智慧能源战略框架及全过程实施方案

1、框架及全过程实施方案指 布以来,智慧能源的建设成为能源电力系统、技术厂家和社会资本追逐 然而各方对于智慧能源的内涵和外延了解较少,大多数人对于智慧能源的理 在能源电力基础设施的建设层面以及分布式电源、储能、配网等用户关 的领域。借鉴多年的实战与合作经验,从全过程实施的角度,对智慧能源的 力设计院有限公司,浙江省杭州市 力设计院有限公司,浙江省杭州市 310012; 引言项目不是传统的单项能源供应项目,往往涉及发输配用储各个环节，而且 项目更多的是承担了能源转型和革命、两个替代、能源电力体制改革和市 建设的历史使命，涵盖了发输配用储、热电联产、新能源车替代、综合能 数字化管理提升以及生态建设等方

2、面几乎全部的内容1。期价值、核心 式、技术路线定位、衍生价值创新、生态建设以及产业提升和市场建设等多 术体系战略规划和实施规划、金融和管理规划等，缺一不可。而从咨询方角 成熟的服务能力必须站在投资和运营的层面，狭义的咨询已成为伪命题。因 求层面剖析智慧能源的核心线索，从战略框架层面分析智慧能源的中 业模式，并从基础设施、数字化运营、一体化规划的角度阐述智慧能 展的基本诉求迫切要求：提升电源侧和用能侧可再生替代比例；提升输 源消纳能力；提升运输、零散供热、孤岛供电领域电能替代比例；提 梯次利用水平；优化需求侧响应及习惯、降低峰值供能成本。这是智 核心线索，其主要通过规划和运营优化等层面的技术手段

3、实现，具体 建设，是智慧能源发展过程中需要同时考量的重要因素。需要分布式能 源(包括储能)、电动汽车、增量配网及多元化交易的发展和电改政策的同步推进； 联领域协作发展的同时，提供能源转型、能效提升的市场化环境。主 所有权结算权、补贴等层面的市场化政策手段实现，具体涉及区域交 电厂体系、综合能源服务体系、分布式总账系统等软硬基础设施的建 的建设过程和商业落地，是相关产业规模化和深度合作化的结果。其表现 借助物联网测控体系、云平台共享计算机制、大数据及人工智能分析手段的 建设，重置传统能源电力体系的价值重心和发展重心，通过构建数字服务体 升服务质量和效率、发掘衍生价值。主要通过能源、信息通信技术

4、informationcommunicationtechnology ，ICT)跨界研发的技术手段以及能源、 Fintech跨界软硬件体系架构能力和跨界应 识2。 。相比用能，节能对应的能耗变化整整低一个数量级，其对应关系令人费 解。而事实上，德国通过覆盖减排设备成本的节能技术收益及能源管理合同服务， 务所 会断面治理能力。而我国的传统能源服务行业，也应该从服务的关键诉求 技术发展的角度建立落地而可持续的长效变革机制3。发展过程中，因国家战略与政策操作时序衔接问题造成的供给项目资 枚举，以大型煤电和天然气顶峰电厂为例，应充分利用小时数较低的存 ，就地进行供热服务，整合场地和余热资源，为数据中心

5、等高耗能但支 的基础设施提供高能效、高增值服务，同时以这类高密度热电负荷为基 边用户进行综合能源服务，积极构建供能服务转型用能服务的市场化氛 、服务能力统筹建设的基础上，在电力体制改革进程中真正掌握配售电 个相当低的水平，一方面受制于输配人力资源的不平衡配给，一方面确实也 低成本的物联技术发展进程。对于综合能源服务供应商而言，应当借助业已 成熟的低成本、低功耗物联网技术，构建油、气、热、电的一体化在线状态平台， 不仅要通过对能耗、损耗、排放和收益等指标进行内部供能结构的多目标调整优化， 会综合成本，而且要通过在线化改造提升终端用户的真实体验并掌握前述的 子成本掌控能力4。 可再生替代，是能源转

6、型和革命的重心之一和起步点，对 务商而言，配置合理规模的可再生能源系统，是满足碳排放配额指标 也是起步分布式能源服务能力的必经之路，是奠定储能系统、虚拟电 革的进程是国人有目共睹的，改革的核心主要包括价格改革、市场 的 本和新型能源服务商的角度看，体制改革一方面降低了原有能源服务的保 方面又提供了掌握能源经济新断面的机会，而攫取市场化份额、保持对 续掌控，则必须依靠对供应链成本控制、损耗控制、供需优化技术以及 务黏性等层面的持续投入来完成，具体到电厂精细化管理、管网静态和 需求侧响应、储能资产的复用、资产营销工艺模型一体化、交通和家居 产复用等，缺一不可5。车系的内生性要求，决定了全球各国终端

7、能源结构转型的生存性使命，即 具的电能替代，而目前主流发达国家和包括中国在内的发展中国家，其全社 0%30%。因此，能源服务行业真 国交通能耗结构统计信息，目前全社会汽油能耗约为柴油能耗的 直是典型的重资产服务领域，作为历史上最早实施工业级信息化应 CT 字资产的重视程度很低，特别是软件系统中最为关键的基础图模和数据结构 引擎、中间件平台、高级应用以及智能硬件的核心代码，均被大幅低估人力成本， 人薪资高于程序员的情况屡见不鲜，与之形成鲜明对比的是面向个人消费体 由供能转型用能服务之前，数字资产的价值重估、持续投 字资产前沿变革跟踪能力的建设，将是综合能源服务方的战略转型重 式产业发展的基本环境

8、之一，便是处于能源电力体制改革的进程之中，价格 化建设和配送市场化的体系化改革，为智慧能源项目的运营提供了多种 。产业发展的过程中，充分运用概率统计、数学规划等必要手段，建立科学 用化供能可靠性准则，摆脱规划的“鬼话”和直觉性计划的缺陷，为用户 基础设施与传统能源电力设施的工程设计差异，包括成本控制、新兴技术 度之上，针对工程设计过程自身而言，设计手段、设计流程并没有发生 因此，在咨询阶段确定智慧能源项目的顶层技术路线和关键设施的具体 的具有显著跨界和重组特征的重资产服务领域，智慧能源行业组织架构的 性和开放性，决定了社会能源转型和革命的生存发展需求、产业环境 务转型和区域综合项目推进的角度看

9、，智慧能源产业组织架构的战略调整 源服务企业的本部组织架构转型和区域综合性项目公司的组织架构设 1 )本部组织架构转型与数字资产。 圈地圈资源的同时，通过战略合作对产学研精英进行固化，将电热领域研发人员、工程设计人员、智慧能源战略分析人员以及高校产学研 成研发核心团队，背靠国企的资本体量及市场孵化先天优势、借力民企的 特性，进行持续高效的产品研发投入，是将智慧能源核心竞争力提升至国 仅需要建立完整的业务部门体系，更重要的是引入类似智 慧能源研究院的机构，一方面通过持续研究智慧能源技术及产业的动态发展过程， 路线和运营战略出现水土不服的情况，另一方面通过该机构并结合战略投 外部资金、技术和市场的

10、整合进行统筹考虑，规避所有者缺失对长期决策 2 )区域综合性项目公司的组织架构。施的角度看，区域综合性项目公司组织架构的合理搭建，是贯彻本部智慧 的基础，不仅要正常开展项目设计、建设和运营等具体工作，也要将 市场信息通过在线或离线的方式有效反馈于本部的战略决策机构，以 传统能源服务行业在成本控制方面存在较大不足，一方面主要体现在基 施建设规模的优化规划和市场化供能可靠性准则的制订上，另一方面则体现在 优化，主要得益于目前低成本、低功耗物联网器件的技术和商业发展水 通过构建精细化的在线统计体系，全时把握用户的用能细节以提高负荷预测准 ，或通过非侵入负荷分析，即利用频域手段对负荷特性进行元件级的反

11、算分类 高负荷预测准确度，最终通过供能侧的数学规划优化问题求解，尽可能提升供 体系的价值，更加体现在资产的实时运营优化层面。运营的优化主要反映 线或实时优化上，如区域电源的调频调压辅助服务、配电网的动态无功 、动态无功体系的供电质量动态监测和控制等。在能源电力体制的市场 成熟、且终端元件的计量有效覆盖之后，该领域市场将快速打开，其节 从建设伊始，即可借助间接融资手段降低资本金压力及综合资金机会 以提升规模化建设推进速度，也可通过资产证券化等手段快速回笼未来现金 项目，不仅需要通过技术的升级提升能效、促进可再生能源替代并促进市 化建设，也需要通过金融技术(Fintech)实现相对传统能源项目更低

12、成本 产业的发展过程中，不仅要关注能源生产、能源配送和能源质量控制以及 验方面的提升，更应该关注互联网基础技术以及由之而来的市场格局和 已经在金融中介、审计和医药信息领域展 极具颠覆性的发展特征，而分布式能源交易的去中介化、分布式能源设施控 化以及能源金融创新(以降低融资成本为目的)形式也已经映入了能源人 。与媒体所报道的如区块链融资定性为非法集资等币圈负面信息大相径庭的 链圈层面，分布式总账的技术正在多个拥有强烈降低中介和信用背书成本诉 域飞速发展，包括能源领域6。基础是稳定和可预测的热电负荷7。因此，立项前需要对所 量负荷及特性、曲线级负荷时间特性、企业级负荷空间分布特性、计划 体量以及近

13、中期负荷培育能力、招商引资主题与投资主体等情况进行全 项目的投资强度和收益水平主要取决于所在区域的能源禀赋及对应的供能 。因此，立项前需要结合所在区域的天然气供应、水力资源、光 资源、风力资源、生物质燃料体量水平、水文资源、地热资源、地质条件等情况， 效、可再生替代水平等角度，对电源类型、热源热泵的具体技术类型和建 项目的实施前提条件之一是源网荷的接入可行性，其二是节能、能效和可 条件后，可通过取得最新的 对项目与存量热力管网、电网的接入关系进行半定量研究，排除接入的 及直流配网技 进行初步分析，对供热分区、换热站及管网规划进行初步分析，对综合管廊 另外，可以结合具体的指标提升目标，对储能系统

14、的类型、分布及规模进行初判， 源的概念定义、功能诉求和技术特性，导致其在实践过程中对传统的电 。1 )网络构架。传统的电力系统采用集中式的专用调度数据网络构架来实现全网调 据的集中式管理、存储和决策，高额成本、高度冗余、严格专用分层分区下的 节；而智慧能源基于分布式能源的接入，更加侧重在区域范围的多种能源有效 效率和效益并兼顾安全，因此智慧能源在进行网络构架设计时，采用的是分布 2 )终端节点。传统的电力系统包括智能电网在设计和建设电网节点时，主要侧重 ，如大中型电厂、骨干枢纽变电站(主网变电站)、地区市 上调度机构，一是出于传统的保供给思路，二是由于高昂的投资限制；而智慧 中强调需求侧的管理

15、，依靠灵活可控的变配用设备和线路拓扑来保障供电，依 准的用户负荷预测和用能习惯大数据分析来优化运营，更加强调对大量终端设 线路、用户节点的测量控制，同时由于节点数量巨大、负荷特性多样，往往需 最大的不同之处在于，智慧能源项目对于数字化运营或数字资产的 协同设计和布局、技术和管理数字化同步以及人工智能替代化都已经成为 发展的基础而非锦上添花10。度看，一方面以上诉求亟需跨界能源电力市场、能源服务、能源技术、信 及金融和公关的综合性团队的有效推动，涉及人才梯队的定向培育，另一 技术路线设定、技术研发与商业模式、生态建设紧紧的绑定在了一起。因 项目，不同于单纯的智慧能源项目，具有较强的业务开拓性质或围 性质，不论是战略组织架构的转型、资产运营转型规划、中远期技术路线迭 础商业模式研究、核心产品线规划、生态建设规划还是外部资源合作策略以 划，都可能是该核心项目落地前的必备工作11。综合智慧能源 。 工艺管理、用户管理、金融创新等层面的行业痛点、产业发展诉求、前沿技 向 等具体情况，聚焦需求反馈和需求引导之间的契合基点，进行开放框架式的 化、云平台化、精细化和人工智能化的系统重构或新建12。最后一步才是将上述部署具体落实于核心示范或开拓型项目的基础设 项目公司，规避项目指导战略或者战略拖死项目的诸多窘境，以求找到最 商业模式，并以此为基点快速借势核心技术亮点，