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《中国发电企业碳中和数字转型白皮书》:电力行业转型拐点来临

2022/8/10 10:15:21 来源:环球网

“未来的电力行业,将是一个由数以十亿计的可再生能源发电、储能、智能用电设备构成的‘碎片化’系统,以智能物联网为代表的数字化技术将是实现万物数据化、智联化的重要手段。”埃森哲大中华区资源事业部总裁郑子霆表示,其中,发电企业作为重要的参与者,正围绕着低碳目标朝着数字化转型迈进。

近日,远景科技集团与埃森哲联合发布《中国发电企业碳中和数字转型白皮书》(以下简称《白皮书》),并对中国电力行业低碳转型趋势、发电企业转型路径及数字化解决方案、数字化转型技术与平台支撑进行探讨。

如今,随着“双碳”目标的提出,构建以新能源为主体的新型电力系统成为电力行业实现“碳中和”转型的方向。《白皮书》显示,中国电力转型正处于从“简单的可再生能源替代”迈向“更复杂的综合能源系统”的关键拐点,可以概括为三“替代”两“市场”的趋势,三“替代”即分布式发电逐步取代集中式发电、新能源发电逐渐取代传统能源发电,以及终端能源电能替代传统用能的趋势。

在此基础上,中国的电力市场随着电力体制改革的深化和落地,市场化程度不断提升。同时,中国的碳交易市场也在快速崛起,未来有望成为全球最大的碳交易市场。

其中,以“分布式发电逐步取代集中式发电”为例,郑子霆告诉记者,“相比于传统供能方式,分布式供能系统中包含更多的清洁能源与智能化的集中电厂,电力流向由单向变为双向,需求侧的角色也被强化,电能用户不再仅仅作为能源的使用方,而是可以成为一个个小型的发电主体向电网输送额外的电力。此外,分布式能源供应网络中,也包含了更多的硬件和软件元素。硬件方面包括智能配电网和储能设备等;在软件方面,数据服务、能源管理系统和各类信息化解决方案也起到了至关重要的角色。”

根据《白皮书》,在中国历年光伏新增装机中,分布式光伏的占比整体呈现上升趋势。2021年上半年,光伏装机共计14.1GW,同比增长22.6%。其中,分布式新增装机同比增长97.5%,而集中式新增装机同比下降了24.2%,分布式光伏首超集中式,占比高达58.8%,成为新增装机的主要来源。

谈到碳交易市场,郑子霆表示,“当前全球碳交易市场规模日趋增大,中国新兴的碳市场也在快速崛起。”据悉,中国碳市场的发展由地方性试点交易开始,2021年7月16日,全国碳交易市场正式上线。截至2022年6月,碳排放配额(CEA)累计成交量达1.94亿吨,累计成交额已达84.64亿元。

在碳市场发展初期,发电行业重点排放单位是交易的唯一主体。2020年,全国碳市场纳入发电行业的重点排放单位共计2225家。随着碳市场的发展,更多高耗能的行业有望陆续被纳入到全国碳市场中。“未来,随着碳排监测企业的覆盖面越来越广,中国有望成为世界最大的碳交易市场。”郑子霆说。

事实上,随着越来越多的新能源资产投运,中国的新能源行业也从建设期转为存量资产的运营期,发电企业对新能源资产运营的重视程度也将随之提升。发电企业将从“重资产、轻服务”的旧模式逐步向以客户服务为中心的新模式转型,并提供多样化数字化解决方案。《白皮书》也从发电侧、用电侧和输配电侧探讨了发电企业转型的路径及数字化解决方案。

其中,发电侧的数字化解决方案侧重帮助发电企业提升智能运维能力,借助数字化工具,实现天气预测、发电量预测、智能巡检与预测性维护等功能,从而提高新能源资产发电量、优化出力曲线,并降低发电企业的运维成本。同时,数字化解决方案也可以帮助电力企业监测电力市场信息并协助交易,对电力供需及电价做出预判,帮助发电企业最大化收益。

在用电侧,“能源互联”将成为未来的主要转型趋势。用户侧能源形式丰富,既包括分布式光伏等发电设备,也包括各类用电设备和电力储能设备。郑子霆强调,“能源互联”将更加注重零售侧的服务和用能管理,数字化解决方案极为丰富,应用场景也不拘一格。针对分布式光伏、储能、电动汽车充电、智慧家居及智慧楼宇等场景,对应的数字化解决方案应运而生。

而在输配电侧数字化解决方案方面,《白皮书》显示,在未来,电力系统将会由原先的“源随荷动”向“源网荷储”协同互动的方向转型。其中,输配电侧的数字化解决方案将发挥重要作用。基于大数据,利用物联网、智能AI等技术,可以将电源侧、用电侧及输配电侧的各类可控资源的数据接入,实现数据的透明感知,有效促进“源-网-荷-储”的灵活互动,促进新能源电力的消纳,并合理削峰填谷。

可以看出,参照发电侧、输配电侧和用电侧的转型方向,发电企业在不同的细分领域均有参与的机会,并提供多样化的数字化解决方案。而这些数字化解决方案均需要技术的支撑,如人工智能、大数据、云计算、物联网等。

以智能物联网(AIoT)技术为例,远景智能副总裁赵楚泓表示,“我们可以非常清晰地看到在过去两年里,物联网技术和零碳技术广泛结合,通过把和零碳相关的各种设备、装置链接起来,形成协同效应,达到我们对零碳进程的数字化支撑。”

同时“产业中台”也将成为发电企业的核心管理工具。《白皮书》认为,在以新能源为主体的新型电力系统时代,一个可以同时协同电源侧、电网侧及用户侧的产业中台(集控中心)将成为发电企业从传统能源向新能源时代转型的“智慧大脑”,是与企业管理平台同等重要的第二大核心管理要素。

在数字化低碳转型的这一过程中,埃森哲认为,发电企业业务能力与数字化能力的构建至关重要。基于此,埃森哲开发了高绩效公用事业模型(HPUM),以此帮助企业识别数字化能力的差距和数字化技术的发展机会。据郑子霆介绍,针对可再生能源发电行业,该模型共有包括业务开发、运营与维护、商业优化、资产出售/退出等七大模块,可以帮助新能源发电企业实现业务能力及流程的识别、梳理和优化。

“在业务领域,HPUM旨在帮助发电企业构建标准化业务模式与能力蓝图;在职能领域可以为发电企业设计各阶段的通用角色,并明确各职能的定位;在流程方面,模型可梳理跨工作环节与级别的流程清单,最后基于全流程业务及财务管控需求设计核心指标库。”郑子霆说。

值得一提的是,远景还打造了智能物联网操作系统EnOS™,借助物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术,打造端到端、成熟、产品化的应用套件。赵楚泓介绍,在能源电力领域,EnOS™套件为能源集团提供新一代生产营销一体化解决方案,将传统以生产运行管控为核心的集控中心,转型为兼顾生产与市场风险管控的生产营销一体化运营中心,满足新型电力系统与电力市场背景下大型发电集团的数字化转型需要。

“如今,数字化和可再生能源成为引领产业升级的关键因素,全球电力行业正在经历着多维度转型。通过发布这份白皮书,我们希望助力发电企业有效掌控能源革命和数字革命相融并进的历史机遇,打造清洁低碳、先进高效的产业结构,向‘双碳’目标迈进。”赵楚泓说。


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