能源互联网,最重要的利益共享机制和能源转换效率
上午看到一份来自于华北电力大学的报告,借此机会谈谈几年来俺对能源互联网的初步理解。直到最近几年,我才搞明白能源互联网是个什么东东,最早总往IT互联网上去想,怎么也想不明白,后来发现想错了,被互联网这三个字带沟里去了;再后来认为能源互联网就是特高压,这也很片面。比这更加可笑的是,20年前的一天,我听说建行召开关于零售的会议,我就天真的幻想建行要搞超市了,我们的retail软件要有大市场了,激动的一宿没睡。
实际上,能源互联网是以电能为中枢的多种能源的相互转换,电能是人类终极的能源形式,所有其他类型的能源,如太阳热能、水的势能和动能、核能、风能、天然气石油、煤炭、生物质等等,最终,大部分都要转换成电能,所以国网搞电能替代(例如大船停泊时内燃机发电改为岸电)就是基于这个背景。
电能替代是国网能源互联网的一类应用类型,也是综合能源服务的主要方向之一,综合能源服务也是国网能源互联网战略的一部分,这就是国网的能源战略之制高点。把能源互联网在产业链上的分布与2019年国网推出的“三型两网”进行对比,我们发现二者之间有很强的关联性,正所谓,国网的使命万变不离其中。去年国网的三型两网中的共享型,实际上已经考虑到了能源互联网发展中最重要的一个关键要素,就是利益共享机制的建立,说的再简单、再通俗一点,你不让人家赚钱,人家也不陪你玩。
另外,能源相互转换是有效率机制限定的,考虑到经济性,并非所有的能源相互转换都是经济性合理的,虽然技术上可以实现,这是能源互联发展的另一个关键问题。
通常而言,由于电动机的存在,电能转换成动能,其能源转换效率是比较高的,但是热能转换成电能其效率就比较低,而且工艺复杂成本很高,例如火力发电厂就是这样,太阳能发电虽然工艺不复杂,即便是单晶硅,其转换效率也很难突破25%。虽然电能转换成动能效率比较高,但是反过来,大多数情况下(电热水例外),电能转换成可利用热能的效率通常也比较低。
各种能源相互转换的效率不同,决定了其经济可用性,经济可用性决定了其未来的市场规模和经济模式,所以,伴随能源互联网,上头还有另外一种声音:亦电则电、亦煤则煤、亦气则气,这三亦三则的背后,反应了技术不能满足经济性的无奈现实,或许在未来相当长的一段时间内,三亦三则都是一个经济可行的方案,当经济与环保相博弈的时候,人们还是希望选择前者,当然也有例外,例如河北省的钢铁环保意志强大到以至于不顾企业的成本甚至生死。
关于能源互联网,有两点我们要很清楚,一是国网心里头很明白,但是人家不说明白,因为说明白了,就不好玩了,这就是电能是人类终极的能源形式,国网就像战国末期的秦国,想一统其他六国之诸侯;二是能源互联网的制高点是崇高的、愿景是美好的,但是道路是曲折的,曲折主要来自于三点:
1、是能源产业链上各个玩家在利益共享基础上的认同与合作;
2、是如何解决各种能源互换中的能源转换效率,保证其经济性目标的实现;
3、是更多深度应用场景的探索与实践。
能源类型,其物理性质和存在方式是多种多样的,例如分一次能源(石油、煤炭、天然气、水的势能和动能、太阳能、风能、潮汐能、核能、雷电、甚至是重力能等等)和二次能源(电能、工业和装置余热、IDC热能等);从环境友好度又分为污染性和清洁型;从资源可用性上又分为枯竭型和资源再生型;从稳定性上又分为稳定型和间歇型。犹如百川归海,电能的未来估计应该就是各种其他能源的集结目标,尽管道路比较曲折。
不同的能源利用,需要不同的技术,例如针对广泛存在于热电厂、钢铁、重化工、有色、玻璃、陶瓷和玻璃等工业领域分散的、低品位余热,就比较适合利用相变储能技术。余热的利用又跟节能环保密切相关。
这是即将投运的、位于河北沧州开发区世界上最大的相变储能材料生产基地,非常幸运的是前年我们在沧州做新建企业的配电工程时,发现了这家具有很高潜在市场价值的企业,去年一同为河北一家钢铁企业完成了包括其白灰窑余热在内的钢铁生产过程中工业余热回收方案的设计,余热将用于附近城区的冬季供暖。由于这种工业余热的成本很低,使得相变储能技术装置具有比较高的投资回报率,如果再加上非供暖季余热发电技术,投资回报率还可以做的更好。火电厂或者热电厂,也可以利用这种技术提高余热的利用率,至少可以分摊一部分厂用电力,提质增效。
生产基地的产品展示区已经装修完成,整个厂区投产在即。