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孙艺新:能源数字经济的创新元素与发展展望

2021-07-26 09:47:41 中国能源网

编者按:2021年7月8日,以“碳中和与未来能源”为主题的“第三届未来能源大会”在北京召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,国网能源研究院能源数字经济所副所长孙艺新发表了“能源数字经济的创新元素与发展展望”的主旨演讲。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

孙艺新:非常感谢主办方的邀请。这次主题是碳中和和未来能源,我带来的主题是能源数字经济的创新元素和发展展望。所谓创新元素,我们的团队认为,未来的能源经济、能源的发展,正在从一个传统经济向新经济形态,我们姑且把它叫能源数字经济,这样一种新业态发展,但这种新业态究竟是什么,是什么构成的元素,如何对它进行解构和认识,这可能是我们现在关注的一个焦点,同时也是应对现在“双碳”发展包括新型电力系统建设的需求。

我的分享主要包括三部分:

一、传统能源系统面临的三大挑战

二、能源数字经济五大创新元素

三、我们目前的一个探索,创新往往从边缘开始,未来边缘创新的基本趋势研判

右边这个是现在大家讨论比较多的,信息与能源相容并进的发展,特别是到了现在这个阶段,已经上升到一个新的高度,如何重新定义未来能源的形态,成为摆我们面前的一个话题。

三大挑战。

挑战一:传统发展模式难以兼顾安全、经济、绿色协同发展,这种表达我们在电网领域中现在更为典型,电网里会把它叫所谓不可能三角。我个人认为,这体现得是一种发展模式到达一个瓶颈所体现的窘境,不光是电网,包括后摩尔时代计算机发展也存在这样的问题,包括区块链大家也在讨论不可能三角等等,怎么破解不可能三角,我们认为利用数字经济数字化手段,它可能会是一种新的解决方式。

挑战二:整体与局部、集中与分布式的认识和统一问题。刚才有专家谈到,未来能源发展是从新能源+储能也好,还是传统能源清洁化利用也好,本质上我们认为新型电力系统中要处理好集中式和分布式的关系,不是说做分布式为主体,集中式就完全没有立足之地了,不符合国情,也不符合我们现在对能源认识的常识。因此我们认为,应对第二个挑战关键是要坚持集中和分布并举,以及新能源机组对调峰惯量要有贡献,这样一个认识。

右图是度电成本的下降,新能源发电出力带来成本下降,但我们要认识到,系统成本仍然在上升,特别是新能源渗透率达到15%之后,系统成本会显著上升。因此,如何建立好集中和分布它俩之间的联系,我相信这里也是数字化数字经济要去发挥的一个重要的渠道和路径。

挑战三:关于生产要素盘活与融合创新问题。重新思考未来能源基础设施功能,特别是以电网为例,电力基础设施,不仅承载电力的供应,也包括对算力的支持以及电力和算力两者之间相互促进、相互融合的这样一种新的能源基础设施形态。具体来讲,电网的数字化转型要处理好这三个层次:一是电网功能形态的变化,实际上以前电力一直是,电网是电力枢纽,未来电网也可能是算力的枢纽。二是企业组织形态,如何激活企业每个员工创造力和能动性,这也是思考基础设施变化时一个不可或缺的思考维度。三是未来电力、算力以及智力融合出来之后的一个新型的生态系统,它应该如何赋能现在的产业体系,现代的经济体系。这个问题现在也没有标准答案,也需要去践行,去思考。

基于上述三个挑战我们认为,能源数字经济的创新发展基本方向,以前我们说市场化+数字化。后来我们认为这种表述还不确切,应该是基于市场经济,同时又考虑系统观念的这样一种认识,认识论方法论下的数字化转型,要充分发挥有效市场和有为政府这样一个有中国特色的现代市场经济理论体系,在此基础上去研究推动能源的数字化转型。

这张图是国家电网公司数字化转型战略,也是我们团队今年给国家电网公司一块儿提出的方案,这里不多说。我想表达的是,对于一个大型电网央企来讲,实际上要做到数字化转型这个路途也比较遥远,我们现在重点提得是三融三化。融入生产一线,融入电网主业以及融入经济社会的发展。三化包括数据的终台化,业务的智能化以及数据的价值化,这是对目前传统电网企业转型的一个大的思路。

第二个问题,关于能源数字经济五大创新元素的问题。表达能源数字经济或者一种新型经济业态,总要有一个坐标轴,如何表征或者衡量这样一种新型的经济业态,或者经济形态,我们认为主要从五个方面理解。

一是新基础,电力、算力构成的新型基础设施,它应该成为数字经济的一个基座。二是新价值,能源大数据要赋能现代的产业体系,特别是也数据驱动带来的新的价值。新产品我们想表达的是,如果能源数字经济是包括产业数字化和数字产业化,特别是在数字产业化这个维度下,一定会涌现出新的产品新的服务,我们把它认为从虚拟电厂到数字能源,虚拟电厂不是真的电厂,不是物理形态电厂,数字能源指的也不是看得见的物质层面能源,而是充分把数字形态数字化技术融入能源的生产消费之中,带来增量的价值。四是关于新市场,我们认为电力市场是一个典型的双边的、多边的市场驱动的市场,碳市场是典型的政府驱动的,有为政府,是人造的市场。所以这两者之间在现在建设过程中也出现很多耦合,我们认为,未来能源数据市场恰恰是一个支撑这两个市场扩展出来的新市场,在能源数据市场中可以交易能源的数据,能源数据的产品以及其他的一些服务等等,这都是在丰富传统的电力市场,注入新的内涵。

最后一个是新机制,如何保障,如何充分激励这个市场中各个主体,并且用一些可信的机制,比如加入一些区块链,加入具体机制,来去刻画,我觉得这也是非常重要的一个方面。

所以我这次分享的一个核心观点就是抛出这五个新,我们认为这就是未来去理解认识能源数字经济的五个基本元素。

时间有限,后面具体内容我想就不用过多介绍,简单做一个分享。

比如新基础,这里提到电力算力的基础设施融合关系,现在国家在谈东数细算,南数北算,新的关于算力布局思考,我们也在编写相关研究报告。目前来看,电力支持算力没有问题,但未来如果东数细算,特别是东部需求向西部转移之后,数据中心耗电量有可能从现在大概1%-2%左右再上一个新的台阶,当然,这里也需要对未来的一些测算和构想。

如果电力上再补充一些算力资源,比如电力加北斗,电力加5G,从我们实际调研的人给到我们的一些经验来讲,确实有服务当地的实际场景和一些功能。

第二个,关于新价值,我们想以能源大数据为切入点,去认识现在数据驱动带来的一些新的价值,以及服务现在产业体系带来的新动能。我们的团队也做了初步研究,包括用电力预测宏观经济走势,我们建立了与以往不太一样的相对专业性行业色彩更鲜明的指数,比如交通运输指数预测,我们将电力驱动的交通运输指数跟现在的社销指数,一些工业增加值指数进行对比。总体来讲,电力能够超前反映一些宏观经济的走势。同时,以交通运输为例,本身交通运输也是一个提前看宏观经济的晴雨表,因此,这样一种叠加我们认为会对研判宏观经济有一定的帮助。第二个例子,产业链供应链层面我们团队对新能源汽车产业链进行了分析,特别是在疫情期间,产业链上下游用电量变化带来的总体产业链健康度和产业链的韧性,会有一个比较直观的研判。

第三个,关于新产品,到底如何理解数字能源,这个我们前期也跟华为的广河总专门有一个论坛,双方都做了一些交流。我理解可能华为的优势在于对信息技术ICT技术的应用,它能够对传统的能源产业链进行升级改造,而我们作为能源智库,我们更想提出一些新的产品,我在后面会结合一个场景做详细地介绍。

简单讲,我们认为有三个层次:第一个层次,将一些数字化技术应用到传统的能源生产消费平台之中。第二个层次,考虑现在尖峰负荷需求侧响应问题,如何把这种需求侧资源充分的挖掘出来,实质上这个也是一种增加能源供给的方式。第三个层次,相对更有探索意义,我们认为,把数字能源作为用能权交易的统一媒介,可以解决目前能源在生产端、流转端,乃至消费端,多个链条之间存在结算、赋税,可能都存在一些断点的问题。以电力为核心的数字能源是否能够成为衡量全口径的一个统一尺度,我们觉得这个有一定的研究价值。当然,在这里交流也是对未来的一种构想,一种探索。第四个层次,电力市场碳市场加能源数据市场,特别是能源数据市场,下一步如何涌现出一些新的产品,一些新的交易规则,这个也是大有可为。

最后是新机制,能源金融创新与制度创新。能源市场也好,还是未来能源数字经济也好,一定离不开金融的介入,今天也有来自金融、投资界领导专家,这非常好,实质上未来电力市场,包括碳市场,一定需要金融资本的介入,以及金融产品,这个行业里边最聪明的人的参与,一些数学家、金融家参与,才能使能源经济更加繁荣,这是我们的一个认识。

最后想说四个边缘创新的简单判断。

第一个,我们认为要瞄准尖峰负荷供需矛盾的数字能源产品创新,这里面关于尖峰负荷的必要性和现在的一些痛点不过多介绍了,我们只是觉得一个创新必须从最痛的地方开始,这里边围绕着尖峰负荷,如何把这个负荷的缺口提前预判出来,而且像这种预判的能力打包成为一种算力算法的一种数据产品,这个东西本身也有它的市场价值,这是我们的一个认识。

第二个,瞄准隔墙售电市场的用户市场培育,我们认为未来灵活电源加光伏为代表的多能互补模式,一个是它有足够的实战空间,另外,当一个社区达到一定的意愿相互之间用能和需求之间的互动,达到一定比例之后,就像互联网的引爆点一样,可能未来的市场潜力就会被充分激发出来。当然,我们也关注了业内的一些判断,比如阳光能源领导说达到100万户,这里面也有一些其他模式。但是我觉得总体来讲,未来需要对这个市场进行一个培育,一个关注,特别是对种子用户加强相关培育。

第三个,瞄准东数细算的市场,这个市场未来也有一定潜力,我们预计2025年数据中心市场规模达到6000亿元的规模,但目前来讲主要问题是西部需求不够,现在是延迟性高的类似于灾备的数据需求,如果随着现在谈“双碳”也好,谈未来产业转移也好,可能未来的需求量就会足够大,这个也值得关注。

第四个,瞄准制造业转移城市的碳犀牛风险预警。我们团队去嘉兴进行一个调研,给嘉兴发改委做了一些研究,总体来讲,嘉兴、绍兴长三角转移类的城市,在“双碳”格局下,如果用传统自上而下的指标分解,对他是不太公平的,所以我们提出应该从区域,以区域为研究来认识“双碳”的分解问题,如果这个问题没有处理好,可能就会带来四种风险,区域结构、产业结构、能源系统和金融系统的叠加风险,我们把它叫碳犀牛风险。

以上就是我的汇报,谢谢。




责任编辑: 中国能源网