碰撞数字经济时代火花,倾听“十四五”能源电力声音
碰撞数字经济时代火花 倾听“十四五”能源电力声音
2020年中国电力发展论坛关键词搜索
记者 赵冉
9月22日是距离“十四五”开局100天的日子,能源电力行业对“十四五”的谋划已到了最后梳理阶段。9月22日至23日,2020年中国电力发展论坛在北京召开,以“助力电力数字化转型 促进行业高质量发展”为主题,重点围绕电力“十四五”规划发展中涉及的热点、难点问题进行深入交流,“新基建”如何发力和能源结构如何转型成为与会代表谈论较多的话题。
“数字新基建助力电网数字化转型”、“大规模海上风电发展对电网影响及应对措施”、“新能源高比例情景下储能的发展机遇”、“氢能产业发展形势与实践”……这些话题让人们对“十四五”能源电力可以有更多的预知。
“新基建”蕴藏勃勃生机
“新基建的时代已开启,工业互联网的时代已到来,电力行业已经迎来了数字化变革的新蓝海,更灵活、更高效、更具竞争力的电网形态将是未来发展的必然趋势,数字转型、智能升级、融合创新也将成为解锁能源电力行业转型升级的密码。” 在2020年中国电力发展论坛做主题发言时,国网信息通信产业集团公司副总经理辛永如是说。
据辛永介绍,国家电网公司“新基建”涉及除铁路和轨道交通之外的其余六个领域,其中,以大数据中心、工业互联网、5G、人工智能等为代表的新型数字基础设施建设(简称“数字新基建”)是新基建的重要组成部分。6月15日,国网公司向 社会 发布“数字新基建”十大重点建设任务,分别是电网数字化平台、能源大数据中心、电力大数据应用、电力物联网、能源工业云网、智慧能源综合服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用、能源区块链应用、电力北斗应用。
“技术创新是数字新基建的重要驱动力,综合考虑国网公司数字新基建重点建设任务及信息通信产业发展需求,结合近几年战略 科技 发展趋势,我们认为,在电力行业建设数字新基建中,芯片技术、5G+北斗关键技术、智能感知技术、电力人工智能技术等将成为引领未来发展的关键技术及推动产业升级的源动力。” 辛永谈表示。
作为新能源领域新基建的核心组成部分,国网新能源云目前累计注册用户14.2万人,入住企业9206家,8月访问量42.78万次,日均访问人数614人。国家电网发展部副主任王劲松介绍了国网新能源云的建设目标是——建设中国特色国际领先的新能源数字经济平台,建立“横向协同、纵向贯通”和“全环节、全贯通、全覆盖、全生态、全场景”的新能源开放服务体系。
“数字经济是一种高级经济形态。数字经济开启了对传统工业经济的裂变式改造,成为各国在新一轮市场竞争中对的重要砝码。” 国网大数据中心副主任沈亮指出,我国工业现代化的特征是传统工业+数字化、网络化、智能化。与发达国家不同,我国在工业化过程中,遇到了信息化的机遇,决定了我国的工业化可以不必完成工业化再去走信息化之路,而是走工业化和信息化深度融合之路。随着我国数字技术工具和商业模式的不断发展和完善,以及“新基建”的大力推进,数字经济将成为我国在新一轮产业革命中弯道超车的机会。
在新基建的热潮下,许多电力企业都在进行工业互联网 探索 与实践。与会的华能信息技术公司总经理范伟宁介绍说,华能工业互联网项目分为集团侧、区域侧和电厂侧三个层面。“华能Aidustry工业互联网有五大核心点,分别是IT基础设施云化,提供强大存储与计算力;工厂设备数据上云,海量工业数据,挖掘数据价值;业务SAAS(通过网络提供软件服务)化,以中台为基础,构架企业运营中心;智能应用是核心,以IT为工具,为生产赋能;众创共赢,打造全流程企业生态。” 他说。
电动 汽车 充电设施是“新基建”的重点内容之一。据国网电动 汽车 服务公司副总经理阙诗丰介绍,2025年,全 社会 专用桩充电量将达到423亿千瓦时,公共桩充电量365亿千瓦时;预计“十四五”期间,全 社会 专用桩和公共桩共计产生充电量2532亿千瓦时,全 社会 单位桩和私人桩共计产生充电量272亿千瓦时。
“电动 汽车 与电网互动市场前景广阔。”他表示,2030年电动 汽车 与电网互动的功率总理论潜力将超过10亿千瓦,相当于50个三峡电站;电动 汽车 与电网互动的电量总理论潜力将超过2万亿千瓦时,电动 汽车 与电网互动服务按0.05元/千瓦时估计,总市场规模将超过1000亿元。“要加强充电设施规划布局,推进科学互联、有序互通,强化充电安全监管,提升可持续能力。” 他建议道。
南网能源发展研究院电力规划中心主任黄豫从实践中分析了电力规划研究数字化的难点:在多源异构的数据环境中,数据来源多、口径不一,往往混杂不完整、不正确或不相关的脏数据;能源行业数据获取难度大,电力行业数据分散在各省及地市,分工收集困难;在当前电力规划研究中各环节的一些主流应用软件相对独立,封装性强等等。
“在信息化水平日益完善的同时,随之而来的是更多的应用系统、软硬件平台和设备等需要维护和管理,如何建立高效协同的网、省、地协同管理体系、统一管理权限、建立起稳定和规范的平台运维机制,已经成为了平台信息化管理的一个重要的难题。”他表示。
能源转型加快踩油门
“发挥我国在清洁能源、特高压、智能电网等方面的优势,坚持‘自主创新、示范先行、中国引领’的思路,聚焦能源清洁化、电气化、智能化、集成化等事关能源转型发展全局的方向,推动能源开发、转换、配置、使用等领域技术和装备创新,促进产业化发展,抢占全球能源技术制高点。”全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院副院长李隽在畅谈电力“十四五”规划时表示。
她指出,能源转型总体路径可分为三个阶段。“十四五”是增量替代,煤电踩刹车、清洁能源踩油门,煤电从主力电源向调节性电源转变,新增需求由风光储输满足,清洁能源装机和发电量比重持续提升,比分别达到57%和45%。能源系统实现碳排放达峰。2025~2035年是存量替代,煤电加速退出,加快向调节性电源转变,清洁能源和电能分别成为生产侧和消费侧第一大能源。2035~2050年是全面转型,全面建成中国能源互联网,煤电转变为季节性备用电源,清洁能源实现对化石能源的全面替代。
作为“有分量”的清洁能源,核能被预计在“十四五”将会加速发展。中国电力发展促进会副会长兼核能分会会长邱建刚介绍说,到“十四五”末,在运和在建核电机组按低位和高位预计将分别达到9000万千瓦和11000万千瓦。“初步预测,2025年核电机组在运规模达到7000万千瓦以上,约占全国总装机容量的3%;核发电占比6%;相对高效燃煤发电,年度可实现碳减排4.5亿吨左右;在建规模4000万千瓦。”“‘十四五’期间,力争在电力负荷较大、电网安全运行枢纽地位重要以及可再生能源资源匮乏且成本较高的华中地区,适时启动内陆核电建设。”他同时表示。
中国华电集团战略规划部副主任罗锦华在分享了“新能源高比例情境下储能的发展机遇”。他建议,重视储能定位,做好储能在各环节的布局;强化产业扶持,促进储能在各领域的发展;推进市场建设,加快储能参与电力市场进程;提升技术水平,促进储能行业高质量发展;完善标准体系,引领储能技术标准推广。
国家能源投资集团国华投资公司(氢能公司)总经济师梅竞谊对氢能在“十四五”的发展非常看好。她指出,全球氢能发展大趋势已确立并一日千里,国内氢能的上下互动和横向竞争日趋频密。“我国政府高度重视氢能发展,各地纷纷依托自身产业基础和资源禀赋发布氢能发展规划。今年9月16日,五部委正式发布《关于开展燃料电池 汽车 示范应用的通知》,提出‘以奖代补’,将有力推动氢能及燃料电池指出产业链的形成。”
但同时,梅竞谊也指出当前氢能存在的问题:氢能全链条关键技术性能差距明显,装备和关键材料依赖进口、设备价格高,加氢站初始投资高昂;氢能人才缺乏,产业配套体系缺乏,在制氢、储运、加注方面都缺少技术标准体系。“需要政府明确市场预期与技术攻关规划,氢能发展的国家战略,形成各方合力,推动行业 健康 可持续地发展。”她建议说。
1月12日,国际环保组织绿色和平发布报告称,互联网企业具有极强的低碳转型潜力,应在节能减排方面发挥作用,力争在2030年实现100%采用可再生能源目标。同时,可再生能源发电成本下降,低碳转型也将成为企业控制电力成本的重要手段。
云计算中心资料图。新华社 图
中国互联网 科技 产业具有极强低碳转型潜力
1月12日,国际环保组织绿色和平发布了《迈向碳中和:中国互联网 科技 行业实现100%可再生能源路线图》研究报告,认为随着中国2060年前实现碳中和目标的提出, 科技 行业转向100%可再生能源已成为必然趋势。
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。我国已明确提出争取二氧化碳排放于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和的目标。
报告指,在中国2030年前碳达峰的大背景下,预计“十四五”期间,碳达峰压力及目标将分解到具体产业。中国互联网 科技 行业规模仍在高速扩张、碳排放持续增长,如果不采用可再生能源,仅依靠提升节能技术将难以实现碳中和目标。
报告解释,互联网 科技 企业碳排放主要来自电力使用,其中数据中心、云计算中心等大型互联网基础设施的电力使用为主要能耗来源。企业100%使用可再生能源,意味着其用电均来自风能、太阳能、水能等对环境无害或危害极小的能源。
据南都此前报道,复旦大学经济学院教授、复旦大学能源经济与战略研究中心主任吴力波则提出,数据中心等大型互联网基础设施的能耗很高,2018年我国数据中心的用电总量已经超过了整个上海市全 社会 的用电总量,达1500亿千瓦左右,占中国全 社会 用电量的2.35%。吴力波测算,如果按照现在的趋势发展,到2030年数据中心能耗最高可以达到1.4万亿千瓦,占全 社会 能耗的20%。
报告称,全球约41家率先设立长期100%可再生能源目标的 科技 企业,其中约20%已经实现了100%可再生能源目标,另外的约50%企业将实现100%可再生能源目标设置在2030年前,44%企业在2019年达到了60%或以上的可再生能源利用。
而目前在中国,仅有秦淮数据集团一家互联网 科技 企业设立了在2030年实现100%可再生能源目标。绿色和平项目主任叶睿琪表示:“数据中心、云计算领域的脱碳发展是中国实现碳中和的重要一环。中国互联网 科技 产业具有极强的低碳转型潜力,应该成为实现中国碳达峰、碳中和目标的排头兵。”
参考国际情况及中国在2060 年前实现碳中和的雄心,报告建议,互联网 科技 企业应结合自身业务发展的需求,将目标定为在2030年前达到100%使用可再生能源,最晚不应晚于2050年。
绿色电力成为企业减排、控制成本重要手段
要实现100%使用可再生能源目标,企业应当如何做?报告介绍,随着中国可再生能源市场的发展,企业采购可再生能源的方式越来越多样化。市场化绿电交易、“绿色电力证书”认购、分布式和集中式可再生能源电站投资等已成为主要方式。
市场化绿电交易指不依靠政策强制要求,用户自愿从供应商处购买可再生能源转化成的电能,即绿色电力。例如,2019 年,某互联网企业位于河北张家口的数据中心通过采购当地的风电与太阳能发电,实现数据中心40%由可再生能源供电。
2017年,国家发展改革委、财政部、国家能源局三部委发布了《关于试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知》,绿色电力证书市场在中国正式启动。每张绿色电力证书(简称“绿证”)相当于1000度电。企业购买了证书后可视为采购了相应的绿色电力,资金将用于支持发电方相应的度电补贴。
此外,企业还可以在屋顶或园区内建设分布式可再生能源发电项目,如分布式光伏和分散式风电,直接获取和使用绿色电力。例如,2020年,某企业位于上海的数据中心在墙体外立面增设太阳能电板,每年可减少消纳传统火电9万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放 63.3 吨。报告显示,投资建设分布式项目的收益率为8%,投资大型风电、光伏等集中式项目的收益率为9%-12%。
Facebook 、苹果、亚马逊、Google 这些科技互联网公司的业务重心都有所不同,但近几年都都不约而同在一个领域不断加大投入,那就是可再生能源。那么为什么互联网都盯上了可再生能源?
1、带动地区经济发展。早在 2014 年,亚马逊的第一个风力发电厂就已经在印第安纳州的本顿县启用,而新的三个风力发电厂,其中一个位于加利福尼亚南部特哈查比山脉,在这座山脉进行风力发电的科技公司不仅仅是亚马逊这一家。这些风力发电项目多建在边远的农村地区,同时也带动了这些地区的经济增长。根据美国劳工统计局的预测,从 2018 年到 2028 年,风力涡轮发电机技术人员的岗位将增加 57%。
2、最主要的原因之一就是为自家的数据中心供电。除了风力发电,太阳能也是互联网巨头青睐的可再生能源,美国新墨西哥州正在建设的建设两个 50 兆瓦的太阳能项目,在不久的将来将会为 Facebook 数据中心供电,以帮助 Facebook 实现在 2020 年 100% 使用可在生能源的目标。作为全球最大的几家科技互联网公司,Facebook、Google 、苹果、亚马逊的数据中心存放着支持几十亿用户数据量的服务器,耗电量十分惊人。
据统计,全球数据中心的电力消耗总量已经占据了全球电力使用量的3%,按现在的电力价格估算,到 2025 年全球数据中心的电费将会超过百亿美元。
互联网巨头纷纷要提高可再生能源的使用比例,既可以大大降低成本,而在边远农村投资的新能源项目,往往还能获得当地政府的补贴,此外还能通过环保提升自己的企业形象,一举多得,也难怪大公司都盯上可再生能源了。
能源互联网是以互联网技术为核心,以配电网为基础,以大规模可再生能源和分布式电源接入为主,实现信息技术与能源基础设施融合,通过能源管理系统对大规模可再生能源和分布式能源基础设施实施广域优化协调控制,实现冷、热、气、水、电等多种能源优化互补,提高用能效率的智能能源管控系统。
能源互联网连接范围很广,包括发电领域的传统发电、光伏发电、风力发电、水力发电等,输配电领域的智能电网、微电网、输配电设备,智能储能领域、智能用电领域的智能建筑、电动车、智能家居、工业节能,能源交易领域的电力交易、碳排放交易,能源管理领域的节能服务和合同能源管理行业。
智能电网与能源互联网产业
智能电网是世界电网发展的新趋势,可以引导各方更加高效地用电,实现节能减排,并希望中美双方能够在解决相关问题方面携手合作。当前美国积极推进智能电网的发展和试点工作,奥巴马政府执政时期曾着力推进了中国智能电网发展有关事项,美国智能电网建设的第一批标准也已经公开发布。
目前,全球对能源互联网的认知更加明确,业内人士提出了全球能源互联网实质就是“智能电网+特高压电网+清洁能源”。加快我国能源互联网建设,发挥示范引领作用以“一带一路”国家为重点,加快全球能源互联网战略落地以全球能源互联网为基础,推动能源、信息、交通三网融合发展,推动全球能源互联网更好更快发展。
能源互联网的发展前景广阔
能源互联网的构建,可以有效帮助可再生能源的发展,实现能源持续发展。除此之外,还将引发能源金融、能源服务等灵活的方式进入市场,激活能源市场环境。为此,我国大力推动能源互联网,旨在缓解因为能源带来的一系列问题。
可以预见,2019年,我国能源互联网行业将会继续保持高速增长。未来我国将减少一次性能源的比重,促进新能源的发展,提高可再生能源的比重。预计2050年我国煤炭消耗量将降至40%,新能源的比重则增加至30%。这将增大对能源互联网的依赖性。
其次,在经济发展的背景下,我国用电量将快速增长,结构变化频繁。这对能源治理提出了新的要求,将会刺激对能源互联网的需求。目前,电力行业积极转变发展方式、调整电源结构,坚持走清洁、绿色、低碳发展之路,能源互联网发展前景广阔。
——以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国能源互联网趋势前瞻与投资战略规划分析报告》。
中国已经成为可再生能源第一大国。我国可再生能源装机容量占全球总量的百分之二十四,新增装机占全球增量的百分之四十二,已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。国家能源局努力构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,促进经济社会发展行稳致远。
可再生能源的优势
可再生能源的主要优点是能量取之不尽,因为这是通过自然界发生的物理过程自动再生的。第二个对我们的未来非常重要的优势是它们减少了对环境的影响,这保证了对环境的更大尊重,这就是它们被定义为清洁能源的原因。即使从经济的角度来看,也有许多优势,因为它们的生产保证了生产者和用户的大量节省。