智慧能源产业发展趋势分析
智慧能源是以能源资源及其设施为基础，以电力网络为核心，依托互联网、物联网、大数据、云计算等新技术对能源的生产、运输、储存和消费过程进行实时监测、数据分析和优化处理，并通过数字化、网络化、智能化手段，实现能源的安全、高效、绿色、智慧应用。信息通信技术高速发展、互联网技术快速普及、能源转换技术不断革新，带动智慧能源由初期的单点技术研发向系统型产业化发展过渡，这对于落后产业、传统产业、新兴产业都提出更高要求，迫使其打通行业壁垒，实行多领域深入融合，最终打造全行业能源智慧化应用。
一、背景
在“互联网+实体经济”政策带动下，能源行业也进行着新一轮变革，从新能源开发到综合管理平台建立，都在“源-网-荷-储”全流程对能源调度应用进行优化。智慧能源涉及行业众多，且已形成规模化发展，未来行业体量将呈指数增长，因此对该产业发展进行分析意义重大。
二、智慧能源产业链及关键环节分析
智慧能源产业链从能源本身运作、能源信息采集处理、用户侧能源综合利用及检测认证三个流程环节拆分为上、中、下游，产业链具体环节如图1所示。
图1 智慧能源产业链
1、上游
能源层面，全生命周期包括能源获取、转换发电、输配电、电力供应、储能和用能及相应新技术研发环节。技术研发改善能源分配不均，电力供应不稳等情况；初始能源中，以太阳能和风能为代表的可再生能源对弥补燃煤发电带来的污染起重要作用；随着储能材料的革新及管理系统功能的完善，蓄电池产业发展呈指数增长，催生了电动汽车和配套充电桩产业。
2、中游
在能源全生命周期运作后，信息网络及通信技术的运用会依托智能传感对运作过程中的能源相关信息进行获取，并通过软件平台的辅助进行数字化展现。其中，智能传感的发展在信息通信领域成为热点攻关，气味获取都可信息化处理；存储器方面，在云产业渗透下，云存储逐渐取代传统数据存储介质，数据共享便捷度提高，存储能力增长；5G技术的商用为智慧能源数字传输的高速率、低延时提供了坚实的网络基础，配套光纤传输也为智慧能源产业打通数字化道路；大数据、云计算、人工智能、边缘计算、数据挖掘，这些信息通信前沿产业已成为智慧能源产业发展重要组成部分，为能源智慧优化起到决定作用。
3、下游
智慧能源产业下游是能源数据信息展现平台，通过定制化功能对中游获取的海量数据进行平台化展现，将智慧能源打造成以能源需求侧为导向的新产业模式，衍生出的智慧城市、智慧交通产业均以智慧能源为主要目标；伴随着产业化发展深入，对应的检测认证及权威标准也成为产业链上的关键环节。
三、智慧能源相关产业发展趋势分析
在当前万物互联的时代，越来越多的传统行业需要用数据来连接，建立在数据基础上的数字经济，已成为拉动经济增长和产业转型升级的“引擎”。相关产业的未来发展要朝智慧能源和数字经济方向转型升级。
1、落后产业：积极转型
可再生清洁能源的规模利用加剧了传统化石能源行业危机，其产能过剩问题会持续恶化。以我国为例，煤炭行业的产能在2015年底接近每年50亿吨，年产量约37亿吨。还有批准在建的煤炭产业规模约为10亿吨，这样每年会有将近15亿吨的能源缺口。
清洁替代及其相关技术，以及所属领域制度的革新已随着智慧能源的发展逐渐递进。2020年，中国煤炭消费比重的硬性指标为62%，这也是我国“去产能”政策的实施内容之一，未来在政策的引领下，煤炭消费量会大幅降低。
为了应对这种变化，落后产业会在技术开发上加大投入，力争进行产业转型。减少煤炭开采中污染物的排放，减少相关产品的利用，从根本解决化石能源的弊端。同时，由于煤炭的特殊属性，清洁化利用也是未来技术创新方面的侧重点，同时可以依靠煤炭进行化工方面的产品发展，例如用煤炼油。对于污染物的治理，可以将如二氧化硫这种污染物从根部进行分离收集，在特定区域进行封存或者加工利用，这类技术在一定程度上已经成熟，产业中应用企业也较多。
2、传统产业：清洁替代
传统产业主要指能源消费有较大占比的高耗能领域，例如生产制造领域。在智慧能源规模化发展的推动下，传统产业开始进行大规模的电能替代，减少火力发电的动力生产设备。我国在2016年也发布了《关于推进电能替代的指导意见》，从宏观政策上对能源清洁利用进行支持和把控。
智慧能源的发展，将能源市场化这一议题呈现出来，这样势必会导致电价的波动，也对高耗能产业的发展提出了一定挑战，迫使其投入的成本、在行业中获得的利润与电价和可再生能源的价格有着紧密的联系。虽然电价在智慧能源规模化引入后会有大幅上涨，但若政府适时地提供补贴，会在很大程度上吸引传统企业响应。以德国为例，其在能源领域的转型较早，也使得其电价远高于转型前，因此德国政府也早通过实施对能源密集型的产业进行一定的税收减免政策来稳固能源市场的持续发展。
其他部分，例如火力发电，也逐步对设备进行技术改革，使得发电系统本身效率提升，同时逐步推进水力、风力、光伏发电，未来将会是以清洁发电系统为主，分布式能源为辅助的能源网。
3、新兴产业：多领域研发
以清洁、可再生能源为支柱的企业，在智慧能源发展带领下，已取得长足进步。2014年，我国可再生能源总量达到约4.8亿吨标准煤，在一次能源中份额约为11.3%，这一份额在2013年也只有不到1%。如何将这些能源充分利用在智慧能源领域，这些企业还需要在产业链上众多领域持续发力。
发展可再生能源并网，就要打造多能源电力耦合网络，利用能量路由器技术，实现综合能源调度。在用能侧，打造光伏发电+电动汽车+储能管理三者合一的电动汽车系统，依托光伏云、BMS、能源综合管理平台，将能源清洁化比例再一次提升。同时开展发电与用电侧的电力交易平台，扩大能源利用率，例如打造分布式光伏+智慧家庭新模式。
但是在此背景下，新兴产业想发挥更大作用，还需要解决以下问题：
技术成果转化。新产业所带来的技术研发及政策支持是显而易见的，但是如何将技术产业化、规模化，需要依托相关行业标准来完善技术的实体转化，也就是推动标准化产品的实际落地，这是在标准完善前提下进行的，因此对于新兴产业相关企业，如何支撑政府和相关协会做好行业及国家甚至国际标准是未来着力点。
安全保障施行。新兴发电领域上网难一直是困扰可再生清洁能源大力发展的瓶颈，呈现出供大于需的局面。在能耗日益增加的现代社会，用户侧对电力需求并非不大，只是碍于政策强制及电力行业垄断。因此，新兴企业若想摆脱被动局面，应该借智慧能源大行其道之际，在安全保障方面加大研究力度，为可再生能源并网寻找出路。
三、智慧能源相关企业融合发展趋势分析
从智慧能源产业发展走向看，产业链上各环节企业传统业务相对独立，包括传统发电、储能、传感计算、网络通信、但在智慧能源的带动下呈现交叉融合趋势，具体体现在几个方面。
1、传统能源公司与大数据通信公司互相渗透。合作形式主要为：传统能源企业和互联网企业开始迅速寻求合作，各种模式的战略组合不断出现，形成互相渗透的格局，尤其是在可再生能源领域，光伏行业与互联网的结合是目前整合速度最快的领域。合作具体内容为：
（1）传统发电企业开始与互联网公司合作，通过大数据分析典型耗能用户的需求、进行用能预测；
（2）在能源基础设施层面，互联网公司与地方电力公司、供电局在城市供电系统等领域合作；
（3）互联网公司与新能源企业在智慧光伏电站、互联网金融、云计算、大数据、信息安全等领域合作。
2、传统能源公司开始向互联网金融拓展。合作形式主要为：金融行业在构建智慧能源体系中将扮演重要角色。从先期的基础设施建设，到后期商业模式、支付体系的变革都离不开金融资本的深度介入与助推。合作具体内容为：
（1）通过打造各种能源互联网金融平台，建立起能源行业金融资本对接的桥梁；
（2）民营资本打造“能源+互联网+金融”体系的速度远远快于国有能源企业或电网企业；
（3）从 “微能云”到“国鑫所”，民营资本构建的能源金融体系已经越来越成熟，同时带动了国有能源企业进军互联网金融。
3、传统能源公司集体向能源服务商转型。合作形式主要为：在新电改政策的激励下，传统能源公司纷纷谋求向能源综合服务商转型。当前，各类能源企业都开始成立区域性售电公司，为开展后续能源服务做准备。截至2016年5月底，全国至少成立了559家售电公司。但运作方式、商业模式都尚未真正建立起来，各售电公司也都在观望和摸索的状态中。改革实质进展并不如预料的那么迅速，在实施过程中各方利益博弈重重。
四、结语
智慧能源产业发展迅速，对各行各业发展都提出了新的要求，也对各行业跨领域融合提供了新的方向。当前产业主要在技术研发及产品集成方面进行攻关，未来还需在系统全面化应用试点上加大力度，使智慧能源产业真正成为一个高度完善的功能化系统及平台，让各环节企业均有所作为。同时，作为政府垄断领域，智慧能源产业应在政策利好的条件下，大力发展安全保障技术体系的建设，通过保障稳定电力供应，试图打通国家电力垄断态势，为可再生能源争取发展地位。智慧能源产业是一个复杂体系，需要众多独立领域的企业相互协调融合，因此要求企业大力转型创新，尽早占领智慧能源这种朝阳产业的主流位置，最终打造适合自身发展，也符合产业特色的智慧能源产业。
作者简介
王梦迪，现就职于中国信息通信研究院泰尔系统实验室能源与环境测评部。
联系方式： wangmengdi@caict.ac.cn
校 审 | 陈 力、 珊 珊
编 辑 | 凌 霄
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