深度丨電力即算力，能源數字化轉型勢不可擋
中國電力網發布時間：2021-07-26 17:07:38
電力市場+碳市場+能源數據市場。能源數字經濟是以新發展理念為引領。發展能源數字經濟應從能源產業數字化和數字產業化兩大領域發力。
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“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要出臺以來，“立足新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局，實現高質量發展”明確了能源系統的發展脈絡。特別是在落實“雙碳”目標與構建新型電力系統的雙重驅動下，能源革命的系統性、全局性、復雜性、緊迫性被擺在了前所未有的高度，能源供給模式、消費模式將迎來重塑與變革，亟需豐富能源認識論與方法論。筆者認為，用能源數字經濟可以概括新經濟形態的演進，抓住新基礎、新價值、新產品、新市場、新機制五大創新要素的內涵與驅動路徑，是抓住發展新機遇和產業新機會的關鍵。
挑戰：解決協同發展、要素市場化配置等問題
能源系統在新發展理念下需妥善解決安全、經濟、綠色協同發展的問題。目前大家已普遍認識到能源發展存在著“不可能三角”的問題，能源系統的安全性與用能的經濟性、清潔綠色要求難以兼顧，實際上是過去投資拉動的重資產運營的發展模式走到瓶頸，必須依靠新發展理念，借助數字經濟優勢實現高質量發展。
能源系統在新發展格局下需解決整體與局部、集中式與分布式發展的統一問題。目前對新型電力系統的關注主要集中在兩點：一是堅持集中式與分布式并舉，兩者銜接之處需要數字化“潤滑”；二是新能源發展不僅需要規模增長上的量變，還需要質變，即新能源機組對電力系統調頻、慣量應有貢獻。
能源系統在高質量發展下需解決要素市場化配置并實現融合創新的問題。電網作為電力資源優化配置的平臺，要利用各類生產要素，將傳統電網基礎設施與數字新型基礎設施融合，成為輸出電力、算力、智力的能源新型基礎設施。期間，電網功能形態、企業組織形態均需改變，為現代經濟體系建設賦能。
發展能源數字經濟是應對上述三大挑戰的必由之路，其創新發展的基本方向可概括為：市場經濟+系統觀念下的能源數字化轉型。堅持“有效市場與有為政府相結合”是基本的理論前提，數字化轉型是突破傳統發展模式的關鍵。在定義上，能源數字經濟是以新發展理念為引領，以能源技術和數字技術融合應用為重要推動力，以數據作為關鍵生產要素，以現代能源網絡和信息網絡為主要載體，不斷提高能源行業全要素生產率，推動能源實現高質量發展的新經濟形態。
一般認為，發展能源數字經濟應從能源產業數字化和數字產業化兩大領域發力，但長期以來，刻畫其創新的內在驅動力、研判創新方向與行動路徑則缺乏深入研究。對此，筆者提出，基礎、價值、產品、市場、機制五大要素創新將有助于找到能源與數字技術融合并進的內在邏輯，并研判未來發展趨勢。
新基礎：電力、算力基礎設施融合發展。電力在終端能源的占比已超過80%，未來能源形態是電力與算力融合的形態，電網將在輸送電力的同時，充分考慮算力發展需求。一方面，目前數據中心耗電量尚不超過全社會用電量的2%，未來即使需求量增長加倍，但總體上供電壓力不大；另一方面，電力即算力，電力的分布式生產、消費與遠距離大規模輸送等功能形態均能同步加載算力資源，實現資源復用與時空優化。電網的平臺樞紐功能將在電力+算力時代得到進一步豐富，電力+北斗、電力+5G、電力數據中心對外服務等利用模式可充分響應用戶對算力、電力的雙重需求，重構新型能源基礎設施功能形態與價值形態。
新價值：能源大數據賦能現代產業體系建設。能源數字經濟的價值在于數據驅動的價值，不僅體現在服務能源產業鏈供應鏈發展方面，還體現在提高產業協同互動能力上，這對“雙碳”目標實現與治理現代化均具有重要的促進作用。以交通運輸電力指數（TEI）為例，綜合鐵路、公路、航空、水運、郵政、倉儲等活動的用電量，可超前反映實體經濟活躍度。同時，挖掘疫情前后產業鏈用電情況變化，可有效發現產業鏈短板。此外，制造業各環節的用電量分析，有助于綜合判斷產業鏈健康度與韌性。
新產品：數字能源具有三個層面價值。能源數字經濟將產生新的能源產品形態，即數字能源，如同虛擬電廠不是“看得到”的電廠，數字能源也不是“數字態”的能源，其數字屬性有三個層面：一是對能源生產消費注入數字化平臺技術，使供需雙方更快速匹配與互動，即數字能源的平臺價值；二是用算法、算力、數據實現對能源供需的重構，開發出新的交易品種，即數字能源的產品價值；三是進一步拓展數字能源的金融市場屬性，成為新的統一衡量尺度，改變數字時代能源的計價方式。即用數字能源作為衡量用能水平的評價尺度，從而建立虛擬市場與現實世界間的映射關系。
新市場：電力市場+碳市場+能源數據市場。電力市場與碳市場建設是典型的“有效市場+有為政府”的結合，其中，對碳交易、配額的初始分配、定價機制、參與主體范圍及與電力現貨市場結合等問題都需充分計量、仿真、預測，隨即衍生出一個為電力交易、碳交易服務的能源數據市場，三個市場的有機結合是落實“雙碳”目標的有力手段。
新機制：數字技術賦能制度創新與能源金融創新。市場運營需要多方主體積極參與，一方面，需要建立具有吸引力的激勵機制；另一方面，需要建立多方信任的互信機制。如采用區塊鏈技術的分布式能源交易機制，能將分布式、公平性等特點契合新型電力系統下源網荷儲各環節的業務需要。此外，在電力征信等新興業務領域，也需要金融科技+大數據+區塊鏈等技術的跨界應用。可以預見的是，未來的能源數字經濟生態圈將是一個能吸引能源圈以外的數學家、金融從業者等人士參與的大舞臺。
方向：產品創新、用戶市場培育、算力布局等將全面鋪開
創新總是從邊緣開始，能源數字經濟將從四個細分領域加快發展：
瞄準尖峰負荷供需矛盾的數字能源產品創新。從需求的痛點程度來看，數字能源產品開發能夠產生用于尖鋒用能的市場。目前，3%的尖峰負荷持續時間一般不超過30小時，5%的尖峰負荷持續時間一般不超過100小時。隨著以新能源為主體的新型電力系統“雙高”“雙峰”特征進一步凸顯，傳統的冗余建設模式因邊際收益遞減而愈發難以為繼。其設計要點包括：在尖峰時期以市場化手段調用社會中小微型供電設施；基于區塊鏈技術設計配額憑證交易產品和制度模式；通過電力大數據分析預測，實現交易市場價格規模監測；配額交易數據可進一步推動金融創新、輔助電網規劃。
瞄準隔墻售電市場的用戶市場培育。補貼退坡后市場經濟發揮作用是資本看好新能源賽道的重要原因，創新則成為新能源產業鏈不斷升級的源動力。如隆基集團產能成本優勢策略、通威集團“漁光一體”模式、清能股份重卡突破路線均是在市場競爭中涌現的新模式、新路徑，未來圍繞隔墻售電市場也將孕育出新商機。目前尚難以預測一個社區中愿意參與雙向互動的“產消者”的規模，但可以判斷的是，以“靈活性電源+光伏”為代表的多能互補模式將有更大的發展空間。當然，前提是堅持以“為用戶創造更多價值”為基本點，從用能場景與便利性方面加強設備可用性、易用性設計。
瞄準“東數西算”市場的算力電力布局。一方面，部分電力負荷空間轉移，有利于緩解西部、北部清潔能源消納問題；另一方面，數據中心在線負載具備空間轉移靈活性，離線負載具備時間轉移靈活性，兩類負載都具備需求側響應潛力。預計到2025年，數據中心市場規模將達6000億元。契合“雙碳”目標，未來東部數據中心、西部算力中心的戰略價值將充分顯現。
瞄準制造業轉移城市的“碳犀牛”風險預警。要關注東部制造業城市的能源轉型，充分發揮市場的引導作用，健全全國統一碳市場交易機制和運行規則，推動不同區域、不同行業、不同水平的企業能夠公平發展。對此，筆者提出“碳犀牛”問題，旨在認識各種風險疊加與防控問題：一是產業結構失衡風險，警惕“高新”產業產能過剩與傳統高耗能產業中“劣幣驅逐良幣”的問題；二是區域結構失衡風險，警惕自上而下層層分解帶來的區域割裂風險；三是能源系統疊加風險，警惕新能源發展“重數量、輕質量”帶來的安全穩定風險；四是金融系統疊加風險，警惕由產業、能源系統的不確定性傳導到金融系統后帶來的投融資信貸風險。
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