2018年6月1 日,長三角地區主要領導座談會上發布的《長三角地區一體化發展三年行動計劃(2018-2020年)》將能源互濟互保作為七大重點領域之一,明確未來將基本建立區域協調發展新機制,將長三角地區建設成為全國貫徹新發展理念的引領示范區。
保障能源供應安全,尤其是能源峰谷差矛盾將長期成為長三角超級城市群的首要問題。長三角地區除安徽省外,資源稟賦并不豐富,上海、江蘇、浙江均是能源輸入型城市,在保障能源供應安全方面仍需要提前布局、控制風險(見圖1所示)。此外,長三角地區在產業結構方向和能源消費特性方面存在諸多相似點,隨著近年來產業向服務經濟轉型,用能特征發生變化,工業用能需求逐步下降、服務業和生活兩大領域用能需求逐步增加,峰谷差矛盾日益凸顯。以上海為例,電力峰谷差占最高用電負荷的比重始終保持在40%左右;天然氣峰谷差占最高日用氣負荷的比重已超過60%,而且未來峰谷差還會進一步加大。能源互聯網正是通過互聯網的模式將能源供需雙方的能源流和信息流連接起來,通過數據的采集、分析、判斷和實時反饋實現能源系統的最優化運行,在緩解能源峰谷差問題方面,能源互聯網將能夠扮演重要的角色。同時,能源互聯網也是能源安全智能化應急響應的基礎,遠期看對自然災害或突發事件的影響,能做到預測預警、實時響應、智能檢測、應急方案優化,對長三角地區能源應急響應和災害恢復能力是較大提升。

圖1 長三角地區能源概況
能源系統效率的提升是長三角地區的一項重要工作。經過近幾十年的能源基礎設施建設,長三角地區在電源建設、管網建設等方面取得了較大成就,三省一市的煤電機組單機效率始終保持全國乃至世界前列,“十二五”末分別達到300和301g/kWh。但從區域能源系統整體效率看,長三角地區與國際范圍其他城市群之間仍存在較大差距,例如安徽省和上海市電網線損率始終維持在7.4%和6%左右,浙江省與江蘇省則在4%左右,整體電網可靠性與其他國際城市群仍有差距,天然氣管網損失率也依然較高,且區域內部存在發展不平衡的情況。能源互聯網是實現能源運維數據化智能化管理、增強能源系統管理水平、提高能源服務能力的重要載體。
長三角地區作為經濟發展領跑地區,未來必將承擔起環境保護和綠色轉型的標兵模范責任。目前,三省一市都存在有待改善的環保排放和化石能源比重過大的問題,主要聚焦在兩方面:(1)部分燃煤機組能耗排放依然太高;(2)隨著外來電吸納比例增加,本地煤機將可能長期維持在低功率運行,這不僅會降低煤電的經濟性和轉化效率,還將使部分環保改造設施無法工作,排放的污染物成分也會發生變化,從而帶來環境污染加劇和設備加速老化等一系列問題。能源系統的污染物排放問題既是一項監管工作,也是一項管理優化工作。能源互聯網的實時監控和管理優化的功能能夠加強能源排放監管、優化過程管理。對監管而言,能源互聯網不僅能整合分析環保監控信息,同時還能監控能源系統自身的運行狀況,迅速找到環保問題背后的原因。對管理優化而言,能源互聯網的多目標管理優化方案可迅速調整能源系統的運營管理模式,迅速限制或關停污染排放源,及時發送監管提醒和監管數據。
隨著上海建設具有全球影響力的科技創新中心的不斷推進,長三角地區有望形成能源技術高地,在先進核電、燃氣輪機、700℃超超臨界煤機、煤機煙氣潔凈排放技改、微燃機、深海鉆井、氫能與燃料電池、IGCC、超導等一批具有優勢的重大能源技術領域取得突破性進展。從國際能源技術發展形勢看,隨著信息化技術和能源技術的深度融合,能源供應、輸配、消費、存儲、回收全生命周期都將發生根本性地變革,尤其是分布式能源技術、儲能技術和信息技術的融合發展將推動能源系統效率倍增,“系統思維”的框架將有助于優化能源跨行業整合。這些前沿能源領域的跨界融合正是能源互聯網的重要應用領域和功能表現,能源互聯網為單項能源技術的融合突破提供了綜合平臺,有望帶來系統性的技術革命,成為科技創新中心建設的活躍領域。
“十三五”是國家大力推進能源體制改革和機制創新的重要時期,預計在長三角一體化的大背景下,區域能源的體制改革和機制創新將會有一定突破。對三省一市而言,能源領域的很多改革涉及到國家層面的頂層設計調整,許多能源體制改革和機制創新領域的重大舉措需要地方加以試驗和落地,能源的市場化改革需要試點推動;同時能源體制機制改革也涉及到各部門各企業的協調,如果推進單個能源領域的深度改革,必將引起較大的經濟矛盾和社會矛盾,從而引起系統性的有關問題。此外,隨著天然氣分布式能源項目的集中建設和新能源項目的加快推進,很多地方法律法規和管理辦法已無法滿足能源新興領域的發展需要,分布式能源的就近消納問題始終未得到解決。作為一項系統性的試點示范工作,能源互聯網可作為能源領域體制機制創新的重要實踐載體,將體制機制創新限制在能源互聯網試點范圍內進行研究突破,以局部增量推動全局改革(見圖2所示)。能源互聯網技術為加強事中事后的過程監管提供新手段,能源互聯網商業模式為創新突破體制機制的固有瓶頸提供新路徑,為能源體制機制改革提供了重要的實踐經驗。

圖2 能源互聯網技術在電力系統的應用
1)探索建立能源互聯網區域協調互動合作機制,以國家戰略為指導,以能源領域公共服務機構為核心,以產業、行業聯盟為載體的多層次合作機制。通過區域聯席會議等形式共同推進長三角區域能源互聯網協同發展。
2)注重區域內的政策協同和保障,以用戶需求為導向,努力實現長三角區域能源基礎設施互聯互通,多種類能源的互濟互保,充分推動能源互聯網上游產業和下游產業協同優化。
1)聚焦區域內分布式供能、充電樁、儲能、微網等新興產業的規模化、市場化發展,積極推動能源互聯網項目創新示范,形成更多可復制推廣的經驗。
2)推進能源與信息、材料、生物等領域新技術深度融合,推動區域內能源與通訊、交通等基礎設施互聯,加快建設多能接入互操作標準和多能智慧調度系統。
3)逐步打通能源數據壁壘,實現多領域能源數據集成融合和安全共享。推動區域內能源與交通、金融等行業跨界融合,實現能源信息整合增值和商業模式創新。
4)推進能源交易向智慧互動、經濟便捷的方向轉變,踐行能源消費和供給革命,發展能源分享經濟,積極應對能源生產和消費革命。
1)加強能源互聯網全產業鏈生態圈人才培養和交流,共同打造具有國際影響力的能源互聯網專業服務團隊。
2)建立常態化交流合作機制,每年在長三角區域相關城市舉辦一次“長三角區域能源互聯網創新發展論壇”,探討業內前沿技術和區域內熱點問題。
近年來,上海在能源基礎設施建設、能源結構調整、能源清潔利用、能源科技裝備進步等方面的發展有目共睹。隨著互聯網、大數據等信息技術和可再生能源、儲能等能源技術的發展,上海市政府、企業、科研院所等各類主體紛紛在供應側和需求側開展能源互聯網技術和商業模式的探索,形成了主體多元、溝通頻繁、機制良好的良性發展的能源互聯網生態圈,上海已具備引領長三角能源互聯網發展的基礎。
1)貫徹落實國家和上海市的相關指導意見,推進互聯網和能源的生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場的深度融合,通過引入互聯網思維,運用物聯網、大數據、云計算等技術,加快提高能源綜合效率、清潔程度和服務水平,實現能源的共享發展。
2)大力發展能源大數據服務應用。逐步打通能源數據壁壘,實現多領域能源數據的集成融合和安全共享。通過能源大數據應用提高政府的行業管理與服務水平,提升能源趨勢預測的時效性和準確性。深入研究能源大數據挖掘利用的動力機制、規范標準、風險防范等問題,推進能源數據信息中心建設,推動能源與交通、金融等行業的跨界融合,實現能源信息整合增值和商業模式創新。
3)推動能源互聯網項目的創新示范。以深度融合、先行先試、因地制宜為原則,聚焦分布式發電、充電樁、儲能、微網等新興領域,在有條件的園區、企業建設一批能源互聯網示范項目,通過能源流、信息流的整合實現多種能源的優化配置。同時,結合全市售電側改革的區域試點,探索建立雙向平衡、多方參與、充分競爭、靈活交易的能源互聯網市場體系。
1)加快關鍵技術和配套服務體系發展。按照戰略性、前瞻性、應用性的要求,研發攻關一批能源互聯網核心技術和關鍵設備,努力爭取國家級能源互聯網相關研發中心和基礎平臺落戶上海,積極參與能源互聯網標準體系和質量認證體系建設,加強能源互聯網基礎設施建設,提升全市能源互聯網產業的附加值和影響力。
2)集中攻關能源互聯網核心裝備技術、系統支撐技術,重點推進面向多能流的能源交換路由器技術、能氣交換技術、能量信息化與信息物理融合技術、能源大數據技術及能源交易平臺與金融服務技術等。
加快“互聯網+”智慧能源的電力交易政策制定和實施,建立健全相關法律法規,保障能源互聯網健康有序發展。加強電力與油氣體制改革、以及碳交易、用能權交易等市場機制與能源互聯網發展的協同對接,完善天然氣供應、管網和配氣相關政策和市場機制,鼓勵“互聯網+”智慧能源產業相關綜合智慧服務和智能交易管理平臺的建設,不斷創新智慧能源發展模式,保持高度的活力與市場適應力,保障上海“互聯網+”智慧能源產業的可持續發展。
構建以傳統骨干網為基礎,充分利用分布式可再生能源滿足用戶多樣化能源電力需求的一種新型能源體系結構和市場。要構架新的價格機制,體現能源互聯網大眾參與的格局,為客戶提供更切合實際需求的能源服務,實現更大的“互聯網+”效應,帶來更大的利益共享空間。加快電力、油氣行業市場體系建設,建立市場化交易機制和價格形成機制,使價格信號能從時間、空間上反映實際成本和供需狀況,允許市場主通過多種方式開展能源商品及靈活性資源等交易,彰顯能源原本的商品屬性。
圍繞現代互聯網技術與能源系統的全面深度融合,鼓勵具備條件的城市區域、行業領域或跨區域,開展各類能源互聯網應用試點示范,在技術創新、運營模式、發展業態和體制機制等方面深入探索,促進“互聯網+”智慧能源在上海扎實落地。結合國家“互聯網+“智慧能源發展戰略的深入,推進能源互聯網示范項目的實施,適時出臺相關扶持政策和補貼政策。