- 全能型班組:城市能源互聯網與電力班組升級
- 國網天津市電力公司
- 5495字
- 2019-09-12 18:28:36
三、以城市能源互聯網建設推動能源服務商角色轉型
面對外部環境的壓力,內生發展的需求,同時肩負國家電網的指令和天津市政府的相關要求,這些都不得不促使電力公司思考,如何轉型升級,如何應對不確定性的外部風險,如何在日益激烈的電力市場環境中屹立潮頭。
(一)環境壓力迫使電力公司轉型升級
在工業時代,信息不對稱,資本分散,資源有限,對于能源的開發、輸送、配電和售電的整個環節需要有較強實力的單位來統一完成,所以傳統的電力公司承擔發輸配售用的各類角色。
由于身兼多重角色,而且一直處于賣方市場,能源供給商擁有市場上絕對的話語權,這必然導致能源開發能力不足、輸送效率較低、能源供給和電能轉化不足。而近些年來,隨著分布式能源的演進、市場化程度的提升、新型技術因素的推動,全球各大電力公司紛紛面臨著虧損、轉型、解體和破產的壓力,而這些環境壓力,主要來自以下幾個方面。
隨著城鎮化進程的推進和城市居民經濟活動的增加,城市地區的能源和碳足跡將不斷增長。根據IEA(國際能源署)預測,到2050年世界城市一次能源消費需求將比2013年水平增加70%,碳排放將增長50%。
特大型城市本地能源資源匱乏,是典型能源輸入型地區,主要依靠跨域平衡實現能源供需匹配。2015年,新加坡、天津等城市能源對外依存度分別為99%、70%。
此外,城市環境容量有限、經濟相對發達,政府和各利益相關方對于推動電動車、智能建筑、可再生能源、電能替代等技術應用及相關政策機制創新積極性高、成本負擔能力強。
這些都為城市能源供應商的轉型提供了外部驅動力。
作為配網擁有者的電力公司,在思考轉型升級時,更側重于智能配電網延伸的理念,通過利用柔性直流技術升級改造現有配電網,建設拓撲靈活、潮流可控的多源協同主動配電網,支持高滲透率分布式能源的靈活接入和充分消納,實現與智能微電網的協同互動,提高用戶的電能智能和供電可靠性。
此外,為了消納更多的能源類型,天津電力公司在中新天津生態城智能電網綜合示范項目中,綜合各種形式可控負荷,實現不同類型的能源轉換、不同能源承載方式轉換的多能互聯能源網絡,實現信息能源深度耦合,同時探索能源運營的創新模式。
為有效應對全球能源互聯網的趨勢,電力公司以城市能源互聯網為紐帶,實現清潔能源全消納,并開展分布式電源即插即用、三聯供、智能用電互動、配用電大數據公共服務、電動汽車充電服務等為主題的多種能源服務內容,構建高密度能源流、高互動信息流、高實時業務流的能源互聯和智慧公共服務兩大網絡。
正是技術創新及成本的降低,加速了智能電網技術和分布式能源的推廣應用,例如,可再生能源、需求響應、能源效率、能源存儲及電動汽車等。在多種市場行為的交互作用與電力和信息雙向流動的影響下,配電網將會成為相互關聯的智能互動平臺。為此,天津電力公司加大電網投資、提高經營支出,將分布式資源整合起來,并打造中新天津生態城智慧電網項目。
新技術讓消費者成為電力生產領域的積極參與者,或者可以稱他們為身兼能源消費、生產和貿易多重角色為一身的“產銷者”。因此,電力公司應該把消費者放在公司運營的核心位置。同時,新的創新型服務提供商也將進入市場,從而使電力公司面臨更為激烈的競爭。
(二)前、后端聯動奠定成功轉型基礎
與煤炭、油氣時代的能源轉型不同,以電力為核心的新一輪能源革命,行業格局的變化更為復雜深刻,能源供應必須保證安全、可負擔、可持續。城市能源互聯網正是基于這一愿景而誕生的。未來,隨著客戶對于用能服務的需求逐漸提升,電力公司應致力于搭建產業共生平臺,重構商業模式,實現在全球能源互聯網進程中的華麗轉型。
首先,從戰略上要考慮自身的數字化,建設“數字化能力”,將自身業務流程數字化,從內部著手提高運營效率,進而在外部業務領域充分應用移動互聯網等數字化智能設施。在其他城市,很多城市公司還缺少這種數字化平臺,這就為電力公司轉型搶占了先機。
其次,要注重培養引進新型人才,在轉型過程中,既有人才曾經擅長的技能可能遭到淘汰,數字化與能源服務相結合的復合行為需求會日漸增多,未來競爭優質能源用戶入口的企業將體現出“比特管理瓦特”的人才特征,并分布于需求側響應、分布式能源、儲能等技術領域。
同時,商業模式、生產系統也至關重要。公司管理層更需拓寬視野,提前謀劃創新的商業模式——由全新的商業伙伴組成的生態系統,來改變傳統的盈利模式。可供參考的是其他行業已經發生的共享經濟模式,改變過去收取固定服務費,或者是賣產品的思維模式,比如,交通運輸行業的Uber,酒店業的Airbnb。
從能源商業模式來看,讓消費者這一側能夠體會到更加個性化、更加便利的服務,同時在能源供給端,又能找到眾多比較穩定的供應,而不是僅由一家來集中式提供能源,就能實現共享經濟的模式。在歐洲、美國,已經有很多公司瞄準分布式能源的巨大商機開發新的商業模式。比如,在德國的一些風電場和光伏電站,通過眾籌模式,讓能源消費者同時也變成投資者和生產者,以這樣的模式拓寬了傳統電力公司的融資和盈利渠道。
電力將成為未來能源的核心,比特化的智能電網,必將給電力用戶帶來更美好的生活。城市能源互聯網如何體現清潔綠色的特色,需要電力公司在提升消費者體驗方面做出努力。
對于電力公司而言,過去提倡的以客戶為中心理念,只能夠保證客戶接入電網,以及穩定可靠供電。現在,消費者的預期已經高出很多:一是很高的用電經濟性訴求,需要保證消費者以最實惠的價格買到同樣質量的電,這就會催生相關的比價平臺。二是消費者體驗,消費者需要極簡風格的應用界面,相關服務使用起來毫不費力、輕松隨意。
一項全球研究顯示,電力公司轉型成功的方案至少應包括兩個方面。
一方面在前端,電力公司成為一個輸配電平臺的集成服務商、優化商,由電網來統籌所有的輸配售電服務,提供一站式服務,讓用戶能夠以極簡的消費體驗,得到更優質的能源服務。這種平臺化將導致傳統線性的能源產業鏈重組為多邊關系的價值網絡,供應商與用戶往往同時具有生產、消費、銷售多重角色。
另一方面在后臺,電力公司可以通過與生態圈伙伴合作,利用大數據分析技術,通過研究用戶用能的消費習慣,為細分客戶提供優質服務進行開放式開發。在具體操作上,電力公司一定不能閉門造車,而應該提供開放式接口,以方便用戶在需要時,與互聯網公司、電信公司、智能家居公司、插電式電動汽車網絡、屋頂光伏網絡等系統無縫鏈接。否則,如果讓其他領域的公司為用戶提供了更好的、替代性的互聯用能體驗,也會對電力公司形成潛在的威脅。
(三)電力公司角色轉型升級的四個方向
在城市能源互聯網背景下,商業模式多種多樣,前文提到的眾多商業模式包括售電服務、配網服務、城市調度服務、城市電力交易服務、城市監控及運維服務、用能解決方案供應、智慧能源公共云服務、污染物排放交易服務、電力信號傳輸服務、數據服務等。
其中有些商業模式適合于創業型公司,有些商業模式適合傳統電力公司轉型。經過深入研究,電力公司選定了四條角色轉型的道路,分別為城市綜合能源供應商、一體化用能解決方案供應商、智慧城市系統方案供應商、城市能源互聯網系統構建者。
針對城市綜合能源供應商的角色,也可以將電力公司定義為電能生態系統構建者,在天津市配網范圍內,通過清潔能源和分布式能源的建設,實現電能替代、電熱替代、電油替代。同時結合風能、光伏發電、生物質能等多種能源技術,構建分布式電網系統。而隨著儲能技術的推進,電力公司將不斷拓展電動車業務,從而實現城市能源智慧供應。
作為一體化用能解決方案供應商,電力公司著手構建居民用電服務平臺,同時結合電力市場化改革,構建電力交易中心。此外,為有效提高能源效率,構建碳排放交易中心。而作為一體化用能解決方案供應商,電力公司也將構建O2O模式的一體化數字化服務平臺,實現營銷體系變革升級。
作為智慧城市系統方案供應商,電力公司將通過大數據、移動終端、物聯網、云技術、人工智能等手段,構建起城市智能電網。而智慧電網中,通過無人機、智能機器人、云平臺、調度中心的方式,可以構建基于安防、交通、衛生、能源等各個維度的智慧城市,實現由智慧能源轉型為智慧城市。
城市能源互聯網系統構建者則要求電力公司以服務城市為原則,通過開放互聯的方式,將特高壓、直流電、交流電、微電網、分布式能源等多種方式構建為整體的城市能源互聯網。
綜合能源服務有兩個含義:一是綜合能源,涵蓋多種能源,包括電力、燃氣和冷熱;二是綜合服務,包括工程服務、投資服務和運營服務。綜合能源服務包含三要素:資金、資源和技術。在第三次工業革命浪潮下,新能源和互聯網的融合將從根本上改變能源生產和利用方式,能源供應將向分散生產和網絡共享的方式轉變。綜合能源服務商是能源供應商未來的發展趨勢,在分布式這種多能源聯供的項目助力下,未來綜合能源服務商可以為用戶實現從需求到立項再到管理的一站式綜合服務,用戶只需借助一個綜合能源服務商,即可獲得所需的天然氣、電、熱、冷等能源供應。傳統的電力公司必須逐步轉變為綜合能源服務運營商。
傳統能源產業包括電力企業、燃氣企業、設備商、ESCO(節能服務公司)、系統集成商及專業設計院都在策劃綜合能源服務轉型,導致綜合能源服務產業競爭激烈。
綜合能源服務公司的核心競爭力,主要有兩方面:一是在收益來源方面。收益來源體現在三個要素:電源、配網和大用戶;二是獲利能力方面。獲利能力體現在三個要素:技術、資金和資源。首先,技術層面需要突破,包括負荷預測、運行優化等技術能力;其次,資金方面需要穩定的融資平臺和融資渠道;最后,資源方面需要掌握園區等用戶,或與上下游的電力、燃氣或熱力相互聯系。
在進一步梳理綜合能源業務模式后構建的綜合能源服務的理想盈利模式中,除了產業鏈和業務鏈的構建之外,其盈利主要來自四個方面:一是潛在的收益來源,包括土地增值和能源采購,這種模式主要應用于園區。土地增值方面,主要體現在入駐率上升、開工率上升和環境改善。能源采購方面,主要體現在園區用能增加,電力、燃氣及LNG(液化天然氣)的議價能力提高;二是核心服務,包括能源服務和套餐設計,能源服務方面,主要體現在集中售電、熱、水、氣等能源上節約成本,而套餐設計方面主要體現在綜合包、單項包、應急包和響應包;三是基礎服務,即能源生產,包括發電和虛擬電廠,發電方面主要體現在清潔能源發電和可再生能源發電上,若自用電比例越高,收益越好,而虛擬電廠方面主要體現在儲能、節能、跨用戶交易和需求側響應;四是增值服務,包括工程服務和資產服務,工程服務方面主要體現在實施平臺化和運營本地化上,而資產服務體現在設備租賃、EMC(合同能源管理)和碳資產上。整個綜合能源服務可看作一種能源托管模式。
一體化解決方案是以客戶的消費需求為中心,為客戶提供“一站式”服務。是現代商業服務的必然產物,在不同的行業中整體解決方案的形式就不一樣。但其宗旨都是一樣的——以消費需求為中心。
“配售一體化+能源綜合服務”是最受益的業務模式。在售電側和配電網同時放開的情況下,電力公司同時擁有配售電業務,并且能為園區內電力用戶提供增值能源服務的公司將深度受益。負責園區售電業務可以直接從市場化的協議購電或集中競價交易中獲取發電側和購電側之間的價差利潤,同時還可獲得園區內各電力用戶的電力需求數據,是用戶數據的第一入口。更為重要的是,以用電數據為基礎,為用戶提供能效監控、運維托管、搶修檢修和節能改造等綜合用電服務,可以有效地提高用戶的用電質量,并增強客戶黏性,同時從盈利能力更強的服務類業務中獲得更多的利潤。
作為智慧社區、智慧交通、智慧能源系統方案構建者,可以采取天津中新生態城的具體模式。
符合能源互聯網與智慧城市理念的天津中新生態城是目前全世界范圍內覆蓋面積最大、建設功能最齊全的綜合示范工程之一,涵蓋了發電、輸電、變電、配電、用電、調度等電力系統生產全過程,以及通信信息網絡平臺,包括分布式電源接入、微電網及儲能系統、智能小區、智能園區、電動汽車、智能變電站、配電自動化、智能營業廳等12個子項,構建了優質清潔、安全可靠、高效互動的能源供應體系和服務體系。
作為能源互聯網與智慧城市結合的綜合示范工程。天津電力公司中新生態城緩解了石化能源供需緊張、單一煤炭發電的局面和應對氣候變化的壓力,使智慧城市更清潔。形成新型供用電關系,改變以往被動用電的模式,與電網企業實現實時互動,創造舒適、安全、便捷、高品位的生活環境;使運行成本大幅降低、峰谷差縮小、電網的冗余建設投資減少,提高電網設備的經濟運行效率,提升了企業形象。天津中新生態城工程能復制、能推廣、能實行,為能源互聯網、智慧城市建設積累經驗。工程實施后供電可靠性達到99.999%,電壓合格率提高到100%,平均停電時間由原來的20.7分鐘縮短到5.26分鐘,居民用電的可靠性和生活品質都有所提升。智能小區和電力光纖到戶,實現用戶與電網的雙向互動,支撐三網融合,實現智能家居的自動控制,讓生活更便捷、更經濟。
天津中新生態城永定洲電動汽車充電站滿足生態城內電動汽車快、慢速充電的需求,充電樁、充電站、換電站等設施也為電動汽車的發展提供了基礎保障。各種新技術的應用,使智慧城市居民享受到高科技發展帶來的便利。
融合國家電網的全球能源互聯網,電力公司要成為其中的一個部分,為特高壓輸電系統、智能變電系統、智慧配電網體系建設貢獻自己的力量。