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作為重要的碳排放行業(yè)之一，發(fā)電行業(yè)正面臨可再生能源占比迅速提升、分布式能源快速增長、能源利用效率顯著提高、消費(fèi)者需求更加多元等方面的變化。隨著科技的不斷提高，越來越多的數(shù)字化、智能化解決方案開始滲透到電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)。
未來，電力系統(tǒng)將成為一個(gè)由海量的可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能、智能用電設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)，也將更加“離散化”，數(shù)字化技術(shù)將是實(shí)現(xiàn)萬物數(shù)據(jù)化、智聯(lián)化的重要手段。其中，發(fā)電企業(yè)作為重要的參與者，也將朝著低碳數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)前進(jìn)。
當(dāng)前，全球電力行業(yè)正經(jīng)歷著多維度轉(zhuǎn)型，主要體現(xiàn)在以下五大方面。
第一,能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，可再生能源占比激增。根據(jù)國際能源署的預(yù)計(jì)，到2035年，全球煤電占比將下降到24%左右的水平，可再生能源發(fā)電量將達(dá)到17443億千瓦時(shí)，占比超過一半，年增速達(dá)到6%。
第二，能源供應(yīng)形勢發(fā)生變化，分布式能源將會(huì)成為主要增長點(diǎn)之一，其中分布式風(fēng)能、光伏發(fā)電和分布式天然氣都將得到長足發(fā)展。以分布式光伏發(fā)電為例，預(yù)計(jì)2035年分布式光伏的裝機(jī)容量將占光伏總裝機(jī)容量的40%。
第三，由于新能源汽車的普及，交通電氣化程度不斷提升。從全球輕量級(jí)的汽車銷量來看，純電動(dòng)汽車銷量在整體銷量中的占比將繼續(xù)提升，預(yù)計(jì)在新銷售的汽車中，電動(dòng)汽車的占比將由2020年的3%增長到2040年的55%。
第四，能源消費(fèi)方式的變化。在日新月異的市場環(huán)境中，能源消費(fèi)者的需求趨向于數(shù)字化、個(gè)性化、便捷化和開放化。這一轉(zhuǎn)變將會(huì)推動(dòng)電力企業(yè)的產(chǎn)品服務(wù)以及業(yè)務(wù)模式升級(jí)，不僅要滿足消費(fèi)者的新需求，還要?jiǎng)?chuàng)造新的價(jià)值。目前,不少能源供應(yīng)商推出了新的產(chǎn)品和服務(wù)，例如智能家居、智能電能表等智能設(shè)備，以及根據(jù)用戶的用能和偏好提供定制化的能源服務(wù)。
最后，隨著世界各國對于能效創(chuàng)新的投資和研發(fā)，能源系統(tǒng)的整體效率將會(huì)不斷提高。根據(jù)《中國發(fā)電企業(yè)碳中和數(shù)字轉(zhuǎn)型白皮書》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前的年均能效提升比率基本保持在2%左右的水平。但在國際能源署2050年凈零排放的情景和目標(biāo)下，2020～2030年能效提升的水平每年需要達(dá)到4.2%，這就意味著到2030年累計(jì)提升需要達(dá)到50.9%才能實(shí)現(xiàn)2050年的凈零目標(biāo)，因此未來能效提升還有較大空間。
與全球電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的趨勢一樣，我國電力行業(yè)同樣面臨著終端能源電能替代和可再生能源發(fā)電比例逐漸增加的趨勢。
具體來看，第一個(gè)趨勢是終端能源電能替代傳統(tǒng)用能。當(dāng)前，我國電氣化的步伐已經(jīng)位于全球前列。根據(jù)國家發(fā)展改革委等十部委在3月底聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)電能替代的指導(dǎo)意見》可知，2025年我國電能占終端能源消費(fèi)的比重將達(dá)30%左右。第二個(gè)趨勢是可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量比例逐漸增加。到2030年，我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。預(yù)計(jì)到2025年、2030年，我國風(fēng)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到400吉瓦和580吉瓦，光伏發(fā)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到500吉瓦和780吉瓦。
在此基礎(chǔ)上，隨著電力市場化程度的提升，兩個(gè)“市場”，即電力交易市場和碳交易市場（以下簡稱“碳市場”）也將迎來迅猛發(fā)展。
國家發(fā)展改革委有關(guān)負(fù)責(zé)同志表示，2015年以來，我國電力市場化交易電量比重大幅提升，改革紅利不斷釋放。2021年，全國市場化交易電量3.7萬億千瓦時(shí)，同比增長17.2%，占全社會(huì)用電量的44.6%，是2015年市場化交易電量的近7倍，年均增長約40%。未來，在利好政策的推動(dòng)下，我國電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn)范圍將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，參與電力交易的主體也會(huì)更加廣泛；同時(shí)，可再生能源發(fā)電參與電力現(xiàn)貨交易的比例也將逐步提升。
從碳市場來看，與歐美國家相比，我國的碳市場雖然起步較晚，但增速較快。2021年7月16日，全國碳市場正式上線，截至2022年7月15日，碳排放配額累計(jì)成交量達(dá)到1.94億噸，累計(jì)成交額已經(jīng)達(dá)到84.92億元。目前，我國尚處在碳市場發(fā)展初期，發(fā)電行業(yè)作為首個(gè)納入全國碳市場的行業(yè)，已有超過2000家單位被納入全國碳市場。未來，隨著納入碳排放交易企業(yè)的覆蓋面越來越廣，碳市場有望迎來進(jìn)一步的發(fā)展。
隨著“雙碳”目標(biāo)逐漸細(xì)化，發(fā)電企業(yè)作為碳排放大戶，也將迎來低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)刻。
在發(fā)電側(cè)，可再生能源和新能源是未來主要的轉(zhuǎn)型方向，其中包括光伏發(fā)電、水電、陸上風(fēng)電、多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程等。新能源資產(chǎn)的普及將帶來新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。同時(shí)，隨著政策的放開，新能源產(chǎn)生的“綠電”也將更大規(guī)模地參與到電力市場交易中，為發(fā)電企業(yè)帶來了提供綠電交易、碳管理等其他服務(wù)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。
身處發(fā)電側(cè)這一主戰(zhàn)場，發(fā)電企業(yè)可以在多領(lǐng)域運(yùn)用數(shù)字化手段，如新能源資產(chǎn)運(yùn)維、新能源發(fā)電量的提升和預(yù)測、電力交易市場等等。以新能源資產(chǎn)運(yùn)營維護(hù)為例，隨著越來越多的新能源資產(chǎn)投運(yùn)，我國的新能源行業(yè)將從跑馬圈地的建設(shè)期轉(zhuǎn)為存量資產(chǎn)的運(yùn)營期，發(fā)電企業(yè)對新能源資產(chǎn)運(yùn)營的重視程度也將隨之提升。新能源資產(chǎn)運(yùn)營維護(hù)的主要目的是對新能源發(fā)電機(jī)組的健康狀況進(jìn)行全面診斷和預(yù)警，以維護(hù)新能源資產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。發(fā)電機(jī)組在運(yùn)營時(shí)，可以利用數(shù)字化技術(shù)對風(fēng)力和光伏發(fā)電等分布式發(fā)電機(jī)組進(jìn)行出力監(jiān)控和優(yōu)化，實(shí)時(shí)了解機(jī)組的發(fā)電情況，對機(jī)組運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。新能源資產(chǎn)運(yùn)營維護(hù)主要包括無人監(jiān)控與巡檢、設(shè)備健康預(yù)警、數(shù)字孿生三個(gè)方面的數(shù)字化解決方案。
在用電側(cè)，“能源互聯(lián)”將成為未來的主要轉(zhuǎn)型趨勢。用戶側(cè)能源形式豐富，既包括分布式光伏等發(fā)電設(shè)備，也包括各類用電設(shè)備和電力儲(chǔ)能設(shè)備。“能源互聯(lián)”將更加注重零售側(cè)的服務(wù)和用能管理，發(fā)電企業(yè)有機(jī)會(huì)針對分布式光伏發(fā)電、儲(chǔ)能等需求提供更多種類的服務(wù)。同時(shí)，隨著電氣化和智能化的普及，終端用電設(shè)備將更加多樣化，發(fā)電企業(yè)可以提供電車用能、能效提升、需求側(cè)響應(yīng)等服務(wù)。
在輸配電側(cè)，由于可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等設(shè)備不斷接入，維持電網(wǎng)穩(wěn)定性的要求日益提高。發(fā)電企業(yè)可以基于大數(shù)據(jù)，利用物聯(lián)網(wǎng)、智能AI等技術(shù)，將電源側(cè)、用電側(cè)及輸配電側(cè)的各類可控資源的數(shù)據(jù)接入，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明感知，有效促進(jìn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”靈活互動(dòng)，促進(jìn)新能源電力消納，并合理削峰填谷。在數(shù)字化方案賦能電力行業(yè)轉(zhuǎn)型的同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)也將加速發(fā)電企業(yè)自身的低碳轉(zhuǎn)型。例如，借助智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，發(fā)電企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)碳排放的監(jiān)控和預(yù)測，督促自身減排；同時(shí)，也可以監(jiān)測碳市場數(shù)據(jù)，幫助自身優(yōu)化碳排放配額交易并提升收益。
當(dāng)下，電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型正在從“可控”變?yōu)?ldquo;隨機(jī)”，電源和負(fù)荷的形態(tài)從“機(jī)電一體化”到“電力電子化”，配電網(wǎng)形態(tài)從“無源”變?yōu)?ldquo;有源”，系統(tǒng)的控制對象從“集中”變?yōu)?ldquo;離散”。為了應(yīng)對這些變化帶來的挑戰(zhàn)，一個(gè)可以同時(shí)協(xié)同電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)的產(chǎn)業(yè)中臺(tái)（集控中心）尤為重要。產(chǎn)業(yè)中臺(tái)作為控制載體，能夠集成大量的離散能源終端，為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)提供集中分析、決策和調(diào)配。
對于發(fā)電企業(yè)來說，產(chǎn)業(yè)中臺(tái)的價(jià)值可以呈現(xiàn)在以下三方面：一是利用智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對所有新能源資產(chǎn)的有效監(jiān)控；二是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的整體協(xié)同，包括企業(yè)多種能源資產(chǎn)的協(xié)同，集團(tuán)－分公司－場站的協(xié)同以及多種能源結(jié)構(gòu)的協(xié)同；三是實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電資產(chǎn)生產(chǎn)管理與電力市場的協(xié)同。因此，對于發(fā)電企業(yè)來講，產(chǎn)業(yè)中臺(tái)將成為其從傳統(tǒng)能源向以可再生能源為主的電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要抓手，成為和企業(yè)管理平臺(tái)同等重要的第二大核心管理要素。
在這一過程中，新能源發(fā)電企業(yè)自身業(yè)務(wù)能力與數(shù)字化能力的構(gòu)建至關(guān)重要。以某企業(yè)開發(fā)的高績效公用事業(yè)模型（HPUM模型）為例，針對可再生能源發(fā)電行業(yè)，HPUM模型共有包括業(yè)務(wù)開發(fā)、運(yùn)營與維護(hù)、商業(yè)優(yōu)化、資產(chǎn)出售/退出等七大模塊，可以幫助新能源發(fā)電企業(yè)識(shí)別數(shù)字化能力差距和數(shù)字化技術(shù)發(fā)展機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力及流程的識(shí)別、梳理和優(yōu)化，制定數(shù)字化能力提升戰(zhàn)略，創(chuàng)造更大價(jià)值。
不難看出，隨著國內(nèi)外電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型，發(fā)電企業(yè)將從“重資產(chǎn)、輕服務(wù)”的傳統(tǒng)模式逐步向以客戶服務(wù)為中心的新模式轉(zhuǎn)型，而數(shù)字化將成為促轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)支撐。
來源：北極星電力網(wǎng) （https://news.bjx.com.cn/html/20221107/1266756.shtml）
