预测可以帮助企业选择最佳的风力涡轮机安置地点。或者根据地区年度日照情况数据来选择太阳能系统的安置地点。结合结构化和非结构化数据,如潮汐、地理空间、传感器数据、卫星图像、森林砍伐地图和天气模型也可以帮助确定最佳安置地点。
例如,丹麦能源公司维斯塔斯风力系统利用IBM大数据分析解决方案来分析许多不同的数据集,以确定每台风力涡轮机的最佳安置地点。将风轮机安置在错误的地方会导致无法生产出足够的电力,无法判断风能投资的投资回报率,也就增加了电力成本。
大数据应用在能源领域最重要的影响是,其将使得现有的能源网络变得更高效。这将帮助我们减少能源消耗量,并降低消费者的购买价格。智能能源管理可以防止电网超载运行,并防止新的和昂贵的电厂建设需求。较少的电厂能够提供更高效率的能源和更低的价格,影响我们的碳排量。所以,最终,大数据有可能变成比采用可再生能源更可持续的技术,以帮助我们减少碳排量。
中国举办冬奥会的目的是推动冰雪运动在中国的发展,因为冰雪运动在中国并不是很普及,了解的人也很少。其次,本届北京冬奥会人气很高。基本上北京冬奥会期间,每一个热搜都是北京冬奥会,对于我们老百姓来说,冬奥会也是一个热门节目。中国大多数人第一次知道冰雪运动,甚至是从冬奥会的直播中。所以中国冰雪运动的参赛人数突飞猛进,绝对关系到冬奥会的成功举办。
因为冰雪运动对地理位置和家庭经济能力要求很高。首先,南方人是不可能参加冰雪运动的,因为南方冬天不会下雪,即使下雪也达不到冰雪运动场地的要求。北方人可以,但不是每个北方人都可以,因为冰雪运动成本很高。就拿单板滑雪来说,买一套冰雪运动的成套设备都要几千块钱,更何况运动场馆还要按时收费。目前,来自世界各地的运动员正在北京冬奥会上进行精彩的比赛。奥运之外,中国大众冰雪运动蓬勃发展。
随着冬奥会的如火如荼地举行,谷爱玲、苏等年轻运动员以出色的表现展现了冰雪运动的魅力,冰雪运动将在中国乃至世界范围内迎来新的发展高潮。首先,中国举办冬奥会的目的是推动冰雪运动在中国的发展,因为冰雪运动在中国并不是很普及,了解的人也很少。其次,本届北京冬奥会人气很高。基本上北京冬奥会期间,每一个热搜都是北京冬奥会,对于我们老百姓来说,冬奥会也是一个热门节目。
中国大多数人第一次知道冰雪运动,甚至是从冬奥会的直播中。所以中国冰雪运动的参赛人数突飞猛进,绝对关系到冬奥会的成功举办。在山东青岛西海岸新区,26所学校开设了冰雪运动课程,6所学校成立了冰雪运动队,队员热情高涨。在安徽、四川等地,冰球等运动已经被列入学校特色课程,很多孩子也开始了自己的“冷冻”。教育、体育等部门联合推进的“冰雪运动进校园”活动,让冰雪运动走进了数百个城市、数千所学校、数百万青少年。“学校成立了滑雪队,我带的学生都是南方孩子。第一次下雪的时候,他看着四周都是雪,眼睛闪闪发光。平时训练特别辛苦。”陕西师范大学体育学院教师余友凯说。
近日,华润电力(00836.HK)正式发布的《2018年可持续发展报告》(下称《报告》)显示,2018年,华润电力进一步加强公司治理,大力发展可再生能源、进一步降低能耗与排放。截至2018年底,整个公司的清洁能源运营权益装机占比较上年提升3个百分点至20.4%。其中,火电和风电利用小时均大幅优于全国平均水平。
在此之前,笔者注意到,华润集团董事长傅育宁明确表示,当前,新能源、可再生能源取代传统能源的变革趋势越来越明显。此后,华润电力进一步把业务重心向可再生能源倾斜。
华润电力能源结构的变化是中国能源结构变化的缩影。近年来,中国不断加大可再生能源发展的比例。目前,中国已经成为全球第一的可再生能源国家,打破国际间固有的中国严重依赖煤炭的负面形象。
根据国家发改委此前发布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》(下称《战略》),到2030年,中国新增能源需求将主要依靠清洁能源满足。《战略》提出,到2020年,中国能源消费总量将控制在50亿吨标煤以内,清洁能源成为增量主体,非化石能源占比15%;单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%;单位国内生产总值能耗比2015年下降15%。
数量重要,质量更重要。过去一年,华润电力坚持创新驱动增长,全年科研投入约1.97亿元,运用大数据、云计算等先进技术,促进公司创新转型、高质量发展。通过继续加大节能减排投入,华润电力附属燃煤电厂98%的权益装机完成超低排放改造,主要能耗和排放指标进一步改善,平均供电煤耗同比下降3.62g/kWh。
过去一年,通过优化资产结构,华润电力大幅减持和处置煤炭资产,减持和处置了部分火电资产和其他低效资产,提质增效成绩显著,果断处置和出售了位于山西的煤炭资产,收回高达95亿元人民币现金。
与此同时,华润电力积极 探索 火电厂固废处置掺烧发电技术,旗下广东海丰、江苏常熟等13家电厂参与市政污泥垃圾处置,2018年全年累计掺烧污泥40.3万吨,为城市解决污泥围城难题,也拓展了自身发展空间。此外,该公司高度重视水土污染防治和生态保护,2018年全年环保总投入超过15亿元。
华润电力还创新地将可再生能源发展与精准扶贫攻坚相结合,通过产业扶贫、教育扶贫等方式“授人以渔”,全力打好精准脱贫攻坚战。2018年,华润电力向 社会 捐款捐物合计606.69万元。
笔者从华润电力获悉,今年是华润电力连续第九年发布可持续发展报告,系统披露华润电力2018年在环境、 社会 、治理等方面的政策、举措和绩效。华润电力董事局主席李汝革表示:“通过可持续发展报告的发布,进一步促进公司提升在环境、 社会 、治理等方面的责任落实和实践水平。”
一、 医疗:提高诊断和治疗的水平
大数据为提高医疗信息处理效率提供了解决方案,从而为企业、公共部门和公民创造价值。对大型临床数据集的分析可以优化新药和治疗的临床和成本效益,患者可以受益于更及时和适当的护理。数据互操作性至关重要,因为数据来自不同的和异构的来源,如生物信号流、健康记录、基因组学和临床实验室测试等。
二、 商业:企业无形资产,助力企业决策
如今,大数据非常重要,它可以直接影响企业的估值。大数据已经成为企业一种关键的无形资产,可以通过数据收集加以衡量,并计入估值。企业如何使用数据以及基于数据做出的决策也将影响企业决策的成功率。
三、 数据:数据市场的价值
在过去十几年里,信息技术直接或间接地推动了中国的经济增长,数据的作用已经从简单支持商业决策转变为自身的价值存在。在新的网络经济中,开放的数据市场已变得至关重要。
四、 交通:减少事故和交通堵塞
交通部门可以从道路传感器收集大量的数据。智能利用这些大数据,可以支持政府优化交通流管理。市民和公司可以通过使用路线规划大大节约出行时间。
五、 环境:降低能源消耗
大数据革命带来了应对环境挑战的新方式。更好地利用全球可用的数据集有助于科学家开展研究,并使决策者能够就洪水等自然灾害作出知情和决策,以应对气候变化和降低成本。智能城市还设有数据中心,根据可再生能源和其他有用指标的可用性,调整公共建筑的电力消耗。
六、 农业:更安全的食品和更高的生产力
在农业领域智能地使用大数据,可以同时提高生产率、粮食安全和农民收入。通过对传感器和地球观测数据的智能和广泛使用,可以有效改善我们今天的耕作方式。这包括可以在我们的农业实践中更有效地利用自然资源(包括水或阳光)。有了先进的技术,农民也可以获得他们的农业机械正在如何工作的实时数据,以及历史上的天气模式、地形和作物表现。
大数据时代的航运创新
当下的航运窘境,或许可在大数据、互联网技术、可再生能源和3D打印等领域的发展浪潮中,从运营模式、战略发展和技术标准等方面进行改革创新
当前,航运业正处于重新洗牌、再次组合的过程,航运市场面临运力严重过剩、价格持续低迷的困境,传统的手段与方法已无力帮助航运企业摆脱困局。如何才能使航运企业从现阶段的窘况中脱离出来,已经成为航运界共同的难题。
与此同时,大数据、互联网技术、可再生能源和3D打印等领域的新发展对航运业的运营模式、战略发展和技术标准都将带来深远影响。
大数据的驱动力
毫无疑问,当下世界是一个被数据包围的世界。航运经营自然也会产生很多数据,所有的数据都是相关的,如何处理、利用这些数据成为挑战。
DNV GL执行副总裁、海事咨询总监Albrecht Grell表示:“我们要问的一个问题就是航运数据从哪里来,怎样对这些数据进行认知,看到数据背后真正的含义。”一艘营运中的船舶,24小时内通常会生成高达20GB的数据信息,这些信息内容繁多,涉及天气、发动机、航行位置、速度到燃油消耗等,数据量大、散乱、周期短。确保数据的获得是进行精确分析的第一步,将这些数据进行整合是第二步,这些数据与外部数据如AIS、天气等的结合分析,就可能得出有意义的结论。
DNV GL副总裁、DNV GL大中国区主席、DNV GL 海事公司大中国区总经理Torgeir Sterri表示,数字化是航运发展的驱动力之一,这个驱动力本身就是一项技术。大数据驱动的数字化将使遥感器可实时接受各式各样的结构化和非结构化的数据,且这些数据的来源确定性越来越强。他进一步指出,更智能的数字网络,除了促进科技的应用,在航运业,可以模拟所有船舶周期的现状。DNV GL利用大数据,开发船队绩效监测系统,在增进营运透明度的同时提高了营运效率。
英国劳氏船级社北亚地区船舶业务总裁Jim Smith表示,英国劳氏船级社将把大数据和有效数据应用于未来业务和技术的战略计划中。“1760年开始,我们的工作中就充满了数据,包括入级的每艘船舶的全寿命周期内的所有相关信息。若能获得一艘船舶的核心数据,通过集中分析设计、表现、天气、路线、货物和法规数据相关信息,则可以寻找到最佳航线,便于船舶更高效经济地行驶到指定港口。智能船舶将从根本上改变海运业的业务模式。”
究竟什么是智能船舶呢?中国船级社副总工兼规范与技术中心总经理陈实表示,智能船舶体现在六个方面:一是智能航行。主要是自动航行优化,通过对海况、物流等相关参数的优化,在满足航运周期和安全的情况下,使航运成本降到最低。目前这一技术已较成熟,进一步发展会形成自主航行。二是智能船体。主要指对船体进行全生命周期的管理,包括建立船体数据库,以及结构强度和性能的数据库,为船舶的维修提供决策,如通过数据库预先制定维修计划。应急服务可以提供辅助决策,确保安全。三是智能机舱。基于设备和系统监测为机舱提供辅助决策,高级发展阶段是对机舱设备提供视情维修,大幅度节省维修成本和周期。四是智能能效管理。通过能耗检测、分析与报告,为能效优化辅助决策。五是智能货物控制。从最佳配载以及基于对货物的监测来辅助决策,确保货物安全。六是智能系统集成。通过对大数据的分析和处理,形成集中控制,一个平台一个网络来集中控制。
日本船级社会长兼总裁 Noboru Ueda也分享了大数据在行业里的应用。他表示,由Napa和日本船级社2012年完成的Napa—GREEN监控系统已经在很多船舶上应用,可以提高燃料效率,计算出最佳吃水与船速,从而提高船舶运营效率,有效分析船舶运行情况,精确率达99.6%。“使用珍贵的数据,是我们在大数据时代迈出令人兴奋的一步。”
SAP大中华区售前总经理李旭东则认为,数字化是一个渐进的过程,从信息系统建设角度讲,不是简单替换,也不是一味追求数量多而不适的功能。在解决现有问题的同时,要考虑明天可能面临的挑战,并找到应对之策。“我们的责任是解决信息的互联互通,帮助船东更好地实现与货主、收货人等利益相关方的互联互通。我们重新定义了在互联互通的情况下,一个数字化企业支撑其成功运行的信息系统理想模式。与以往相比,产业相关方的合作、联系要比以往更密切,对信息系统的要求也与以前不同,需要合适的系统帮助企业实现这种不同。”
对接与融合“互联网+”
航运业已经无法回避即将到来的智能化工业革命浪潮,也无法断开与信息网络的深层次对接与合作。工业4.0给市场带来了高效的生产效率,也给各行各业带来了发展机遇。它既涉及传统的互联网,还涉及正在发展的物联网,这是一次基于虚实融合的工业革命。这对航运业朝着全面智能加快转型升级起到了助推作用,通过对云计算、大数据的运用,提升航运服务、管理、节能、运营的效率和能级。
如何借助工业4.0之东风,实现航运业自身发展的蜕变,中外运航运董事长李甄认为主要有四个方面。
一是服务定制。工业4.0带来的智能化水平可帮助航运企业实现定制化服务。通过引入应用电子标签功能的信息化系统,一方面,电子标签记录着航运企业实时更新的每艘船舶的运行状态、航线位置等点状定制信息另一方面,客户可以在定位识别系统的帮助下,根据自身的服务需求自动识别读取电子标签所携带的相关信息,向航运企业提出定制化服务的请求,航运企业在收到请求后自动协调安排相关运输任务。
二是智能管理。利用云计算、大数据等智能化手段,集成信息挖掘、远程监控、实时预警及预测分析,推进智能化管理,提高设备运行效率。例如:通过智能机器人,实时评估船舶设备的运行状态,最大可能地预知设备故障与操作失误,加强管控预控措施,全面实现船舶管理的智能化。同时,机器人的逐步推广也可以应用到一些基本船员的工作上,在提高效率的基础上,使管理的精细化水平得到进一步加强。此外,通过智能化与系统化的管理,既为航运企业积累先进的管理经验,又提高管理人员的综合业务技能,为后续的深化发展夯实基础。
三是节能环保。节能减排是顺应当今世界发展潮流的战略举措,已成为世界人民的共识。随着工业4.0引发的技术革命,在航运业逐步推广与应用环保节能新兴技术,通过船岸之间现代化网络,实时调整船舶设备工况、自动优化吃水、采用经济航速,使之有效降低船舶营运成本、最大程度地减少排放。目前,世界大型航运企业大多对新造船舶进行了LNG准备装置,有的已经投入实际使用,相信不久的将来,新能源及新能源使用装置将会得到广泛的推广和运用。
四是优化运营。在实际营运过程中,航线设计和运营组织的合理与否直接影响着航运企业的经济效益。通过建立智能系统,根据船舶航线途径的航道水深、洋流海况以及天气特点等外部环境信息,自动进行提炼对比、分析判断,设计出最合理、经济的航行路径,确定最理想的积配载方案,制定出效益最佳的运营组织计划。由于工业技术的突飞猛进以及北极冰层的逐步消退,北极航线已成为可能,加上北极航线所具备的独特地缘条件与战略意义,北极航线已成为各国航运企业争相开发的焦点,这也为我们进一步优化运营拓展了空间。
除了航运业,对于航运服务业而言,同样离不开“互联网+”。广州仲裁委员会主任、中国仲裁法学会副会长陈忠谦表示,仲裁及时加上互联网的元素,也就是线上和线下裁案。在线上这个仲裁平台里,通过线上交资料、数据认证进行办案,如仲裁管理、案件管理、电子档案形成、网络视频庭审系统,确保数据的安全性研究与法院以及航运部门、航运企业的网络对接,在网上备案和受理、答辩,组成仲裁厅、开庭、作出裁决等,在线上解决解纷。
中国船级社总裁孙立成表示,可再生能源对传统化石能源的替代,3D打印引致的规模经济效应减弱和满足客户需求的本地化生产趋势加强,致使部分产业门类将由全球分工变为区域分工,由全球生产变为本地生产,沿海运输替代部分远洋运输,海运运距缩短,以及新一代信息技术与船舶制造的深度融合都将引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。
航运业创新路径
处于瞬息万变的数字时代,航运业该如何创新发展?交通运输部水运科学研究院副院长贾大山认为,当前海运市场进入了新一轮的漫长调整,诸多政策提供了强有力的战略支持。“要注重调整船队功能结构,分类制定经济政策。如国家安全船队、经济安全船队、商业运输船队,以不同的定位来制定相应的政策。”
从企业层面而言,贾大山认为要优化海运资本结构,推进混合所有制改革。“中国航运业有国有和民营资本两类运营平台,功能性角度主要通过国有资本运营平台完成,商业性船队则可通过国有和民营资本运营平台共同完成。”
从产业链融合角度出发,贾大山认为要构筑海运产业链,推进协同发展。加强与金融企业的沟通,加强融资能力,加强造船、海运和货主企业的合作。
从融资角度而言,贾大山认为,对于海运相关的融资政策、企业海运所得税的问题,还需进一步探索解决,与国际接轨,让中国海运企业与国际海运企业在同一市场进行公平竞争。
上海海事大学校长黄有方认为,航运企业要进行“航运+供应链”的战略思考。“实施‘航运+物流’战略,仅做航运不够,要知道做全程物流。‘航运业+贸易’战略,要更好地关注航运业与贸易的战略结合。‘航运+金融’战略,航运业要有话语权,并维系好供应链关系,金融能力很重要,‘航运+信息’战略也是如此。总之,期望航运企业高度重视与物流、贸易、金融、信息的结合,充分认识到研究供应链就是研究信息流、物流、商品流和现金流,‘航运+供应链’战略的转型和创新是未来航运取胜之道。”
中远集团总经理李云鹏表示,当前,世界经济步入深度调整期,出现了很多不同以往的新特点:区域经济不平衡加剧、国际资本流动性加快、金融市场动荡加强、大宗商品价格深度回落、新兴经济体持续减速等。这些来自宏观经济方面的压力会立竿见影地体现在航运业上,导致运力过剩、运价低迷、无序竞争、惨淡经营等。“低位运行的状态将会持续相当长的时间。所以航运企业想实现突破性发展,将面临革命性的变革。”
航运企业内生型增长将成为必然。李云鹏认为,航运企业未来的成长空间,更多要依靠自身能力和资源的提升利用,要实现增长动力由外到内的转变,通过调整业务结构、客户结构、组织架构、运营机制,不断增强对外部市场需求的适应能力和对外界不利环境的免疫力。未来航运企业的发展,要通过培育“内生型”增长动力,提高自身经营能力、管理水平、服务质量、运营效率和成本优势来实现。具体实现路径,一是要有流程再造能力,即改变航运经营传统流程,提高重新设计、组合内部资源的能力,优化航线设计、服务流程二是提高市场布局能力,特别是体现经营能力的业务网络布局与区域经济的匹配度,在当前区域经济不平衡的环境下更是如此,这实际是对航运企业捕捉市场机遇能力的要求,要由以往“依赖”市场转向“驾驭”市场三是有产业链延伸能力,实现与航运相关产业的有效嫁接,通过产业上中下游的有机关联,对冲航运业的既定风险。
产业集群之间的竞争将成为主流。李云鹏认为,仅仅靠航运企业内部资源的优化配置,已越来越难满足客户的需求,包括船东、船货之间的合作形式都可能远远不够。未来航运市场上船东、船货之间的竞争模式,将被集群对集群的竞争模式所取代,因此如何构建产业集群将成为航运企业资源配置的重大战略目标。产业集群在规模、层次、组合方面可能呈现出多样性,一旦形成,将成为航运企业价值创造的主体模式。从构建路径来看,要以现有的船货合作、联盟联营为出发点,以新技术为推手,吸引行业领先的利益相关方,形成航运及相关产业的集群。如船东、货主、物流、贸易、金融、IT、电商平台等企业,可能共同构成一个产业集群,共享资源、共创价值、绑定利益,形成完整的航运产业生态圈。当市场上出现多个这样的产业集群之时,市场竞争的格局就会发生革命性变革。
全程解决方案将成为利器。李云鹏认为,企业的成长过程,也就是为客户创造价值的过程,为客户提供海运服务,是航运企业传统的价值创造方式。但客户的最终需求不仅仅存在于海运环节,而是涉及陆上运输、港口、仓储、信息、安全等各个方面,客户的最终需求是“打通最后一公里”、“门到门”、“安全保质”的全程解决方案。跨境物流的兴起与“在线需求”的爆发正在重新定义很多传统行业,在跨界整合正令传统行业界限愈发模糊的趋势下,今后,提供“全程解决方案”的能力必将成为航运企业赖以生存的核心竞争力。真正的“全程解决方案”需要两个因素:一是对客户的态度二是提供服务的能力。
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(一)发展模式转变,一跃可以跨千年。传统经济发展模式,必须具备必要的先决条件,比如交通、区位、技术等;必须经历必要的发展阶段,比如农业 社会 、工业 社会 、信息 社会 ;必须提供必要的要素支撑,比如资源、人才、资金等。信息 社会 的到来,数字经济的发展,打破了空间界限、缩短了时空距离,让世界变得更加小,地球真正成了村,“边远”将成为永远消失的词语;只要有核心的优势、独特的魅力,处处都可能成为“中心”。后发地区往往有丰富的绿色资源、生态资源、 旅游 资源、红色资源和人文资源,这是不可再造的、不可多得的,是独特的优势,利用好信息技术,发展好数字经济,发挥好独特优势,可以促进经济高点起步跨越发展,迅速赶超发达地区。
(二)发展理念转变,劣势可以变优势。第四次工业革命就是绿色工业革命,其实质和特征就是大幅度地提高资源生产率,经济增长与不可再生资源要素全面脱钩,与二氧化碳等温室气体排放脱钩。这就要求黑色或褐色能源绿化,促进非化石能源、可再生能源、绿色能源的大幅上升,走创新协调绿色开放共享发展这路。后发地区由于地处远远、 基础落后、山高坡陡、林多地少,发展不足、发展不够、发展不充分是当前最大劣势,但这同时也为我们留下了良好的生态环境、丰富的绿色资源和充足的发展空间。生态良好、气候宜人有利于吸引更多的高端人才来巴中创业发展,有利于发展大数据产业。
(三)发展取向转变,政策可以变动能。作为后发地区、贫困地区国家出台了支持革发展的系列政策,加大了农村脱贫攻坚投入力度,在基础建设、民生改善、 社会 事业和乡村发展等方面给予了极大支持。 我们可以利用好这些政策,充分发挥好自身优势,坚持以人民为中心的发展理念,在搞好基础建设和绿色产业发展的基础上,积极向上争取政策支持,着力推动智慧农业、智慧 旅游 、智慧城市等建设,大力促进数字经济发展,助推地方经济跨越发展。
行业主要上市公司:目前国内新能源行业的上市公司主要有隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)、晶科科技(601778)、长江电力(600900)和中国中车(601766)等。
本文核心内容:新能源行业市场规模、新能源行业发展现状、新能源行业竞争格局、新能源行业发展前景及趋势。
行业概况
1、定义
新能源又称非常规能源,一般指在新技术基础上,可系统地开发利用的可再生能源,包含了传统能源之外的各种能源形式。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源则通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。新能源主要包括水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等。
根据国家统计局制定的《国民经济行业分类(GB/T
4754-2017)》,新能源行业被归入电力、热力生产和供应业(国统局代码D44)中的电力生产(D441),包含的统计4级代码有D4413(水力发电)、D4415(风力发电)、D4416(太阳能发电)、D4417(生物质能发电)、D4418(其他电力生产)。
2、产业链剖析
新能源行业上游产业主要包括太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源发电设备制造商,以及太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源的组件及零部件制造商。其中:新能源发电设备制造主要包括太阳能发电设备和风力发电机组、可再生能源发电设备等,目前这一领域领先的上市企业有特变电工(600089)、迈为股份(300751)和中国中车(601766)等组件及零部件制造主要包括电力和光伏组件、太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、光伏设备及元器件制造等。目前这一领域领先的上市企业有晶澳科技(002459)、天合光能(688599)和通威股份(600438)等。
新能源行业中游作为整条产业链的重要环节,主要包含氢能、光伏发电、风电和水电等能源供应商该领域目前的代表上市企业有隆基绿能(601012)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)和长江电力(600900)等
新能源行业的下游产业主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩和输变电等公共及个人应用领域。目前在新能源汽车行业,主要上市公司有比亚迪(002594)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、东风汽车(600006)和北汽蓝谷(600773)等加氢站行业上市公司主要有蓝科高新(601798)、上海电气(601727)和美锦能源(000723)等电动汽车充电桩行业主要上市公司有特锐德(300001)、国电南瑞(600406)和万马股份(002276)等输变电行业上市公司主要有长缆科技(002897)、金杯电工(002553)和平高电气(600312)等。
我国新能源行业具体产业链布局如下图:
行业发展历程:行业处在突飞猛进阶段
新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用,根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间,国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜,多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。
“十五”计划(2001-2005年)时期,国家层面提出加快技术进步和机制创新,推动新能源和可再生能源产业迅速发展从“十一五”规划(2006-2010年)开始,规划提出按照“因地制宜,多元发展”的原则,在继续加快小型水电和农网建设的同时,大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源“十二五”(2011-2015年)时期,国家层面提出以风能、太阳能、生物质能利用为重点,大力发展可再生能源至“十三五”期间(2016-2020年),合理把握新能源发展节奏,着力消化存量,优化发展增量,新建大型基地或项目应提前落实市场空间到“十四五”时期,根据《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,国家在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面,对我国新能源行业的发展做出了全面指引。
行业政策背景:政策加持,行业发展迅速
近年来,国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了支持、规范新能源行业的发展政策,内容涉及新能源行业的发展技术路线、产地建设规范、安全运行规范、能源发展机制和标杆上网电价等内容,2014-2022年6月,我国新能源行业重点政策及政策解读汇总如下:
注:查询时间截至2022年6月20日,下同。
行业发展现状
1、新能源发电装机容量逐年上升
2017-2021年新能源发电装机容量呈逐年上升趋势。2021年,我国新能源发电装机容量达到11.2亿千瓦,占总发电装机容量的47.10%。其中,水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核能发电装机0.55亿千瓦、生物质发电装机0.38亿千瓦。
2、新能源发电量稳步增长
2017-2021年新能源发电量稳步增长,2021年,全国新能源发电量达2.89万亿千瓦时,较2020年增长11.63%,其中,水电13401亿千瓦时,同比下降1.1%风电6526亿千瓦时,同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时,同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时,同比增长23.6%。
3、新能源消费量分析
根据《bp世界能源统计年鉴》(2021)数据显示,2016-2020年,中国新能源消费量呈逐年上升的趋势,从2016年的16.2艾焦增长到2020年的23.18艾焦,复合年增长率达到9.37%。前瞻根据中国新能源行业发展态势初步核算得到,2021年中国新能源行业消费量约为25艾焦。
4、新能源行业消纳情况分析
2022年1月,全国新能源消纳监测预警中心发布2021年12月全国新能源并网消纳情况,其中风电利用率达到100%的省市有北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、西藏、广东、广西和海南光伏利用率达到100%的省市有北京、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、广东、广西、海南、江西和湖南。
5、新能源发电占总发电比重逐年递增
根据中国电力企业联合会公布的数据显示,2017-2020年中国新能源发电占总发电比重呈逐年上升的趋势。2020年,中国新能源发电占总发电比重为34.9%,比2017年增长了5.3个百分点2021年,中国新能源发电占总发电比重达到35.6%,同比提高0.7个百分点。
行业竞争格局
因目前新能源行业可量化指标较多,故行业竞争格局中的区域竞争部分仅以:各省份可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重进行比较企业竞争格局以:2021年各光伏企业光伏组件出货量2021年各风力发电企业新增装机容量和累计装机容量进行对比2020年各水力发电企业水电装机总量及水电发电量进行对比。
1、区域竞争:青海、四川和云南位列新能源行业第一竞争梯队
根据2021年6月国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》,30个省(区、市)中,可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重超过80%以上的3个,分别为青海、四川和云南40-80%的6个,分别为甘肃、重庆、湖南、广西、湖北和贵州20-40%的10个,分别为上海、广东、吉林、宁夏、江西、陕西、黑龙江、新疆、河南和内蒙古小于20%的11个,分别为浙江、福建、山西、安徽、辽宁、江苏、北京、海南、天津、河北和山东。
注:截至2022年6月22日,国家能源局尚未发布2021年全国可再生能源电力发展监测评价报告。
2、企业竞争格局分析
(1)光伏行业竞争格局
根据PV-Tech发布的《2021年全球组件供应商top10》,以光伏组件出货量来看,2021年光伏组件出货量前十名厂商中,中国企业包揽八席,隆基绿能、天合光能、晶澳科技依次位居2021年组件出货量全球排名前三,光伏组件出货量分别为38.52GW、24.80GW和24.069GW。据PV-Tech介绍,2021年全球光伏行业实现跨越式发展,光伏行业整体产能和出货量均超过190GW前十大组件供应商出货量超过160吉瓦,市场份额超过90%。
(2)风力发电行业竞争格局
中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2021年中国风电吊装容量统计简报》数据显示,新增装机容量方面,2021年中国风电市场有新增装机的整机制造企业共17家,新增装机容量5592万千瓦,排名前5家市场份额合计为69.3%,排名前10家市场份额合计为95.1%累计装机容量方面,2021年前5家整机制造企业累计装机市场份额合计达为57.3%,前10家整机制造企业累计装机市场份额合计达到81.8%其中,金风科技累计装机容量超过8000万千瓦,占国内市场的23.4%远景能源和明阳智能累计装机容量均超过3000万千瓦,占比分别为11.1%和9.6%。
(3)水力发电行业竞争格局
因存在严格的行政准入门槛、资金门槛和技术门槛等,目前,我国水电行业运营企业的数量不多,主要大型集团包括:长江电力、华能集团、华电集团、大唐集团、国家电投和国家能源等。根据企业的公开数据以及国家统计局数据计算,2020年按在水电装机总容量分析,长江电力的市场份额达12.32%,其余五大集团的市占率均在5-7.5%之间。按照水电发电量分析,长江电力的市场份额达16.75%,其余五大集团的市占率均在5.5-8.5%之间。
注:截至2022年6月22日,除大唐集团外的其他五大能源集团均为公布2021年社会责任报告,故此处仅以2020年数据为例,对我国水电行业市场竞争格局进行分析。
行业发展前景及趋势预测
1、“十四五”时期保障新能源发展用地用海需求,财政金融手段支持新能源发展
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时,新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。2022年5月14日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》(以下简称“《实施方案》”)《实施方案》在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面做出了全面指引:
《实施方案》坚持统筹新能源开发和利用,坚持分布式和集中式并举,突出模式和制度创新,在四个方面提出了新能源开发利用的举措,推动全民参与和共享发展:
传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则等。实现碳达峰碳中和,必须加快构建新型电力系统,适应新能源比例持续提高的要求,在规划理念革新、硬件设施配置、运行方式变革、体制机制创新上做系统性安排:
鉴于新能源项目点多面广、单体规模小、建设周期短等,《实施方案》立足新能源项目建设的规模化、市场化发展需求,继续深化“放管服”改革,重点在简化管理程序、提升服务水平上:
经过多年发展,我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系。新形势下,我国新能源产业必须强化创新驱动,统筹发展与安全,促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。为此,《实施方案》从提升技术创新能力、保障产业链供应链安全、提高国际化水平等方面支持引导新能源产业健康有序发展:
与传统能源相比,新能源能量密度较低,占地面积大。随着新能源规模快速扩大,土地资源已经成为影响新能源发展的重要因素。《实施方案》进一步强化新能源发展用地用海保障,通过明确用地管理政策、规范税费征收、提高空间资源利用率、推广生态修复类新能源项目等措施,推动解决制约新能源行业发展的用地困境:
“十四五”风光等主要新能源已实现平价无补贴上网,财政政策支持的方向和模式需要与时俱进,金融支持政策力度需要加大,进一步发挥财政、金融政策的作用。《实施方案》提出三方面政策举措:
2、“十四五”新能源行业发展趋势:基础设施建设能力显著提高,向国际一流水平迈进
作为绿色低碳能源,新能源是我国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分,对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示,在“十三五”的基础上,“十四五”期间可再生能源年均装机规模还将有大幅度的提升,到“十四五”末可再生能源的发电装机占我国电力总装机的比例将超过50%,据此,前瞻初步预测至2025年末,我国新能源装机容量可达到17亿千瓦,至2027年末,我国新能源装机容量或将达到21亿千瓦。
随着新能源装机量的稳步增长,预计至2027年我国光伏、风能、水能、火电等新能源发电量也将随之进一步高增,前瞻根据近年来我国新能源发电量以及新能源行业发展趋势初步预测至2025年末,我国新能源发电量可达到4.28万亿千瓦时,至2027年末,新能源发电量或将突破5.20万亿千瓦时。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》。