第十四章

    “互联网+”与能源

    中国、印度、日本、德国,每个国家都在争先开发智能电网和能源利用的新途径,而赢得这场竞争的国家将在全球经济中处于领先。我希望美国成为这个国家。
    ——奥巴马

    电力系统是为电能的产生、输送、分配与应用而构建的人工系统,是人类到目前为止构建的最庞大、最复杂的系统,随着社会需求的变化、技术的进步,它处在不断发展、变化和更新之中。传统的电力系统主要包括发电设备、输配电设备、用电设备,以及保护与控制设备。这些设备通过适当的方式进行连接,组成有机整体,确保电力系统在任何时刻都能够产生数量充足的电能,以满足系统负荷的要求。

    从诞生至今,电力系统已历经百年,但是发展的方向一直在于建造更大的电站、更强壮的电网,以及更高的发电效率和更低的输电损耗,传统电力系统在技术方面已经臻于极致。三峡水电项目是人类建造的最大发电站,能够完全满足一些中小国家的所有电力需求。而正在蓬勃发展的特高压电网则能够将电力从一个大陆传输到另一个大陆。但随着人类技术的不断进步,社会需求的不断演变,传统电力系统目前已经显得有点跟不上时代了。

    能源电力行业处于剧变前夕

    对于传统电力系统来说,最大的挑战是对于柔性的迫切需求。在发电端,随着成本的快速下降和各国相关政策的强力支持,包括风电和光伏在内的新能源装机正在全球迅速增加。这些新能源装机既包括大规模集中式发电,比如我国西北的风电基地;也包括小规模的分布式发电,比如沿海地区的屋顶光伏电站。而且,这些新能源所发电力,大部分仍将是并网应用。但是伴随着新能源规模的快速扩张,由于布局不合理、输配电设施建设滞后等原因,导致新能源发展出现了并网难、设备利用率低、能源浪费、安全事故频发等问题。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图1

    图14–1 传统电力系统

    资料来源:信达证券研究开发中心

    风电的问题尤其严重,我国北方风电集中开发的地区大都遭遇较严重的弃风限电问题。据统计,2014年上半年,全国风电场有效利用小时数仅为976小时,相比2013年同比减少约83小时。东北一些地区冬季弃风限电比例接近40%,直接经济损失近百亿元。随着太阳能发电规模的上升,也出现了因无法并网而不得不“弃光”的苗头。在甘肃的一些电站,限电率甚至高达50%,造成清洁能源的大量浪费。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图2

    图14–2 中国非化石能源发展规划

    资料来源:中电联

    有鉴于此,如何在不影响电网安全的前提下,将这些波动性很强的新能源电力尽可能多地并网,成了目前各国电力系统面对的最大挑战。与此同时,电力调节困难的火电和核电,却正在日益大型化,单体装机的规模越来越大,变得更加难以调节。而在需求端,随着电动汽车的大规模普及,电力消费的波动性也变得更加复杂。不久的将来,人类拥有的电动车将数以百万计,甚至更多。德国政府早在2008年11月就提出未来10年普及100万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车的计划。2014年,仅特斯拉一家企业的电动车销量就超过3.5万辆,而日产聆风电动车2015年销量将突破6万辆。

    根据特斯拉提供的数据,每辆特斯拉电动车平均每年行驶15 000英里,需要耗费4 800千瓦时的电力。这是个什么概念呢?2013年,中国人均年用电量仅为3 900千瓦时,美国2012年平均每户居民耗电超过10 800千瓦时。因此,如果电动车大量投入使用,社会耗电量将大量增加。更糟糕的是,高度城市化导致全球人口前所未有的集中。因此,电动汽车用户一起充电将导致部分地区的电力负荷激增,严重威胁电网安全。如何满足几十万辆电动车同时充电,又不至于因为电压迅速下降导致电网崩溃,成为摆在电网企业面前棘手的难题。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图3

    图14–3 能源电力系统面临的六大迫切挑战

    资料来源:信达证券研究开发中心

    正是由于以上原因,电网系统的调节空间正在从发电和用电两端被前所未有地压缩,这也对电力系统的调节和控制技术提出了更高的要求。在这样的背景下,柔性,或者也可以称为灵活性,将是决定整个电力系统先进与否的关键因素;而电力系统是否能够满足先进生产力的要求,将决定一个国家未来的竞争力。奥巴马一直将电力系统的先进性视作国家竞争力的重要方面,他在2009年就公开表示:“中国、印度、日本、德国,每个国家都在争先开发智能电网和能源利用的新途径,而赢得这场竞争的国家将在全球经济中处于领先。我希望美国成为这个国家。”

    目前电力行业组织形式也正在发生巨变,全球电力行业价值链上的企业和组织数目正在经历前所未有的增长。曾经横跨发电、输电、配电、售电和服务领域的一体化电力企业,因为政府监管、市场竞争、电力体制改革等诸多因素,而分拆成独立的发电、输电、配电、售电、电力服务等细分领域企业。早在20世纪80年代,英国政府就开始对电力工业进行改革。1990年,英国政府将英国中央发电局分解为国家电网公司和3家发电公司;1996年,美国联邦能源管制委员会出台法令,要求开放电力批发市场,明确要求发电厂与电网必须分离;我国也在2002出台电力体制改革方案,将国家电力公司拆分为两大电网公司和五大发电集团,完成“厂网分离”目标。现在中国新一轮的电力体制改革也已经推出,强调有序放开输配以外的竞争性环节电价,向社会资本有序放开配电业务和售电业务,有序放开公益性和调节性以外的发用电计划,全面放开用户侧分布式电源市场。改革后,中国电力市场将更加开放,各种类型、各种所有制的企业都将有机会参与电力市场的竞争。

    虽然电力体制改革能够显著提升电力系统的效率和运营质量,但是改革也给电力系统的安全性带来了新的挑战。改革使得原有的电厂、电网之间的资产关系以及行政隶属关系都不复存在,代之以市场交易为主的经济利益关系。过去,电力系统内部的安全生产问题是“大一统”的电力企业内部自己的事情,其手段主要是贯彻法律法规和行政制约相结合;改革后,电力系统的安全问题变成了分而治之的各家电力企业共同参与的事情。电力安全管理体制和管理方式都发生了很大的变化,电网的安全问题已不是电网公司一家能解决得了的问题,相关企业设备的运行状况和安全管理状况,都将同系统的安全稳定运行息息相关。由于电力产品的瞬时性和电力事故的不可预知性,改革后多主体参与的电力系统管理难度成几何级增长。因此,如何做好不同电力企业之间的沟通和协调,实现电网安全稳定运行,如何监管横跨数个领域的众多电力企业,如何在跨多个公司的平台上进行电力调度,都是摆在监管者面前现实的难题。

    同时,消费者也提出了更多样的要求。随着智能技术的发展,随时可以查询用电量、电价、碳排放量等基础数据已经成为新一代消费者的基本需求,而通过移动互联网实时控制用电器和屋顶的光伏系统也成为现实。因此,整个电力生产——消费链条将产生比过去多得多的数据。如何驱动电力公司信息技术平台和业务应用的升级改造,扩展电网对数据的传输、容纳和处理能力?如何提升电力公司在数据资源价值挖掘的整体水平,促进业务管理向着更精细、协同、敏捷、高效的方向发展?如何利用这些数据为用户和企业产生真正的价值?这些都是电力系统目前正在面临的挑战。

    能源互联网应运而生

    为了解决这些问题,能源互联网技术应运而生。目前对于能源互联网,不同企业和机构有着不同的定义,但相同的是,所有人都认为信息技术将在未来的电力系统中扮演核心角色,成为能源互联网实现的基础,因为只有信息技术才能实现整个能源系统内各系统和设备的互联互通。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图4

    图14–4 能源互联网的特征

    资料来源:远景能源互联网研究院

    发电设备、电网设备、用电设备和用户连接到能源互联网后,可以进行实时的信息交换,从而实现对整个系统的效率优化和安全调度。基于信息技术的大规模应用,目前集中式、被动、弱信息化、单向传输、静态、封闭式的电网,将进化为去中心化、市场导向、服务导向、分布式和集中式相结合、动态、开放式的智能物联系统。电网将能够实现交互式优化,基于高度开放的信息化基础设施,企业能够开发出新的商业模式和服务应用。互联后的电力系统不仅将实现分布式发电和新能源装机的大规模安全并网,还能通过用户侧管理系统和能源路由器,帮助家庭用户、公共建筑以及中小型企业减少能源消耗,实现错峰用电,以减少电费支出。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图5

    图14–5 能源互联网架构

    资料来源:信达证券研究中心

    能源互联网包括六大板块:智能发电、智能电网、智能储能、智能用电、智能能源交易、智能管理和服务。这六个板块无法割裂,浑然一体,构成了完整的能源互联网。建立这样涵盖六大板块的能源互联网并非一蹴而就,需要有先有后。那中国的能源互联网从何开始?可以先看看能源互联网的先行者——德国是怎么干的。德国联邦经济和技术部在2008年发起了“E-Energy”(信息化能源)计划,通过在6个地区试验不同的能源互联网项目,为德国最终的能源互联网建设积累经验。之后,又从6个项目扩展到了11个项目。我们来看看最初的六大项目的具体特色。

    库克斯港eTelligence项目。项目区域内所有发电设备的即时输出情况和用能设备的即时能耗数据在网上一目了然。当供需情况双向透明之后,撮合能源交易和能源服务的机会就形成了。比如当风力发电能力出现剩余时,区域内某家酒店的游泳池或者冷库就会人工或者自动启动,利用剩余的风电制热或者制冷。

    莱茵鲁尔地区E-DeMa项目。E-DeMa项目内,家庭在消费能源的同时,也在利用自家的微型分布式能源电站生产电力,并在社区内销售。这个项目的核心在于“智能能源路由器”,这种“路由器”既可以实现家庭用电的智能监控和需求响应,也可以反向将分布式电站所生产的电力卖给电网或者社区,能源路由器可以是光伏逆变器,也可以是家庭储能单元,还可以是家庭的智能电表。

    卡尔斯鲁厄和斯图加特地区Meregio项目。该项目力图建立一个以传统的火电和燃料电池为主、基于互联网的区域型能源市场,为传统化石能源融入能源互联网提供了很好的示范。通过为区域内的用户安装智能电表,以收集用电信息和发布即时电价,并以电价波动带来的经济利益,鼓励居民错峰用电,参与削峰填谷,并以此来增加电源的利用效率,减少传统化石能源的温室气体排放。

    莱茵–内卡城市圈“曼海姆示范城市”项目。该项目建立了能够融合水、电、气、热等在内的公共资源的泛能网络和分布式泛能中心,为能源互联网向电力以外的能源扩展提供了示范。居民所使用的电力、自来水、供热、燃气都来自身边最近的分布式能源中心,尽可能减少传输的损耗。

    哈茨地区RegMod项目。项目核心示范内容是建立能够整合储能设施、电动汽车、可再生能源和智能家用电器的虚拟电站(VPP),是能源互联网的雏形。当可再生能源发电有富余的时候,抽水蓄能电站和电动汽车可以储存多余的电力,智能家用电器也会及时开启消费多余电力;在电力需求攀升的时候,这些储能设施可以和智能用电器一起构成虚拟电站,通过释放所存储的电力以及减少智能用电器的用电量,来满足紧张的电力消费需求。

    亚琛Smart Watts项目。项目通过建立智能电力交易平台来实现所覆盖区域的分布式能源交易。消费者通过智能电表来获知实时变化的电价,根据电价高低来调整家庭用电方案和电动车充电方案。

    以这六大项目为核心的E-Energy计划将促成德国整个能源价值链内更大的透明度和更激烈的竞争——从发电厂、电网运营商、服务企业一直到最终消费者。这将推动技术领域乃至整个工业领域的创新,加速能源市场自由化的进程,促成电网布局的分散化。

    有四大元素几乎贯穿了德国的六大能源互联网示范项目,那就是分布式可再生能源、电动汽车、储能和智能用电终端。信息技术行业和能源产业共同开发出的跨领域设备和服务,将为未来电力网络奠定坚实的基础。用电设备拥有智能技术,从而融入能源互联网;经过改进的储能技术能够将分散的小型储能单元整合进电网;分布式发电厂不仅能够发电,还能够提供系统服务;最后,E-Energy为电动车与电网的一体化提供必要的技术。

    有中国特色的能源互联网

    由于中德两国情况迥然不同,德国人的能源互联网实践不可能在中国完全照搬。德国是典型的发达国家,2014年GDP增长仅为1.5%;德国还是世界人口平均年龄第二高的国家,在全世界仅次于日本,人口老龄化非常严重。因此,德国已经过了能源需求高速增长的时代,过去10年来的人口数量和能源需求一直处于萎缩中。此外,德国面积狭小,全境处于同一个时区内,东西时差只有30多分钟,因此不存在电力生产中心和消费中心不匹配的问题。

    但中国的城镇化率刚刚迈过50%大关,经济增长速度也远高于德国。而且中国的能源发展面临一大现实矛盾和两大难题,即:能源需求的持续增长同能源电力产能结构性过剩的矛盾;能源生产消费中产生的环境污染难题,以及能源生产中心和消费中心的地理不匹配难题。中国的能源互联网发展路径必须具有中国特色,既要将现实矛盾和发展难题考虑在其中,也要面向未来、学习海外的先进经验。从可行性和必要性来说,在中国,能源互联网最先落实的应该是坚强智能电网和分布式光伏。

    中国仍然处于迅速发展阶段。即使从中长期来看,保证能源供应安全,满足人民生产生活不断增长的能源和电力需求,确保国民经济迅速发展,仍是中国能源发展的第一目标。建设以特高压为核心的坚强智能电网,可以有效解决中国的能源消费和生产的地理错配问题。并且,智能化的特高压远程输电网络也可以像德国的能源互联网项目一样,大幅提高包括可再生能源在内的发电资产利用率,减少能源生产和输送过程中的污染和损耗。因此,特高压会成为将来中国能源互联网的坚强骨架。国家电网公司和南方电网公司也一直在致力于推进特高压项目。

    如果说以特高压为核心的坚强智能电网是能源互联网的中国特色,那分布式光伏则是中国能源互联网建设面向未来的窗口。分布式光伏具有众多优势:首先,同集中式发电相比,分布式光伏倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,还有效解决了电力在升压及长途输电中的损耗问题;其次,通过在需求现场灵活满足用户对能源的不同需求,实现了能源精益化生产和消费;再次,分布式光伏电站还具备占地面积小、初始投资和后期运维成本规模较小、建设周期短、灵活智能、便于控制等优点,能够对大电网、远距离供电形成有益的互补和替代,未来发展到一定比例时,能够有力促进智能微网的发展。在德国,分布式装机占光伏总装机的比例接近75%,是发达国家光伏发展的主流。而且,与其他清洁能源相比,光伏发电与工商业用电峰值基本匹配,因此分布式光伏相比于其他可再生能源具有更佳的经济性。

    不过,真正赋予分布式光伏作为能源互联网入口优势的,还是因为在所有的能源形式中,只有分布式光伏才能够真正做到贴近用户、拥抱用户。在传统的能源电力行业中,规模经济为王,电站越大越好,项目越大,度电成本越低。但在能源互联网时代,需要考虑的却是如何化整为零,如何在不增加度电成本的前提下,将大项目拆成小项目,这样才能尽可能靠近能源消费者。在目前的技术条件下,煤电、气电、风电、水电、生物质发电、核电都无法做到百兆瓦级别的项目度电成本和千瓦级别的项目度电成本相近甚至相同,只有光伏发电能够实现这种逆规模经济,因为不管是集中式还是分布式,所有光伏电站本质上都是由一块一块光伏组件拼装组成的。因此,光伏电站尤其是分布式光伏电站,将成为能源互联网时代的最佳能源来源。

    随着新一轮电改的强力启动,中国能源互联网发展的体制障碍将被扫清。未来,在电改得到有力落实的前提下,发电、售电、配电行业的竞争将前所未有的激烈,电价竞争将会出现。但以服务和消费者体验为核心优势的新型售电和配电企业将会走得更快,也能走得更远。而发电企业的核心竞争力也将不仅仅是发电资产的规模大小,更需要在提供优质低价电力的基础上,推出增值服务来吸引并黏住售电企业和用户。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图6

    图14–6 电改和能源互联网

    资料来源:信达证券研究开发中心

    这就更需要基于能源互联网的技术和商业模式来实现。通过大数据和云计算,收集并分析不同电力用户的用能和生活习惯,设计并精准提供有针对性的差异化方案,来满足不同用户的需求。并且由于电力商品的实时性、无形性、供求波动性、同质化等经济技术规律,电力行业的市场化更需要先进的信息和通信技术,来保障电能的生产、输送、使用的动态平衡,保障电力系统安全稳定运行和电力可靠供应。

    根据电改未来分阶段的进展和时间安排,中国能源互联网建设也将会按照“三步走”的顺序有序落实。从目前开始是能源互联网的第一阶段,重心在于能源互联网基础设施的大规模建设和改造。包括分布式能源、储能、数据采集器、智能电表、充电桩、智能逆变器等设备和系统,这些能源设备相当于能源互联网的五官和触手,构成了能源互联网最基础的设备层。这一阶段的大规模建设将持续数年,带来万亿计的市场。

    随着基础设施的基本完善,以及售电侧市场的逐步放开,预计中国将于2017年进入能源互联网的第二阶段——需求侧管理和服务市场。可以预见,2017年前后,面向工商业用户的电力交易市场机制将基本建立;同时,也会有大量多背景的企业主体进入售电市场,包括发电企业、园区管理企业、大型用电企业、公用事业企业、分布式电站项目公司等。因此,售电侧的竞争也将日趋激烈。为了黏住电力用户,价格竞争难以避免;但是,单纯的价格竞争难免会让供需双方陷入零和博弈的陷阱。于是,能够提供基于能源互联网的综合性智慧用电服务的企业将会在价格竞争的泥潭中脱颖而出。此轮电改的核心目标之一,就是建立基于市场的电力电量平衡新机制。基于能源互联网的需求侧响应和管理将成为新平衡机制的重要调节工具。

    第三阶段将以配电侧的智能化和竞争为主要特色。伴随着电改的深入贯彻,预计在2020年左右,所有增量配电和大量存量配电将向市场开放。届时,售电侧的充分市场化将带动企业间的竞争往配电侧传导。配电网络作为智能管道和管理平台的角色将得到企业重视,一大批基于能源互联网建设和改造的、以分布式发电项目为核心的智能微网将出现。同时,虚拟电厂作为分布式电站智能运维平台和需求侧响应及管理系统的高阶形式,将基于智能微网而蓬勃发展。至此,一个以分布式发电和智能用电器为核心,通过互联网广泛互联和智能管理,以综合性服务为特点,以电力消费者为核心,充分竞争和开放的能源互联系统将初步落成。中国能源互联网的三个阶段并非是接力式的交替发展,而是会像三级火箭一样,三大阶段在时间上会交叉重叠、同时进行,最终将中国的能源互联网发展推向高潮。

    能源互联网商业模式

    从传统电网体系向能源互联网体系转换的过程中,将涌现出一批很有意思的新商业模式。未来,电网公司将逐渐从输配电资产的投资和运营管理企业进化为信息服务企业,很多新的服务模式将应运而生。

    ·电网企业可以同发电企业合作,向下游电力消费者提供能源管理服务,根据其用能特征提供能源打包服务。

    ·电网企业还可以根据大数据,甄别出优质的电力消费者,向发电企业推荐优质电力消费者,促成双方达成令人满意的售电协议。

    ·期货交易所可以根据电网企业提供的大规模历史数据,向金融投资者和电力消费者提供丰富多元的电力期货。

    ·电网企业将成为灾害预警中心,设备发生短路,电网将第一时间获知,及时通知用户或者消防队处理。

    ·电网企业还能够利用大数据分析技术,对不同电力消费群体的用能习惯进行分析,制定针对不同消费群体的精细差别电价,奖励那些节能用户,惩罚那些浪费用户,而不是像现在那样,仅仅根据用电量绝对数进行一刀切的电力阶梯定价。

    在首先提出能源互联网概念的德国,已经有一些非常有趣的能源互联网商业模式投入实践,例如2013年德国四大输电网公司共同推出的灵活投切负荷调峰平台。四大输电网公司每月提出总量为1 500兆瓦的调峰容量的招标公告,参与调峰的用电负荷每月每兆瓦能获得2 500欧元固定费用,然后根据主动参与调峰的实际负荷实现价格浮动,允许的竞价容量从最小50兆瓦到最大200兆瓦。这个平台主要针对直接介入高压电网的大型用电单位,比如电解铝厂、多晶硅厂、钢铁厂等,为大型用户提供一种新型的赢利方式,使得企业不仅能够发电上网挣钱,还能通过节电调峰挣钱。

    试想一下,如果企业在电力供应紧张时停产,把相应的生产任务移到电价便宜时段,这个企业就可获得三重收益:既获得了主动参与调峰的补贴收益,还降低了自己的电力消费成本,另外每月每个参与调峰的兆瓦还能获得2 500欧元的固定收益。当然,这种商业模式的实现必须以能源互联网为基础,要求电网企业在用户侧引入智能控制系统,才能使瞬间的智能化操作成为可能。

    另外,虚拟电厂这种新的业态将大规模涌现。一个虚拟发电厂可以由不同类型电源组成,如风力发电机、光伏组件、微型水电站以及微型生物质电站、电梯势能发电等小规模并且不稳定的电源。虚拟电厂运营商可以像现在的金融工程一样,利用先进的电力电子技术、通信技术和机械技术,在各种现有电源的基础上,进行不同电源、不同项目之间的组合和分解(消纳和储能),以设计出符合客户特定用能需要并具有经济性的电源组合。通过虚拟电厂工程,可以弥补不同类型可再生能源发电项目自身的不稳定性缺陷,从而使虚拟电站也可以被当成传统电站一样对待。

    德国已经有多个虚拟发电厂“落成”,电厂的构成包括热电联产机组、水电站、风电场、光伏电站等电源,其实际能效和经济效益均要高于单独运行这些电源。德国电信还在向家用客户销售小型燃气锅炉发电机,这些发电机将接入互联网和电网,让它们在为家庭供暖之余,还可以共同作为一个虚拟电厂,供能源公司调用。根据美国调查公司Navigant Research 2014年10月最新公布的预测,全球虚拟电厂合计容量到2023年将扩大至28吉瓦,相当于1.3个三峡电站,而这些发电能力将大部分由居民屋顶的光伏电站和海上的风力发电机组提供。

    能源互联网与互联网思维

    对于中国来说,能源互联网应用看似略显遥远,实则离我们很近,因为基础技术已经成熟,包括:需求侧管理技术、分布式发电技术、输配网级别的智能电网控制和调度技术、智能电表技术、物联网技术、大数据及云计算技术、新能源及储能、先进电力电子技术、超大型系统管理及规划技术、新能源汽车技术。

    不过,技术仅仅是建设能源互联网的必要硬件。在“互联网+”时代,比硬件更重要的将是软件,能源企业的思维模式需要基于互联网实践而重构。能源互联网打破了行业中的信息不对称,极大提高了传统能源电力系统的效率,降低了成本。不过,能源互联网的价值远不止于此,更深远的影响来自思维方式的革命。这将是一种全新的思维模式,核心是以“全连接”来重构能源企业的思维模式,电力消费者和发电企业之间、发电企业和电网之间、电力消费者和电网之间,以及服务企业和消费者之间,都是全连接的。能源企业的商业模式、营销模式、研发模式、运营模式、服务模式等,都必须以互联网的时代特征为出发点进行重构。能源互联网不是简单的“能源+互联网”,不是仅把互联网作为工具叠加在电力或者其他能源行业之上。重构能源电力企业的思维模式是最重要的,因为思维决定了行动和方向。互联网思维一旦同最保守的能源行业进行嫁接,将长出最不可思议的果实。互联网思维将从以下七大思维方式影响并改造能源电力行业,号称“互联网思维七剑下天山”。

    第一剑:用户思维

    用户思维是能源互联网思维的核心,一切都要围绕用户思维。其他行业早就开始以用户为中心重构企业战略,但对于能源行业来说,企业最欠缺的恰恰就是用户思维。能源行业企业早已经习惯了朝南坐,即使在竞争激烈的能源电力设备行业,以用户为中心也往往被异化成以价格为中心。真正的用户思维,要求能源电力企业在价值链各个环节中都要真正“以用户为中心”去考虑问题,必须从市场定位、产品研发、生产销售乃至售后服务整个价值链的各个环节,建立起“以用户为中心”的企业文化。不仅是理解用户,而是要深度理解用户,只有深度理解用户才能生存。能源电力企业的商业价值必须要建立在用户价值之上。举个例子,光伏电站开发企业为客户提供高质量的交钥匙电站项目已经不够,还要考虑到大部分电站业主并非专业的电站管理者,考虑到不同业主的电站使用习惯,为客户提供高质量、个性化的电站托管和运维服务,真正让客户能够放心发电、省心管理,那就算成功做到用户思维了。

    第二剑:极致思维

    极致思维,就是把产品、服务以及用户体验都做到极致,超越用户预期。对于能源互联网而言,极致思维重在把握用户的微小需求,并且提供超越用户预期的服务。比如在纽交所上市的Opower,这家公司通过互联网交互平台分析家庭电费账单,帮助家庭用户节省生活中不经意浪费的能源。甚至还有公司能够做到比Opower更极致,德国有一家公司是这么做的:每次你打开冰箱或者其他电器,平台就会通过移动终端立即告诉你,刚才你用了多少电,甚至还能让你知道,你比正常操作多用了或者少用了多少电,在社区里的排名如何。虽然同工商业能耗比起来,家庭节能省不了多少电,但Opower以及类似公司的极致服务的初衷很可能是吸引家庭用户购买其他增值服务。所谓极致思维的本质就是不要忽视任何一个消费者,不要忽视任何一项不起眼的需求。

    第三剑:流量思维

    对于互联网来说,流量意味着体量,体量意味着分量。流量即金钱,流量即入口,流量的价值不必多言。微信和微博之争、滴滴和快的补贴大战,说到底就是为了抢流量。在互联网行业竞争中,免费往往成了获取流量的首要策略;互联网产品大多不向用户直接收费,而是用免费策略极力争取用户、锁定用户。但是,免费可以作为一种营销手段,但绝不是一种商业模式,因此免费战略的核心就是如何将流量变现。能源互联网应用流量思维可以有三种方式,首先,是基础服务免费,增值服务收费;其次,是短期服务免费,长期服务收费;最后,则是用户免费,第三方付费。国内有些能源企业已经将这三种模式应用于市场,一家中国的智能风机企业,通过免费的建站模拟服务吸引客户,再通过销售运维服务变现。一家国内光伏电站服务企业向市场免费提供较简单的光伏电站气象预报服务,但是精准的气象预报服务则需要收费。还有一家国内光伏电站运维企业,向电站客户提供免费的数据监测服务,并将数据报告出售给有电站融资和交易需求的银行、保险公司等金融机构变现。

    第四剑:社会化思维

    社会化商业的核心是参与,最典型的模式就是“众包”,以“蜂群思维”为核心的互联网协作模式,意味着群体创造。不同于外包,众包模式非常强调平等协作,维基百科就是典型的众包产品。与传统的集中式发电电力网络不同,能源互联网从一开始就是一个以众包定义的能源网络;在能源互联网中,每一个分布式发电项目和微网都是一个众包单元,这些单元通过协作和互补构成了一张智能强健并且绿色经济的电力网络。在这张网络的背后则是数量庞大的企业和家庭参与者,包括电站开发、电站运维、微网运营、管理平台、需求侧响应等等。不同于传统电力网络,在能源互联网中,每一个参与的个体角色都是平等的,协作将替代传统的电网调度命令。此外,在能源互联网时代,个人将首次能够参与能源系统的管理和投资,单个个体不仅能够通过互联网金融众筹建设分布式电站项目,还可以作为能源互联网的重要主体参与需求侧管理,成为电力网络最重要的末端细胞。在能源互联网时代,电力系统将先化整为零成为微型单元,再通过众包模式聚沙成塔。哪个能源互联网企业能够利用好社会化思维,将亿万个体聚合起来,哪个就能成为能源互联网时代的BAT。

    第五剑:大数据思维

    在互联网和大数据时代,用户所产生的庞大数据量使企业能够深入了解“每一个人”,而不是“目标人群”。这个时候的营销策略和计划就可以更精准,就可以针对个性化用户做精准营销。在能源互联网时代,信息和数据的经营是能源和电力企业的核心竞争力之一。数据挖掘和分析能力至关重要,基于大数据分析,能源电力企业可以做到对消费者的深入洞察,提供精准的服务和营销,获得科学的管理决策能力,最大化资产效能,最小化污染和温室气体排放。大数据记录了所有用电器和发电器的功率曲线,以及消费者的用能习惯,可以帮助企业有针对性地精细管理每一台用电器,做到精益用能。并且通过优化,可以实现每一个电站,甚至每一台风机和每一块组件的最大化输出,实现投资回报最大化。此外,大数据的使用也使精确的气象预测和用电需求预测成为可能。仰赖大数据预测,发电企业和电网管理企业可以精益管理和调度系统内的电源,实现资源的精益利用。其实能源互联网产生的巨量能源电力消费数据,在应用于能源之外,还有难以想象的商业价值,但需要通过其他行业的应用来变现。让我们开一个脑洞,对家庭来说,开灯往往意味着回家,关灯意味着出门,假使BAT能够通过电力数据采集器掌握每个家庭的开关灯时间,那岂不是可以非常有针对性地向用户提供出行方案和家庭娱乐方案?类似的能源电力大数据在其他领域的应用还有无数的可能性,就看谁有能力将数据变现了。

    第六剑:平台思维

    互联网的平台思维就是开放、共享、共赢的思维。平台模式最有可能成就产业巨头。全球最大的100家企业里,有60家企业的主要收入来自平台商业模式,包括苹果、谷歌等。平台模式的精髓,在于打造一个多主体共赢互利的生态圈。能源行业最大的平台其实是电网,但是由于电网的公共事业属性,导致电网这个超级平台的平台思维反而较弱,但这也给了其他平台以机会,比如光伏电站运维平台、智能楼宇能源管理平台等。将来能源互联网行业的竞争,一定是平台之间的竞争,甚至是生态圈之争,因为单一的平台是不具备系统性竞争力的。

    不过,当传统能源企业要转型互联网,或者新的能源互联网公司创业,当不具备构建生态型平台实力的时候,那就要思考怎样利用现有的平台。并非所有公司都有能力成为能源互联网平台,而且市场空间能够容纳的平台数量也不会很多。在一个共生共赢的开放式平台中,细分领域的优秀企业照样能够获得长足发展。可惜的是,现在有一些能源电力企业,虽然在做能源互联网转型,但出于传统思维的局限,建平台是假,跑马圈地是真。一个真正的能源互联网必然不是割裂和垄断的,当你在建墙的时候,被限制的只有你自己。

    第七剑:跨界思维

    随着互联网和新科技的发展,物理世界与虚拟世界开始融合,行业的边界变得模糊,互联网的触角已经无孔不入。零售、图书、金融、电信、娱乐、媒体等行业早已互联网化,而制造、公用事业、环保、能源等传统行业也正在迅速被互联网融合。互联网的跨界颠覆,本质上是高效率整合低效率,包括结构效率和运营效率,对于能源行业来说也是如此。能源行业内部的跨界经营并不少见,在中国,例如协鑫这样传统的火电企业正在进化成为综合性能源供应企业,甚至转型成为能源服务和管理企业。而能源行业同其他行业的融合也将涌现,BAT这样的互联网企业会成为售电公司,华为这样的通信设备企业正在从事光伏电站运维,电动汽车企业经营微型电网业务已经成为现实,甚至电信运营商都有可能成为能源行业的重要玩家。未来类似的跨界整合会越来越多。能源电力企业如果不主动参与这个大融合的过程,那就很有可能被动地被其他行业的优势企业所整合。不仅如此,能源电力企业也不能局限于自己的圈子,有余力有理想的企业家也应该勇于跳出能源行业看世界,基于客户或者基于产品做跨界。比如,像阳光电源这样做逆变器的企业可以做电动车,像国网这样的公司也可以做虚拟电信运营商。

    第十四章 “互联网+”与能源 - 图7

    图14–7 互联网对能源行业的三大改造

    资料来源:埃森哲咨询公司和信达证券研究开发中心

    展望未来

    观念决定一切。在很多人眼里,能源行业还是一种以脏兮兮的机器设备、污染、煤炭和石油、老国企为代表的陈旧事物,而现在突然变成了某种以软件、互联网、电动车、云计算和大数据、朝气蓬勃的创业企业为代表的摩登符号,大家是否能够接受?另外,政策层面和企业是否预见到未来能源革命的方向?是否意识到人类社会运行和生产方式正在发生巨大变化?从目前社会上的讨论看来,能源互联网观念的普及仍需一定时日。对于企业而言,每个企业都有权等待,直到它看到在自己能力范围内的产品和服务获得市场承认为止。当然,这样不可避免地要放弃市场优先地位,因为这个地位属于那些有眼光、有勇气的先行者。

    但是,对于一个国家而言,等待则意味着失败,因为电力系统是工业技术的动力之源。先进的生产技术需要先进的电力系统,现在正是生产力革命的前夜,以德国为代表的工业4.0和以美国为代表的工业互联网正在颠覆着人类的生产方式,传统的电力系统已经无法满足以分布式制造(DM)、信息物理融合系统(CPS)、物与服务联网(IOTS)为代表的新工业技术。因此,德国和美国都已经在能源互联网方面提出自己的计划,比如德国联邦政府2008年开始推动的“E-Energy”能源互联网示范项目,就是以新型的ICT通信设备和系统为基础,在六个城市试点不同侧重的智能电网示范项目,以最先进的调控手段来应付日益增多的分布式电源与各种复杂的用户终端负荷。美国能源部和联邦政府也陆续推出了一系列政策支持能源和互联网技术的结合。幸好,中国也终于走上了自己的能源互联网之路,李克强总理在2015年《政府工作报告》中提出:“开发利用网络化、数字化、智能化等技术,着力在一些关键领域抢占先机、取得突破…… 打好节能减排和环境治理攻坚战。环境污染是民生之患、民心之痛,要铁腕治理推动。推动能源生产和消费革命,大力发展风电、光伏发电、生物质能,积极发展水电,安全发展核电,控制能源消费总量,加强工业、交通、建筑等重点领域节能,积极发展循环经济。”李克强总理提出的“互联网+”行动计划掀起了中国传统行业接受互联网改造的浪潮。摆脱了体制束缚的能源互联网,未来还可以和其他产业互联网融合对接。能源互联网甚至会成为包罗一切产业互联网的网中之网,成为中国产业互联网化最重要的动力和基础设施。不远的将来,我们就可以看到“能源互联网+楼宇互联网”、“能源互联网+车辆互联网”、“能源互联网+家居互联网”、“能源互联网+工业互联网”的“互联网+互联网”的伟大图景!

    曹寅

    信达证券研究开发中心能源互联网首席研究员

    中国能源互联网联盟专家委员