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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)產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。
未來，電力系統(tǒng)將成為一個由海量的可再生能源發(fā)電、儲能、智能用電設備構成的系統(tǒng)，也將更加“離散化”，數(shù)字化技術將是實現(xiàn)萬物數(shù)據化、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)字化轉型的目標前進。
當前，全球電力行業(yè)正經歷著多維度轉型，主要體現(xiàn)在以下五大方面。
第一,能源結構的轉型，可再生能源占比激增。根據國際能源署的預計，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)電量將達到17443億千瓦時，占比超過一半，年增速達到6%。
第二，能源供應形勢發(fā)生變化，分布式能源將會成為主要增長點之一，其中分布式風能、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，預計2035年分布式光伏的裝機容量將占光伏總裝機容量的40%。
第三，由于新能源汽車的普及，交通電氣化程度不斷提升。從全球輕量級的汽車銷量來看，純電動汽車銷量在整體銷量中的占比將繼續(xù)提升，預計在新銷售的汽車中，電動汽車的占比將由2020年的3%增長到2040年的55%。
第四，能源消費方式的變化。在日新月異的市場環(huán)境中，能源消費者的需求趨向于數(shù)字化、個性化、便捷化和開放化。這一轉變將會推動電力企業(yè)的產品服務以及業(yè)務模式升級，不僅要滿足消費者的新需求，還要創(chuàng)造新的價值。目前,不少能源供應商推出了新的產品和服務，例如智能家居、智能電能表等智能設備，以及根據用戶的用能和偏好提供定制化的能源服務。
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)的整體效率將會不斷提高。根據《中國發(fā)電企業(yè)碳中和數(shù)字轉型白皮書》的統(tǒng)計數(shù)據，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下，2020～2030年能效提升的水平每年需要達到4.2%，這就意味著到2030年累計提升需要達到50.9%才能實現(xiàn)2050年的凈零目標，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，第一個趨勢是終端能源電能替代傳統(tǒng)用能。當前，我國電氣化的步伐已經位于全球前列。根據國家發(fā)展改革委等十部委在3月底聯(lián)合發(fā)布的《關于進一步推進電能替代的指導意見》可知，2025年我國電能占終端能源消費的比重將達30%左右。第二個趨勢是可再生能源發(fā)電裝機容量占總裝機容量比例逐漸增加。到2030年，我國風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。預計到2025年、2030年，我國風電裝機容量將分別達到400吉瓦和580吉瓦，光伏發(fā)電裝機容量將分別達到500吉瓦和780吉瓦。
在此基礎上，隨著電力市場化程度的提升，兩個“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)展改革委有關負責同志表示，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，同比增長17.2%，占全社會用電量的44.6%，是2015年市場化交易電量的近7倍，年均增長約40%。未來，在利好政策的推動下，我國電力現(xiàn)貨交易試點范圍將會繼續(xù)擴大，參與電力交易的主體也會更加廣泛；同時，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，碳排放配額累計成交量達到1.94億噸，累計成交額已經達到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，碳市場有望迎來進一步的發(fā)展。
隨著“雙碳”目標逐漸細化，發(fā)電企業(yè)作為碳排放大戶，也將迎來低碳轉型的關鍵時刻。
在發(fā)電側，可再生能源和新能源是未來主要的轉型方向，其中包括光伏發(fā)電、水電、陸上風電、多能互補集成優(yōu)化示范工程等。新能源資產的普及將帶來新的機遇與挑戰(zhàn)。同時，隨著政策的放開，新能源產生的“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、碳管理等其他服務項目的機會。
身處發(fā)電側這一主戰(zhàn)場，發(fā)電企業(yè)可以在多領域運用數(shù)字化手段，如新能源資產運維、新能源發(fā)電量的提升和預測、電力交易市場等等。以新能源資產運營維護為例，隨著越來越多的新能源資產投運，我國的新能源行業(yè)將從跑馬圈地的建設期轉為存量資產的運營期，發(fā)電企業(yè)對新能源資產運營的重視程度也將隨之提升。新能源資產運營維護的主要目的是對新能源發(fā)電機組的健康狀況進行全面診斷和預警，以維護新能源資產的穩(wěn)定運行。發(fā)電機組在運營時，可以利用數(shù)字化技術對風力和光伏發(fā)電等分布式發(fā)電機組進行出力監(jiān)控和優(yōu)化，實時了解機組的發(fā)電情況，對機組運行狀況進行實時診斷。新能源資產運營維護主要包括無人監(jiān)控與巡檢、設備健康預警、數(shù)字孿生三個方面的數(shù)字化解決方案。
在用電側，“能源互聯(lián)”將成為未來的主要轉型趨勢。用戶側能源形式豐富，既包括分布式光伏等發(fā)電設備，也包括各類用電設備和電力儲能設備。“能源互聯(lián)”將更加注重零售側的服務和用能管理，發(fā)電企業(yè)有機會針對分布式光伏發(fā)電、儲能等需求提供更多種類的服務。同時，隨著電氣化和智能化的普及，終端用電設備將更加多樣化，發(fā)電企業(yè)可以提供電車用能、能效提升、需求側響應等服務。
在輸配電側，由于可再生能源發(fā)電的波動性，電動汽車、儲能等設備不斷接入，維持電網穩(wěn)定性的要求日益提高。發(fā)電企業(yè)可以基于大數(shù)據，利用物聯(lián)網、智能AI等技術，將電源側、用電側及輸配電側的各類可控資源的數(shù)據接入，實現(xiàn)數(shù)據的透明感知，有效促進“源網荷儲”靈活互動，促進新能源電力消納，并合理削峰填谷。在數(shù)字化方案賦能電力行業(yè)轉型的同時，數(shù)字化技術也將加速發(fā)電企業(yè)自身的低碳轉型。例如，借助智能物聯(lián)網技術，發(fā)電企業(yè)可以實現(xiàn)碳排放的監(jiān)控和預測，督促自身減排；同時，也可以監(jiān)測碳市場數(shù)據，幫助自身優(yōu)化碳排放配額交易并提升收益。
當下，電力行業(yè)的轉型正在從“可控”變?yōu)?ldquo;隨機”，電源和負荷的形態(tài)從“機電一體化”到“電力電子化”，配電網形態(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”。為了應對這些變化帶來的挑戰(zhàn)，一個可以同時協(xié)同電源側、電網側及用戶側的產業(yè)中臺（集控中心）尤為重要。產業(yè)中臺作為控制載體，能夠集成大量的離散能源終端，為電源側、電網側和用戶側提供集中分析、決策和調配。
對于發(fā)電企業(yè)來說，產業(yè)中臺的價值可以呈現(xiàn)在以下三方面：一是利用智能物聯(lián)網技術實現(xiàn)對所有新能源資產的有效監(jiān)控；二是實現(xiàn)產業(yè)的整體協(xié)同，包括企業(yè)多種能源資產的協(xié)同，集團－分公司－場站的協(xié)同以及多種能源結構的協(xié)同；三是實現(xiàn)新能源發(fā)電資產生產管理與電力市場的協(xié)同。因此，對于發(fā)電企業(yè)來講，產業(yè)中臺將成為其從傳統(tǒng)能源向以可再生能源為主的電源結構轉型的重要抓手，成為和企業(yè)管理平臺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)務能力與數(shù)字化能力的構建至關重要。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)務開發(fā)、運營與維護、商業(yè)優(yōu)化、資產出售/退出等七大模塊，可以幫助新能源發(fā)電企業(yè)識別數(shù)字化能力差距和數(shù)字化技術發(fā)展機會，實現(xiàn)業(yè)務能力及流程的識別、梳理和優(yōu)化，制定數(shù)字化能力提升戰(zhàn)略，創(chuàng)造更大價值。
不難看出，隨著國內外電力行業(yè)的轉型，發(fā)電企業(yè)將從“重資產、輕服務”的傳統(tǒng)模式逐步向以客戶服務為中心的新模式轉型，而數(shù)字化將成為促轉型的重要技術支撐。
來源：北極星電力網 （https://news.bjx.com.cn/html/20221107/1266756.shtml）
