新基建丨“双碳”催生数字电力存量与增量

方文三
工业互联网以制造业为突破口,规模以上工业企业近40万家,但企业的信息化水平参差不齐,怎么和企业的信息化水平结合是一大难题。

本文来自微信公众号“AI芯天下”,作者/方文三。

在[双碳]政策及新能源产业蓬勃发展的背景下,能源互联网系统迎来重大发展机遇。

数字化转型是必由之路

当前,引领电网数字化转型的一个重要标志是基于云平台的互联网、人工智能、大数据、物联网等新技术的深度应用。

从全球范围看,世界主要国家均把能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的重要突破口,绿色低碳成为能源技术创新的主要方向。

这在客观上要求电力等传统能源产业将生产资料、知识信息等转化为数字化生产要素,因而数字电网成为技术演进与低碳需求升级驱动下,电网建设发展的一种新理念、新途径和新思路。

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电力系统脱碳成为主力军

IPCC发表的《全球变暖1.5°C》报告中将碳排放主要来源划分为三类:能源活动碳排放、非能源工业活动碳排放、非二氧化碳温室气体排放。

能源活动碳排放为我国碳排放的主要来源,且该领域减排途径技术实现可行度较高,是我国当下实现[双碳]目标的减排主战场。

2020年我国一次能源消费中化石能源占比84%,大量化石能源在能源终端被消耗,造成了我国能源活动高碳排放的国情。

清洁性的非化石能源,如风、水、光伏,均难以直接作为终端能源使用,需将其转化为电能。

预计2025年、2030年,电能占终端能源消费比重将达到30%、35%以上。

未来电能在终端能源使用比率将大幅提升,有望成为唯一终端能源。

另一方面,清洁能源使用需求及电力系统自身高碳排放现状,使得电力系统清洁化改造成为实现[双碳]目标的重要措施。

从增量崛起到存量变革

工业互联网以制造业为突破口,规模以上工业企业近40万家,但企业的信息化水平参差不齐,怎么和企业的信息化水平结合是一大难题。

目前大部分工业互联网服务商还停留在如何服务好龙头企业的层面,忽视了数量更多的中小企业客户和其背后潜在的广阔市场空间。

数据的割裂、信息的不完善、数据口径不统一等,这都为集中决策带来很大的困难。

从经济层面说,中国在经济层面上存量变革的发展,迫切需要进行工业互联网改革。

从增量崛起到存量变革,需要从原来的量变成整个的质的变化,整个产业升级和效率提升是迫在眉睫的。

工业互联网领域还面临缺少产业巨头引领、企业协同创新合作不够、创新生态建设有待加强的情况。

同时,工业互联网前期资金投入大,但短期收益有限,现阶段盈利模式也相对单一。

平衡碎片化需求与规模化供给之间的矛盾是工业互联网商业化发展的重要前提。

工业互联网服务商要立足于全面理清工业领域行业脉络,从企业的实际业务需求出发,以解构平台与软件形成更加细分的功能模块和微服务组件为基础,因地制宜的为工业企业提供更具针对性的产品和服务;

与此同时,不断丰富平台应用生态成为了各大平台型企业发力的重点,下一阶段应用的探索与推广将是工业互联网的发展主线。

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新一轮电改意在构建新型电力系统

构建新型电力系统可视为新一轮电改的开端,核心目的是支持[双碳]。

新型电力系统的核心特征是新能源成为电力供应主体,是实现[30*60]目标的必然选择。

新型电力系统的提出可视为我国新一轮电力系统改革的核心任务。

新型电力系统需要支持可再生能源大规模、高比例接入,同时需解决可再生能源接入时带来的间歇性、随机性和波动性等特点;

新型电力系统的构建需要对整个电力系统进行改革,打造与新型发电模式相匹配的[输、变、配、用]流程。

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能源系统演化发展趋势中的关键变化

①能源系统的结构将转变为集中式与分布式相协调;分布式结构将产生巨大的增量发展空间。

②新型电力系统需要电网进行数字化转型,数字电网建设中物联网智能传感、平台和终端应用的增长,以及智慧电力运维与监测的需求增长。

③数字电网以数据为关键生产要素,小微传感、芯片化智能终端和智能网关将得到大量部署。

需求侧的智能用电需求兴起

2021年煤价上涨,成为双轨制终结的催化剂,国家发改委10月印发《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》,明确煤电市场交易电价上下浮动空间调整至20%,同时将所有煤电推向市场。

国网在2010-2015年大规模推进第一批智能电表更换,2021年起智能电表招标量显著回升,2021年总招标量达6724万只,招标金额达200亿元,主要系智能电表的使用寿命在10年左右,早起投入使用的智能电表逐步迎来更换周期;

国网从2020年开始加速建成充电桩,在北京、上海、杭州等城市形成半径不超过1公里的快充网络,建设缺口较大。

未来看,在用电信息采集、能耗管理、营销平台、智能电表,终端缴费等方面有明显需求,实现传统的[源随荷动]向新型[源荷互动]模式转变。

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[绿电并网]让智慧储能有望快速发展

规模化储能建设可以有效解决解决新能源并网痛点,成为智能电网建设重要支撑。

电力储能可多时间尺度供电,响应快速,调节灵活,可以应用于电力系统发、输、配、用各个环节,是解决大量新能源并网引起的电力平衡问题和系统稳定性风险的关键支撑技术。

储能需求快速增长,基于AI、大数据、云、IoT技术的智能储能系统建设有望进入加速发展阶段。

智能储能系统采用AI、大数据、云、IoT等技术,实现储能系统的自组网和云化智能管理。

智能储能系统应用场景更加丰富,如与电网协同,实现调频调峰;与业务协同,实现错峰运营效率最大化。

结尾:

电力能源系统的智能化、信息化升级由来已久,以此来找到[双碳]能带来的增量环节和增量空间。

部分资料参考:申万宏源研究:《数字能源之数字电力专题研究》

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