解析CNDS| 国家能源集团公司杜永胜：智慧综合能源系统
2024-10-30
大家下午好，非常高兴有机会能参加新能源产业数字论坛，走向新能源数字化。我今年刚刚退休，来自于国家能源集团，退休之前我重点研究了一下综合智慧能源管理系统，今天借此机会跟大家进行分享和交流。
从五个方面进行交流。
1背景
国家能源投资集团有限责任公司
国家能源集团有的熟悉，有的不太熟悉，是全球最大的煤炭生产企业，全球最大的火电生产企业和风电生产企业以及煤化工、煤制油企业。
国家政策
主题是新能源，实际上作为我们的能源改革一个总的遵循，就是能源革命和双碳战略，2014年习总书记提出了能源革命，叫四个革命，一个合作。2020年9月习总书记又提出了双碳战略，碳达峰、碳中和，这两个作为能源革命的根本遵循。到了“十四五”尤其是2024年以后，能源改革快速推进，文件频发。2021年中央财经委第九次会议指出，“十四五”是碳达峰的重要窗口，提出了建设新型能源电力系统，2022年3月“十四五”规划现代能源体系规划中提出了建设虚拟电厂。2023年10月能源局、发改委发布《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》，提出了新能源加储能正式进入现货市场。新能源体系的建设，我们实现源网荷储一体化，电网是推进改革的关键。2024年1月国家发改委、能源局发布了《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》，也就是2024年2月能源局、发改委又发布了《关于新形势下配网高质量发展的》。那么新能源的发展离不开电力市场和现货市场，2024年5月能源局发改委又发布了《电力市场运行的基本规则》，这些文件都提到了关于储能、虚拟电厂、负荷聚合商的地位、作用、运行机制以及明确他们正式进入了市场主体。大家知道关于双碳战略，2024年1月《关于碳排放交易管理条例》以及我们三中全会《关于推进中国式现代化建设的决定》又明确了建立全国统一的电力大市场。这些政策的支撑都保证了新能源、综合能源的快速发展。
刚才讲了，新能源也好，综合能源发展它的前提是电力市场，现在咱们电力市场开展得情况怎么样，先看一下现货市场开展的情况。我们首批开展现货市场的是8个省区，山西、广东、山东、甘肃、蒙西、福建、江浙和四川，这些省份都快速地推进现货市场的交易。除此之外江西、江苏、安徽、宁夏、河北、陕西和重庆也在稳步推进，启动了现货市场的交易和结算。
开展分时电价比较好的省份有海南、广东、山东、江苏、安徽、重庆、四川等。这些省份一般工业电价实现峰值电价峰谷差达到7毛以上。因为有了分时电价，所以我们的负荷聚合商、储能企业、虚拟电厂才能实现响应需求侧响应，能够通过峰谷差套利取得收益。
2新型电力系统方向
什么是新型电力系统，简单来说就是以新能源供给为主体，以源网荷储互动和多能互补为支撑，实现电力生产、传输、消费、储能高效融合的下一代电力系统。
新型电力系统特征新型电力系统有什么特征？业界总结了有“三双两高”。双就是双侧不稳定性，所以电网存在着高度波动性，从源侧一直到负荷侧都波动性很大。双高，因为新能源加入，出现了高比例的新能源供给。再一个是新型电力系统存在高比例的电力电子设备，所以这样的话存在着海量的管控数据，管控难度进一步加大。
新型电力系统发展方向
实现新型电力系统以后我们要实现源网荷储一体化，电源侧就是由过去传统的化石能源为主的向大规模的可再生能源转变，电网侧向智能、坚强、柔性、主网、配网协同的发展。电网是由输配用，以前由单向的输电转向多元双向的网络架构。荷，过去荷是以用电为主，现在荷变成要实现双向，要实现能源的高效利用，要有序经济用电。储是我们新提出来的，我们要实现源网荷普遍要使用储能技术。通过储能技术实现调峰调平，大力发展工业储能以及充电桩，实现各级电网的秒级、分钟级、小时级、月级以及季度级的调控。
新能源发展迅猛
大家都知道电力系统最主要的指标就是安全，它一切是以安全为保障的。过去大家普遍认为存在着电力不可能三角形，什么不可能三角形？就是安全、经济、低碳。同时优化三个指标是不可能实现的，优化一个指标，必然影响另外两个指标的效果。我们优化电力系统就是不可能三角形变成可能三角形。不来看几个指标，23年底实现了清洁能源装机历史性地超过火电、总装机50%以上。非化石能源装机突破15亿，发电量占40%。到24年现在装机总量据说已经达到了58%，新能源成本也急剧下降，过去我们开展新能源都是靠国家扶植，21年以前，新能源都是有国家补贴的。到2021年8月国家提出来了新能源要实现平价上网，到了今天新能源不但实现平价上网，而且还利润非常高。所以现在我们不但能源企业，很多民营企业也都向新能源领域发展和进军，可以真正实现盈利。预计到2030年清洁能源达到25.7亿千瓦，总装机容量达到将近70%。从23年到装机容量现在才15亿，到2030年到达到25.7亿，这中间的差值非常大。这个应该说我们的新能源发展空间还非常巨大。
我们统计了一下，2023年分布式新能源的装机容量已经超过了5000万千瓦，在大部分地区已经超过了集中式新能源的发展。为什么会这么迅猛呢？它有很多原因，后面再简单介绍。
3综合能源前景
什么是综合能源呢？我们讲综合能源是利用先进的技术和管理模式，整合区域内的各类能源，包括电能、热能、冷、气，实现能源的优化配置，提升能源的综合利用效率。实现各种能源规划协同，优化运行，管理协同，互补互进。综合能源包括综合能源建设和综合能源服务。
综合能源与新型电力系统的关系
综合能源和新型电力系统是什么关系呢？应该说综合能源是新型电力系统的重要组成部分，同时也是重要抓手。现在的终端用户已不再是单一的用电，实现了源网互动，通过综合能源可以有效地解决电网的不确定性和波动性，促进主配网协同，同时可以增加用户侧新能源的最大消纳，提高新能源的利用效率，实现有序经济供电。综合能源的本质是以用户侧为导向，它是站在用户的角度来看，实现用户的经济、减排、高效，提供一站式解决方案。据我们了解，宁波市市政管理已经实现电热冷气水一个窗口办理，整合到一块了，相信将来的楼宇、园区，它的管理都会一体化。
综合能源发展前景
综合能源发展前景非常广阔，在政策、成本、需求的加持下，会迅猛发展。它主要跟集中式能源的优势在哪，现在来看集中式能源资源已经有限了，很多内陆的土地已经没有供风电、光伏发展了，现在带向海上、沙戈荒去发展，资源有限，审批复杂。分布式能源正好利用现有的园区、工厂、楼宇的空地，甚至实现农村的农光互补、渔光互补、地热互补以及扶贫的方向符合国家的政策。同时建立分布式能源能够实现削峰填谷节省电网的投资，降低运营成本。
国内发展情况 - 分布式光伏
以分布式光伏为例，分布式光伏可以实现就地发电、就地并网、就地使用，因为就地了，不用上主电网，所以它节省了升压和远距离传输的消耗，也可以节约土地，可以最大利用碎片化的光照资源，同时也可以解决弃光问题。实现新能源的就地消纳。分布式能源的核心是自发自用、余电伤亡，降低用电成本。去年和今年河南和浙江出台了隔墙售电政策，更进一步推动了分布式能发展，提升了投资商、开发商的收益。
目前我们各大能源企业都在准备建设分布式能源的集中式管理，目前国家电投已经建设了集团的统一的服务平台，叫电输一号（音）。
国内发展情况 - 工商业储能
综合能源管理还牵扯到储能，工业储能和用户储能的发展也是方兴未艾。我们根据以往的工程经验当分时电价差达到6毛以上，企业就可以通过工业储能实现峰谷平套利。什么意思？就是通过比如说我们这个工业储能我们的峰平和峰谷的时候充电到波峰的时候再放电，这样我们就通过储能实现盈利。目前储能发展得很快，但是到实现大规模的储能联网企业还非常少。
国内发展情况 - 充电桩
充电桩和电动汽车，电动汽车发展很快，将来电动汽车将在新型电力系统发挥着调节作用，因为电动汽车本身就是一个储能单元，2023年统计，全国的新能源汽车保有量将近1800万了，我们都知道现在有一种成熟技术叫V2G，现在可以反向供给电网电能，可以实现电网的调节。目前在深圳已经开展了试点，据了解，他们是反充电网一度电达到4块钱，你想充电是5毛钱，提供电源是4块钱，利差有3块钱，那家里有一台汽车就可以发电挣钱。预计V2G技术2026年可以实现商业化。目前南网集团已经建成了统一的充电桩平台，据说效应很可观。
存在痛点
目前发展存在着很多痛点，也就是说我们做综合能源智慧管理的方向，首先从规划管理运维电力市场及集团管控都有强烈的需求，首先规划，智慧楼宇、智慧园区、智慧城市，如何发展各种能源的配比，包括光伏、风电、热能，然后他们之间的比例是怎么样的，它的储能还有它的负荷怎么样调控，目前来讲科学的规划还不是很健全。
4智慧综合能源平台
从管理上来看，我们这么大量的分布式项目，就和我们集团一个分子公司就已经达到16000户，这么大量要是通过人工去管理是很难想象的，签合同都签不过来，别再说你进行项目的管理和运营。再从运维上，你像我们一个分子公司就是16000户的，我们全集团将近60万的分布式用户，靠传统的人工服务工作量很大，成本也不合算，必须通过智能的综合能源服务平台来进行管理，采用电商平台经济，培养认证工程师，由兼职运营工程师现场运维，这样才能成本核算。目前电力市场还不完善，目前我们的需求响应大多是邀约型，将来电力市场是实时进行交易。再一个是集团管控的要求，时间关系不再细讲。
要建立综合能源系统的核心是什么，整合能源，第二实现优化配置，第三提供智慧综合服务。后面的几点，第一实现区域的虚拟电厂，为什么将来要形成集团大的虚拟电厂，太大，安全上、区域管理上都存在问题，我们必须以集中管理、分布式的区域建立虚拟电厂。必须实现设备的远程控制，目前很多都是现场维护、现场管理，消耗大量的人工成本，必须通过智慧的综合运维管理平台，甚至远程甚至无线管理，这样我们可以通过平台经济实现大量的用户管理。再就是提供综合能源服务，我们综合能源服务发展也很快，包括碳交易、碳核算、电力结算，非常广。
介绍的方法功能上提出了几个中心，监测中心、运维中心、决策中心，当然还有碳资产管理中心，以及服务中心。技术上来讲，包括云边端工业互联网架构的统一协同。
5商业模式分析
最后讲一下商业模式，综合能源存在可持续发展，它必须有一个商业模式，我们把商业模式定义为降投资、强管控、扩资源、建生态、增效益。这个平台是以用户为中心，广泛吸纳综合能源，打造综合能源的滴滴模式，培养大量的合作伙伴和认证服务。
我们通过智慧综合能源平台一方面我们集合所有的相关方，包括投资方、建设方等等所有的相关方，另一方面连接大市场，包括区域的电力市场，碳市场以及综合能源市场。它遵循的不是传统的企业集团的管理方式，而是通过电商平台的平台经济模式来实现。既然是电商平台，是平台经济，它就遵循梅特卡夫定律，梅特卡夫定律就是网络的价值同用户的平方成正比，我们的用户包括我们的供应商、用户、服务商。你积攒用户越多，平台价值越多，就能形成规模效应、长尾效应，创造收益。向综合能源发展也需要具备很多挑战，需要你具有投资能力，需要组织建设能力，需要技术能力，需要各种资源能力。传统的电力企业、能源企业、工程施工单位、互联网厂商，包括我们的很多设备厂商，都具有各自的优势，目前我们也了解到我们很多这种企业，包括互联网正泰都在开展类似的建设，都是在一定的类型，一定的规模，一定的范围开展了类似的建设。但是要想实现规模效应，因为既然它是遵循平台经济，平台经济的概念就是规模是将来制胜的法宝。虽然是存在着各种各样的问题，但是发展空间巨大，我们集团目前正在研究探索建立我们集团的综合能源企业。我相信综合能源管理将迎来快速发展。
今天下午听了在座的几位发言都很受启发，我们这个平台可以把所有的技术都可以集成应用进去，谢谢大家。
