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中国能源报 2019年03月04日 星期一

“四创新”打造城市高质量发展的能源变革“强引擎”

谢光龙 江海燕 《 中国能源报 》( 2019年03月04日   第 31 版)

  2016年,全球城市化水平约为51%,以超过世界一半的人口消费了全球67%的一次能源,贡献了70%与能源相关的碳排放。据联合国预测,2025年全球城市化水平将上升至65%,到2050年全球城市化率将增长至80%。城市能源,是当今世界能源变革的主战场;能源变革是城市高质量发展、可持续发展的强引擎。

     

  理念升级:以能源变革为驱动力

  城市能源变革首先要从理念上转变,由传统的主要解决能源充分供应问题的保障供给型,转变为推动城市经济、生态和人文等全面升级的驱动发展型,充分发挥“能源变革驱动城市高质量发展”“理念牵引力”。

  充分发挥城市经济高质量发展的能源变革驱动力。从经济发展依赖资源消耗、拼速度、拼规模、忽视环境代价的传统发展思路,转变到城市能源系统提高能效、降低污染物排放、减少碳排放进而引领建立高质量城市经济体的崭新发展理念;从城市产业结构决定城市能源基础设施的被动建设思路,转变到加强能源基础设施建设从而促使城市经济发展更多依靠创新驱动和高水平产业结构支撑的主动助推理念;从能源既有业态决定人才数量和质量的被动等待思路,转变到城市能源科技创新主动集聚能源高端人才,从而进一步催生战略性能源新业态的主动吸引理念。

  充分发挥城市生态文明建设的能源变革驱动力。从城市生态问题决定自身能源系统改进方向的区域内思路,转变到能源系统大范围优化配置推动城市环境治理跨区域联动、全区域治理雾霾的跨区域理念;从城市发展概念衍生城市能源系统特征的单一城市发展思路,转变到能源系统约束性目标引导和支撑智慧城市、低碳城市、宜居城市、海绵城市等概念落地实施的能源城市发展理念。

  充分发挥城市居民追求美好生活的能源变革驱动力。从城市产业结构和数量决定城市就业岗位和人数的居民选择城市思路,转变到能源发展创造更多高水平就业岗位的城市吸引居民理念;从居民寻找能源服务窗口的以行业为中心的服务思路,转变到能源服务均等化、利民惠民化的以居民为中心的服务理念;从能源服务百姓生活的保数量任务思路,转变到能源变革点亮居民品质生活的高质量生活理念。

  动力转换:以用户为中心

  传统的能源发展模式“重供给,轻用户”,提供给用户的是作为“产品”的能源。未来,客户需求将逐渐呈现出多元化特征,除了提供能源“产品”外,更重要的是以用户为中心的能源“服务”。用户要求的能源“服务”质量更高,形式更加多样,更加注重与能源供给侧的互动和服务体验。

  未来城市用户群体更加多元,需求更为多样。在客户群体上,从原来以能源企业、工商企业、居民、政府事业单位为主,逐渐增加了清洁能源电厂、售电公司、电动汽车车主、分布式能源用户等多种新型客户。在需求内容上,当前综合能源服务、需求响应、电能替代、分布式发电上网、用能设备代维等新型需求内容不断出现。同时,随着居民消费水平提高和科技进步,客户需求更加个性化、互动化、透明化、便捷化,更加重视体验性、主动性。

  以用户为中心的城市能源系统布局体系也将呈现扁平化、分布式发展趋势。随着城市能源系统中能源用户的数量呈指数级上升趋势,城市能源系统的参与个体愈发广泛,且受到“开放、互联、平等、共享”的互联网理念影响,未来以用户为中心的城市能源系统将朝着平等开放、即插即用、智能互动的方向发展,需要借助云计算、物联网、大数据等热点技术来促进大量多元用户的广泛交互和信息共享,实现能源生产、传输与使用的全过程优化。

  以用户为中心的城市能源系统具有供需双侧智能交互的运行特点。城市用户侧灵活资源的大量普及为多元用户主动参与城市能源系统互动提供物质基础,使得未来的综合能源系统不再是由供给侧到用户侧的单向能量传递,能源用户也由过去的能源使用者转换成能源消费者和服务商,传统能源系统中供给者、消费者的概念被淡化,取而代之的是城市能源系统供需双侧的智能交互,意指能量的双向交互和信息的开放共享。

  以用户为中心的城市能源系统将促进分布式能量交易的萌芽和发展。随着分布式电源、储能技术、电动汽车的普及,能源用户已具备形成小型分布式能源服务商或能源聚合商的发展空间,热泵、空调、电动汽车等灵活资源的出现促进了用电、用气、供暖、供冷等家庭用能环节的交叉耦合和相互影响。与传统的能源公司相比,用户侧涌现的能源服务商具有更高的灵活性和适应性,具有体量小但数量众多的特点,能够根据系统实际运行状态和市场价格信号变更服务模式,且随着互联网的广泛普及和深入应用,能源领域将催生新的商业营销模式,有效促进能源系统资源的开放、对等、优化配置。

  业态拓展:以交互融合为牵引

  传统的能源业态以“点状辐射、线性拓展”为主,主要体现在各能源品种按照各自的生产流程形成分割的产业业态。为适应未来城市多元化用户的多样化需求,要以交互融合的思维建立多行业、跨部门的新业态。

  促进源-网-荷-储交互融合,释放全网调节裕度和新能源消纳能力。全面释放系统源-网-荷-储协调潜力,将电源、电网、负荷与储能四部分通过多种交互手段,更经济、高效、安全地提高电力系统的功率动态平衡能力,实现能源最大化利用。“源-网-荷-储”协调控制技术在城市能源系统中的应用,能够实现新能源电源与电网的协调配合,提高电网运行的自主调节能力,降低供应侧随机性给电网安全稳定运行带来的影响;能够充分发挥储能、需求侧资源在电网运行中的调控作用,使储能、需求侧资源能够参与电网调控,引导需求侧主动追寻可再生能源出力波动,增强电网运行的安全稳定性,有效提升城市电网消纳新能源的能力。

  促进能源-信息交互融合,增强能源服务城市发展水平。各类能源、负荷可以灵活地接入网络,并通过广域测量、高速传感等技术的广泛使用,实现系统运行状态和用户用能信息的实时采集,进而对系统运营进行监控,对资源进行高效配置。通过数据的集成控制,来搭建综合能源系统的分析应用平台,进而对城市中的多能源系统进行统筹调控,实现能源跨区域的高效配置。利用智能控制、高性能计算等技术,分析城市能源运行状态和城市发展的相互关系,推动能源嵌入城市工业、建筑、交通和居民生产生活之中。

  制度创新:以“两个作用”为保障

  制度创新着眼充分发挥市场功能和更好发挥政府和企业作用。

  推进能源市场化改革,释放能源改革红利是第一要义。通过充分发挥市场在能源资源配置中的决定性作用,持续推进电力体制和油气体制改革不断深化,加快实施能源市场建设、交易机构组建,放开发用电计划,深化售电侧和输配电价改革,进一步放宽能源领域投资主体限制;以市场准入负面清单为核心,建立平等规范、公开透明的能源市场准入标准,并适时动态调整。加快建立健全碳交易、排污权、发电权、用能权、可再生能源配额等有偿使用和交易机制,推行节能量财政补偿和交易制度,探索建立综合性公共资源要素交易平台。

  更好发挥政府作用,是当务之急。目前,我国能源体制条块分割,城市规划与能源规划之间脱节,不同类型能源规划之间沟通不畅。未来,城市能源变革推进的过程中,既要着重解决好能源领域的市场化改革问题,又要将能源规划纳入到城市规划的大盘子中统筹考虑,推进能源领域“多规合一”进程。突破目前电、气、冷、热能源系统单一规划、建设、运行的模式,打破各能源系统之间的信息藩篱和体制壁垒,采用需求侧能源规划理论,在城市规划同一蓝图下实现统筹能源系统的规划设计,实现多种异质能源子系统的协调规划。同时,扭转重视能源生产供应、轻能源管理的传统观念,充分利用信息技术,优化能源管理,通过能源生产、转化、消费三大环节以及能源消费的产业、建筑、交通三大领域的横向协调和纵向联动,提高能源资源的利用水平。创新能源监管体制,建立能源系统统一管理和综合决策机制,改变不同品类能源系统各自为政、条块式管理的格局。设置城市能源综合管理部门,实现对能源系统建设投资、市场交易、安全运营等等环节的统筹监管。成立独立于能源市场各利益相关方之外的监管评估机构,专业、客观、公正、独立地评估能源服务质量、节能量等,为合同能源管理、需求侧响应等综合能源服务地顺利开展提供信用保障。

  城市能源变革的理念创新、业态创新、模式创新、机制创新离不开电网企业的积极参与和有力支撑。最近,国家电网公司创造性贯彻落实中央决策部署,创新打造“枢纽型、平台型、共享型”企业,协同建设坚强智能电网和泛在电力物联网,加快创建具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业,就是坚持发挥市场在能源资源配置中的决定性作用,积极与产业链、价值链伙伴共同创造党和政府高度信赖、产业伙伴高度支持、人民群众高度认同的能源高效转换利用枢纽、能源数据信息交互枢纽、能源业务业态孵化枢纽、能源政策思想创新枢纽,促进能源生产和消费革命,引领能源行业转型升级,推动网络经济、数字经济、平台经济建设,服务经济社会发展和人民美好生活。

  (作者均供职于国网(苏州)城市能源研究院)

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