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能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新元素與發(fā)展展望
日期:2022-01-06   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_miaowanying 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要出臺(tái)以來(lái),“立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”指導(dǎo)了能源系統(tǒng)發(fā)展的脈絡(luò)。特別是在落實(shí)“雙碳”目標(biāo)與新型電力系統(tǒng)的雙重驅(qū)動(dòng)下,關(guān)于能源革命的系統(tǒng)性、全局性、復(fù)雜性、緊迫性被擺在前所未有的高度,未來(lái)能源的供給模式、消費(fèi)模式迎來(lái)全新的重塑與變革,亟需豐富能源認(rèn)識(shí)論與方法論。筆者認(rèn)為用能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以概括這種新經(jīng)濟(jì)形態(tài)的演進(jìn),抓住新基礎(chǔ)、新價(jià)值、新產(chǎn)品、新市場(chǎng)、新機(jī)制五大創(chuàng)新元素的內(nèi)涵與驅(qū)動(dòng)路徑則是抓住發(fā)展機(jī)遇和產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)的關(guān)鍵。

積極發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì) 有效應(yīng)對(duì)三大挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)之一:能源系統(tǒng)在新發(fā)展理念下妥善解決安全、經(jīng)濟(jì)、綠色協(xié)同發(fā)展問(wèn)題。當(dāng)前大家普遍認(rèn)識(shí)到能源發(fā)展存在著“不可能三角”問(wèn)題,即能源系統(tǒng)的安全性與用能的經(jīng)濟(jì)性、清潔綠色要求難以兼顧,實(shí)際上是過(guò)去投資拉動(dòng)的只重視資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的發(fā)展模式走到了瓶頸所致,必須依靠新發(fā)展理念,借助數(shù)字經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展予以解決。

挑戰(zhàn)之二:能源系統(tǒng)在新發(fā)展格局下解決整體與局部、集中式與分布式發(fā)展的統(tǒng)一問(wèn)題。電網(wǎng)發(fā)展須充分融入國(guó)內(nèi)大循環(huán)、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)的新發(fā)展格局中。其中對(duì)新型電力系統(tǒng)的關(guān)注討論較多,這里只提兩點(diǎn)認(rèn)識(shí):一是應(yīng)堅(jiān)持集中式與分布式并舉,兩者銜接之處需要數(shù)字化潤(rùn)滑;二是新能源發(fā)展不僅需要規(guī)模增長(zhǎng)上的量變,還需要質(zhì)變,即新能源機(jī)組對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)頻、慣量作出的應(yīng)有貢獻(xiàn)。

挑戰(zhàn)之三:能源系統(tǒng)在高質(zhì)量發(fā)展下解決要素市場(chǎng)化配置實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新問(wèn)題。電網(wǎng)作為平臺(tái)樞紐,要能夠充分利用各類生產(chǎn)要素,將傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字新型基礎(chǔ)設(shè)施融合,成為輸出“電力”“算力”“智力”的能源新型基礎(chǔ)設(shè)施,此外電網(wǎng)功能形態(tài)、企業(yè)組織形態(tài)都需要發(fā)生轉(zhuǎn)變,為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)賦能。

發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)是應(yīng)對(duì)上述三大挑戰(zhàn)的必由之路,其創(chuàng)新發(fā)展的基本方向可概括為:市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)+系統(tǒng)觀念下的能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型。堅(jiān)持有效市場(chǎng)與有為政府是基本理論前提,數(shù)字化轉(zhuǎn)型是突破傳統(tǒng)發(fā)展模式路徑依賴的關(guān)鍵。在定義上,能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以新發(fā)展理念為引領(lǐng),以能源技術(shù)和數(shù)字技術(shù)融合應(yīng)用為重要推動(dòng)力,以數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵生產(chǎn)要素,以現(xiàn)代能源網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體,不斷提高能源行業(yè)全要素生產(chǎn)率,推動(dòng)能源實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)(見(jiàn)圖1)。



能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)五大創(chuàng)新元素的提出與綜合分析

一般認(rèn)為,發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)從能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化兩大領(lǐng)域發(fā)力,但如何刻畫其創(chuàng)新的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,如何研判創(chuàng)新方向與行動(dòng)路徑則缺乏深入研究。筆者提出五大創(chuàng)新要素就是希望找到能源革命與數(shù)字革命融合并進(jìn)的內(nèi)在邏輯,并研判未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)(見(jiàn)圖2)。

新基礎(chǔ):電力算力基礎(chǔ)設(shè)施的融合發(fā)展。電力在終端能源的占比已經(jīng)超過(guò)80%,未來(lái)能源的形態(tài)是電力與算力融合的形態(tài),電網(wǎng)也將由輸送電力向輸出電力轉(zhuǎn)變的同時(shí),充分考慮算力發(fā)展需求。首先,電力服務(wù)算力,從目前來(lái)看數(shù)據(jù)中心的耗電量尚不超過(guò)全社會(huì)用電量的2%,未來(lái)即使需求量增長(zhǎng)加倍,但總體上供電壓力不大;其次,電力即算力,電力的分布式生產(chǎn)、消費(fèi)與遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸送等功能形態(tài)均能夠同步加載算力資源,實(shí)現(xiàn)資源復(fù)用與時(shí)空優(yōu)化。電網(wǎng)的平臺(tái)樞紐功能將在“電力+算力”時(shí)代得到進(jìn)一步豐富,“電力+北斗”“電力+5G”、電力數(shù)據(jù)中心對(duì)外服務(wù)等利用模式可充分響應(yīng)用戶對(duì)算力、電力的雙重需求,徹底改造新型能源基礎(chǔ)設(shè)施的功能形態(tài)與價(jià)值形態(tài)。

新價(jià)值:能源大數(shù)據(jù)賦能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)。能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新價(jià)值在于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的價(jià)值,不僅體現(xiàn)在對(duì)能源產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的服務(wù)上,還能夠提高產(chǎn)業(yè)協(xié)同互動(dòng)能力,對(duì)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與治理現(xiàn)代化都具有重要促進(jìn)作用。以交通運(yùn)輸電力指數(shù)(TEI)為例,綜合鐵路、公路、航空、水運(yùn)、郵政、倉(cāng)儲(chǔ)等活動(dòng)的用電量,可超前反映實(shí)體經(jīng)濟(jì)活躍度。挖掘疫情前后產(chǎn)業(yè)鏈用電情況的變化,有效發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈短板。此外,用電量數(shù)據(jù)分析制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),可從產(chǎn)業(yè)視角綜合判斷產(chǎn)業(yè)鏈健康度與韌性。

新產(chǎn)品:數(shù)字能源的三個(gè)層次價(jià)值論。能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)將產(chǎn)生新的能源產(chǎn)品形態(tài),我們將其稱為“數(shù)字能源”。如同虛擬電廠不是“看得到”的電廠,數(shù)字能源也是“數(shù)字態(tài)”的能源。這里的數(shù)字屬性有三個(gè)層次,一是對(duì)能源生產(chǎn)消費(fèi)注入數(shù)字化平臺(tái)技術(shù),使供需雙方更快速的匹配與互動(dòng);二是用算法、算力、數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源供需的重構(gòu),開(kāi)發(fā)出新的交易品種,數(shù)字能源的產(chǎn)品價(jià)值;三是進(jìn)一步拓展數(shù)字能源的金融市場(chǎng)屬性,成為新的統(tǒng)一衡量尺度,改變數(shù)字時(shí)代能源的計(jì)價(jià)方式。用數(shù)字能源作為衡量用能水平的評(píng)價(jià)尺度,從而建立虛擬市場(chǎng)與現(xiàn)實(shí)世界之間的映射關(guān)系。

新市場(chǎng):電力市場(chǎng)+碳市場(chǎng)+能源數(shù)據(jù)市場(chǎng)。電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)建設(shè)是典型的“有效市場(chǎng)+有為政府”的結(jié)合,其中對(duì)碳交易、配額的初始分配、定價(jià)機(jī)制、參與主體范圍以及與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)合等問(wèn)題都需要充分的計(jì)量、仿真、預(yù)測(cè)等,這就衍生出一個(gè)為電力交易、碳交易服務(wù)的能源數(shù)據(jù)市場(chǎng),三個(gè)市場(chǎng)的有機(jī)結(jié)合是彌合政府與市場(chǎng)失靈、真正落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的有力手段。

新機(jī)制:數(shù)字技術(shù)賦能制度創(chuàng)新與能源金融創(chuàng)新。市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)需要多方主體的積極參與,一方面需要建立具有吸引力的激勵(lì)機(jī)制,另一方面還需要建立多方信任的互信機(jī)制。例如,區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式能源交易機(jī)制,就能夠?qū)⒎植际嚼?、公平性等特點(diǎn)完美契合新型電力系統(tǒng)下源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)需要。此外在能源電力供應(yīng)鏈金融、電力征信等新興業(yè)務(wù)領(lǐng)域,也需要“金融科技+大數(shù)據(jù)+區(qū)塊鏈”等技術(shù)的跨界應(yīng)用。相信未來(lái)全新的能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈一定是一個(gè)能夠吸引“能源圈”以外的數(shù)學(xué)家、金融從業(yè)者等更多“聰明人”參與的廣大舞臺(tái),實(shí)現(xiàn)共建共享共榮。

對(duì)能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的邊緣創(chuàng)新研判與前景展望

能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)還處于探索階段。創(chuàng)新總是從邊緣開(kāi)始,下面對(duì)未來(lái)能源發(fā)展的四個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行初步研判與展望。

展望之一:瞄準(zhǔn)尖峰負(fù)荷供需矛盾的數(shù)字能源產(chǎn)品創(chuàng)新。從需求的痛點(diǎn)程度看,數(shù)字能源的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)最有可能產(chǎn)生于尖鋒用能市場(chǎng)。目前,尖峰用能的低效率矛盾值得關(guān)注,3%尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間一般不超過(guò)30小時(shí),5%尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間一般不超過(guò)100小時(shí);隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)“雙高”“雙峰”特征進(jìn)一步凸顯,傳統(tǒng)的冗余建設(shè)模式因邊際收益遞減而越發(fā)難以為繼。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括:在尖峰時(shí)期以市場(chǎng)化手段調(diào)用社會(huì)中小微型供電設(shè)施;基于區(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)計(jì)配額憑證交易產(chǎn)品和制度模式;通過(guò)電力大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)交易市場(chǎng)價(jià)格規(guī)模監(jiān)測(cè);配額交易數(shù)據(jù)可進(jìn)一步推動(dòng)金融創(chuàng)新、輔助電網(wǎng)規(guī)劃。

展望之二:瞄準(zhǔn)隔墻售電市場(chǎng)的用戶市場(chǎng)培育。補(bǔ)貼退坡后讓市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)充分發(fā)揮作用是資本市場(chǎng)看好新能源賽道的重要理由,創(chuàng)新成為新能源產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級(jí)的源動(dòng)力。正如當(dāng)前市場(chǎng)一樣,隆基集團(tuán)產(chǎn)能成本優(yōu)勢(shì)策略、通威集團(tuán)“漁光一體”模式、清能股份“重卡突破路線”都是在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中涌現(xiàn)出的新模式、新路徑,未來(lái)圍繞“隔墻售電”市場(chǎng),也將孕育出新的商業(yè)機(jī)會(huì)。雖然尚難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一個(gè)社區(qū)中愿意參與雙向互動(dòng)的“產(chǎn)消者”最小種子規(guī)模,但可以判斷的是,以“靈活性電源+光伏電源”為代表的多能互補(bǔ)模式將有更大的施展空間,且必須堅(jiān)持以“為用戶創(chuàng)造更多價(jià)值”為基本點(diǎn),從用能場(chǎng)景與便利性上加強(qiáng)設(shè)備裝置的可用性、易用性設(shè)計(jì)。

展望之三:瞄準(zhǔn)“東數(shù)西算”市場(chǎng)的算力電力布局。一方面,部分電力負(fù)荷的空間轉(zhuǎn)移,有利于緩解西部、北部清潔能源消納問(wèn)題。另一方面,數(shù)據(jù)中心在線負(fù)載具備空間轉(zhuǎn)移靈活性,離線負(fù)載具備時(shí)間轉(zhuǎn)移靈活性,兩類負(fù)載都具備需求響應(yīng)潛力。預(yù)計(jì)到2025年,數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6000億元。契合“雙碳”目標(biāo)的落實(shí),未來(lái)“東數(shù)西算”的戰(zhàn)略價(jià)值將在中長(zhǎng)期得到充分顯現(xiàn)。

展望之四:瞄準(zhǔn)制造業(yè)轉(zhuǎn)移城市的“碳犀牛”風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。關(guān)注東部制造業(yè)為主的城市能源轉(zhuǎn)型,其中“雙碳”的轉(zhuǎn)型機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存。要充分發(fā)揮市場(chǎng)的引導(dǎo)作用,健全全國(guó)統(tǒng)一的碳市場(chǎng)交易機(jī)制和運(yùn)行規(guī)則,推動(dòng)不同區(qū)域、不同行業(yè)、不同水平的企業(yè)能夠得到公平的發(fā)展空間。筆者提出“碳犀牛”問(wèn)題,旨在認(rèn)識(shí)到各種風(fēng)險(xiǎn)的疊加與防控問(wèn)題。一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡風(fēng)險(xiǎn):警惕高新產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩與傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)中“劣幣驅(qū)逐良幣”;二是區(qū)域結(jié)構(gòu)失衡風(fēng)險(xiǎn):警惕自上而下層層分解帶來(lái)的區(qū)域割裂風(fēng)險(xiǎn);三是能源系統(tǒng)疊加風(fēng)險(xiǎn):警惕新能源發(fā)展“重?cái)?shù)量、輕質(zhì)量”帶來(lái)的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn);四是金融系統(tǒng)疊加風(fēng)險(xiǎn):警惕由產(chǎn)業(yè)、能源系統(tǒng)的不確定性傳導(dǎo)至金融系統(tǒng)后帶來(lái)的投融資信貸風(fēng)險(xiǎn)。

本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》(上旬刊)2021年第11期,作者單位:國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司

原標(biāo)題:能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新元素與發(fā)展展望
 
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