編者按:2023年9月12-14日,以“綠色 持續 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會”在江蘇常州武進召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上,國網能源研究院能源數字經濟研究所副所長孫藝新發表了《未來能源電力數字化發展趨勢研判》的主旨演講。
我是國網能源研究院孫藝新,下面根據這次論壇的安排,給大家做一個匯報分享,關于未來能源的暢想,在過去的論壇,前幾次論壇當中我也有所分享,這次我們把數字化的發展,數字化的轉型和未來能源作為一個深度的耦合和暢想,我在想關鍵點在哪?如何來把握未來的趨勢?實際上這個問題也很復雜而宏大。
第一,假設未來電氣化的發展到達一個新的高度,對電力的需求,甚至說新型電力系統的建設是不是就成為新型能源體系的核心?這是我的一個前提假設。
第二,假設顛覆性的技術尚未改變能源的格局,如果說有一些超導、核聚變也好,整個邏輯基礎又不一樣。
第三,市場化仍然是推動能源變革、電力變革的關鍵動力。
第四,以人為本這種人的作用,人的行為,人的特點,圍繞人的數據的脈絡也是我們未來對能源暢想的一個最重要的前提。
動力邏輯是什么?回到開場的時候我的考慮,到底數字化轉型,數字化發展是一個手段,或者是錦上添花的事情,還是說數字化真正能夠嵌入到能源電力的生產運營之中,從而使數據要素成為關鍵的生產要素,我想這個問題其實是擺在數字化的研究人員或者是從業者很基本的問題,在過去幾年來看,更多的還是把數字化作為一個手段,一種提高效率,提高安全可控的手段,當然這個手段也發揮著很重要的作用。
當然我們在暢想未來的時候,我們更希望不僅是一個手段,而且能夠成為最突出,最亮麗的特征,使數字化深深融入電力系統當中,所以我們會關注到底電力系統,或者是能源電力系統正在發生什么樣的變化?變化我在這張圖里基于常識性、趨勢性的一些判斷展示了,包括源、網、荷、儲都在發生變化。
電源由大電源,大能源的基地向分布式和集中式并舉的方向發展,特別是分布式的新能源的可調、可測、可觀都會成為數字化的一個需求。
同樣關于電網未來大電網,城市的配電網,微電網會是更加協同良好互動的格局,也會對數字化相互的連接,賦能提出更高的要求。
還有更加突出的是負荷測的探討這兩天大家探討的特別多,另外是氣候變化,我們看到最近兩年來一個是極端氣候的變化,一個是常規氣候氣象但是跟電力的連接相關性越來越強,所以電力系統靠天吃飯,看天定你的規劃,預測也成為一個常態。
最后就是市場的一些情況,特別是未來電力市場產品的種類越來越豐富,也需要一些數字化的預測預判融在其中,基于這些我們認為未來這種電力系統呈現出一種對數字化的內生的需求,這種內生的需求也會表現為整體的氣候的彈性,安全韌性和調節柔性,散性的表達,我想這里都有對數字化的一種相互的深度耦合融在其中。
該如何來看待數字化既是一種對能源電力系統的賦能的要素,一個內生的重要的變量,同時數字化也在使整個的電力系統向更加復雜,更加不確定性的復雜系統轉變,有可能會“牽一發動全身”,也可能會“差之毫厘,謬以千里”。我們也不是說數字化一定是帶來的“陽光雨露、風和日麗”,也可能會帶來一定的脆弱性,如果說我們不在前期的頂層設計糾偏更好的做一些規劃設計重塑的工作,實際上數字化也會成為一個雙刃劍,特別是當系統大到足夠大之后,可能任何的一種信息流、數據流、決策流的改變帶來的影響,會比傳統的能源電力系統帶來的影響更大,這也是我們初步的判斷。
從數字化實現的功能來講,我們說是2點,本身是增強以電網的特征為例,數字化本身是增強三性的重要工具也是核心的一種手段,同時數字化又能夠為其他的生產要素賦能,從而間接地助力三性的提升,形成數字化的要素我們認為是一個未來能源數字產業,能源數字經濟發展的關鍵的生產要素。
未來能源數字化智能化發展助推整個能源電力,向高質量發展主要有3項功能:
1、面向關鍵問題從而建立優化策略,涌現新模式新業態。
2、針對關鍵環節聚合內外資源,從而為整個資源優化配置提供重要的途徑。
3、聚焦關鍵節點提供關鍵信息,也是從最樸素一點,信息流、數據流的角度為源、網、荷、儲產業鏈,以及企業內部的各個業務環節助力相關的信息開放共享。
1、未來電力從供給側的角度來講,更加的注重在2030年之前優化結構,降低成本這仍然是一個主要的途徑。
基本觀點認為系統成本將是能源電力系統當中考量多種能源的互濟、互補基本指標變量,所以當考慮一個新能源融入電力系統中,首先應該要看一看對整個系統的成本帶來什么樣的變化,我們初步的研判是認為新能源滲透率超過10%,整個電力系統的成本會快速增加,在2025年,2030年分別對應的系統成本占終端用戶成本的比重分別會達到7%、13.9%的判斷,當然這背后其實想表達的是我們現在看到大量的工商業的園區、企業,其實是存在一定的綠色焦慮,或者是一些用能的焦慮問題很多企業都有太陽能光伏板在上面,內部又有小型微電網的系統有儲能加裝的東西,但是這種訴求我們非常能夠理解,因為有不同的訴求,有的是外貿型企業需要外向型的,包括一些雙碳低碳的認證,但是這里仍然要考慮的就是整體用能成本是不是得到真實的下降,以及對整個系統帶來的影響,所以也想把這個作為一個調研的發現。
2、未來電力消費將由源網促成的規模經濟逐步向以用戶需求驅動規模經濟轉變。
當然這樣的表達不是很嚴謹,我們更想說的是未來圍繞用戶的需求,用戶的各種對用電多樣性,高質量,多品類的需求會成為驅動能源電力系統演進的一個重要的驅動要素。
對應而言,信息的反饋對數字化,對深度耦合下如何來識別用戶的需求,如何來及時的提供滿足用戶差異化的用電、用能產品,也可能會涌現出新的一些產業,新巨頭。
3、未來電力行業將逐步保供保質病種的新階段,高質量的電能作為新產業前景可期。
未來圍繞著電能質量為核心的市場規模會超過萬億元,我們也看到了越來越多的企業需要對電能質量,電力的可靠性要求更高,所以在這里面可能會涌現出一些新的產業。
4、未來能源與數字融合將產生新形態,電算力成為能源電力數字化轉型的重要標志。
這個問題我們在過去討論過,現在我們只舉一個例子說明這樣的形態到底是什么?我們把它概括為電力和算力的深度融合,或者是叫電算力,其實這個狹義來講是不是數字化的基礎設施,數據中心,超算中心,5G這樣的一些算力的基礎設施是不是就是你所說的電算力?因為本身也消耗電,當然也可以跟整個西電東送的國家戰略進行匹配,似乎也有很強的政策的導向和現實的意義,但是我們覺得這只是一個狹義層面,從更廣義層面我們想說,不視角回歸到能源電力行業來講,未來除了提供電力,能不能讓這個電力之上有一定計算的功能?有一定的智慧的服務功能?
比如說我們在一個園區里面,電工裝備的企業提供高質量,我們看到很多嘉賓來自于這個領域,不僅提供高可靠性的電力輸入,或者是電力的保障,同時還有一定的智能的分析,邊緣的計算,或者是更好云的服務,都會在這個范疇之內,而這樣也更值得我們對未來進行一定的期待,暢想。
所以我們也會講,現在結合數據要素市場來講,過去是數據為王的時代,互聯網經濟,未來可能是數據和計算,數算融合為王,這也是我們對數字經濟的一個認識。
5、未來電力市場與碳市場將進一步有效銜接融合,并催生新模式、新服務和新產品。
當然碳市場在推進過程當中也很困難,也看到了有違政府相互的匹配,數據市場就更難了,最近關于數據市場的跟蹤調研和分析,有學者叫“數據交易悖論”到處都是數據交易所,但是我們沒有看到真正的數據交易在蓬勃發展,包括場外的交易遠遠大于場內交易,現在國家已經有接近60個全國地域范圍的數據交易所,但是數據的交易仍然是一個還沒有充分開墾的領地,數據流通的價值遠大于交易,交易只是在第三方市場上的一個表現形式,而更多的是一種圍繞著生產、運營、物流實體經濟活動當中都有數據的交換,數據的流通在其中。
未來能源電力的市場,能源電力的服務之中是不是會對數據的要素,數據的產品,數據的分析預測會有大量的需求在呢?所以我們不妨從這個角度做一些期待和前瞻性的考慮布局,這里面國家電網公司做了全國統一的碳監測平臺,當然是在發改委的授權之下,所以通過電力數據跟蹤監測碳排放的情況,所以這地方的工作我們叫“計量革命”,改變了原有的計量模式,當然這個工作仍然是在初期階段。
6、未來新型電力系統將增強感知、自主調節能力,電力供需協同實現智慧化。
特別是圍繞著人工智能的算法,大模型的機制可能對智能的手段,科技的倫理問題,人工智能帶來的首先是一個倫理問題,算法的及時性都應該成為現在科技企業需要關注的核心問題。
1、能源電力數字化發展不是為了能源電力自身的發展,而是為了服務經濟社會高質量發展。這個是一個需要認識到的,如果說這個初心或者是這個方向把握不住,那可能會把一些問題走偏了。
2、能源安全和電力保供仍然是當前能源數字化發展,能源數字化轉型的目的,更經濟、可靠、便利,清潔的能源供應是整個產業鏈相關的市場主體也是企業上下游共同的目標。所以數字化轉型在產業鏈供應鏈上的含義,不僅是數據要素的共享,打開壁壘這些層面,更主要的是建立共贏、共識的價值主張。
我看也有施耐德的專家,我們跟施耐德最近有一個線下的交流,未來可能還會有一個關于數字化未來能源發展的價值主張的發布,
3、能源電力數字化發展的結果不只是能源電力系統與數字系統的深度耦合,未來更需要有一定的治理現代化機制的匹配,這個往往還更重要。
4、能源電力數字化發展的未來將帶來能源產業、數字產業,能源數字經濟的裂變,還是要服務民生福祉。