能源互聯(lián)網(wǎng)——能源電力領(lǐng)域的共享經(jīng)濟模式

在美國華盛頓特區經(jīng)濟趨勢基金會(huì )總裁杰里米˙里夫金(JeremyRifkin)的名著(zhù)《第三次工業(yè)革命》(英文版書(shū)名TheThirdIndustrialRevolution:HowLateralPowerIsTransformingEnergy,theEconomy,andtheWorld)中,作者為我們描繪了一個(gè)宏偉的藍圖：數億計的人們將在自己家里、辦公室里、工廠(chǎng)里生產(chǎn)出自己的綠色能源,并在“能源互聯(lián)網(wǎng)”(EnergyInternet)上與大家分享,就好像現在我們在網(wǎng)上發(fā)布、分享消息一樣。當前,能源互聯(lián)網(wǎng)已成為我國能源電力領(lǐng)域學(xué)術(shù)界與工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn),國家能源局近日已正式確定《能源互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計劃大綱》和12個(gè)支撐課題,在這些成果基礎上起草的能源互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計劃將于年底前完成。清華大學(xué)也成立了能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新研究院。對于能源互聯(lián)網(wǎng)的概念及相關(guān)技術(shù),國內外學(xué)者已從技術(shù)和管理的角度進(jìn)行了多方面的論述,本文僅從共享經(jīng)濟(SharingEconomy)的角度進(jìn)行探討。

1、何為共享經(jīng)濟模式

共享經(jīng)濟可以采取多種不同形式,通過(guò)免費或收費的方式,將資產(chǎn)或服務(wù)在個(gè)人之間進(jìn)行共享。特別是運用信息技術(shù)為個(gè)人、企業(yè)、非營(yíng)利組織和政府提供服務(wù),通過(guò)閑置資產(chǎn)和服務(wù)的再分配、共享和重復利用實(shí)現資源優(yōu)化。在共享經(jīng)濟中,擁有閑置資源的機構或個(gè)人有償讓渡資源使用權給他人,讓渡者獲取回報,分享者利用分享他人的閑置資源創(chuàng )造價(jià)值。共享經(jīng)濟這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早可溯源于美國伊利諾伊大學(xué)社會(huì )學(xué)教授MarcusFelson和JoeL.Spaeth1978年提出的協(xié)同消費(CollaborativeConsumption)概念。共享經(jīng)濟現象卻是在最近幾年引起廣泛關(guān)注的,其主要特點(diǎn)是：包括一個(gè)由第三方創(chuàng )建的、以信息技術(shù)為基礎的市場(chǎng)平臺,這個(gè)第三方可以是商業(yè)機構、組織或者政府,個(gè)體借助這些平臺交換閑置物品,分享自己的知識、經(jīng)驗,或者向企業(yè)、某個(gè)創(chuàng )新項目籌集資金。

共享經(jīng)濟模式中最具代表性的是交通行業(yè)的Uber,和旅游住宿業(yè)的Airbnb。Uber通過(guò)手機預約出租車(chē)、私家車(chē)或與他人拼車(chē),幾分鐘內便可幫顧客與司機取得聯(lián)系。作為全球最大的出租車(chē)公司,Uber不擁有一部車(chē),而是打造了一個(gè)共享經(jīng)濟的平臺。Uber商業(yè)模式的核心是,一個(gè)人一天內可能僅僅1個(gè)小時(shí)甚至更少的時(shí)間使用汽車(chē),而理論上一輛車(chē)可以使用24小時(shí)。當Uber把這些汽車(chē)的“閑置產(chǎn)能”利用起來(lái)后,其威力就強大無(wú)比。Uber五年內迅速在全球250個(gè)城市擴張。至2015年2月底,公司估值超過(guò)400億美金,遠遠大于包括Delta、美國航空公司在內的傳統航空公司。AirBnb是一家聯(lián)系旅游人士和家有空房出租的房主的服務(wù)型網(wǎng)站,可以為用戶(hù)提供各式各樣的住宿信息。它沒(méi)有自己的酒店和服務(wù)員,但卻是全球最大的網(wǎng)絡(luò )酒店連鎖,平均每晚的客流高達425,000人,比希爾頓在全球的交易高出22%,其核心也是使用了閑置房間的資源。

2、能源電力領(lǐng)域實(shí)現共享經(jīng)濟的可能性

里夫金在英文版TheThirdIndustrialRevolution第4章DistributedCapitalism中清晰地提到CollaborativeEconomy(協(xié)同經(jīng)濟或協(xié)作經(jīng)濟)的概念。在能源互聯(lián)網(wǎng)中,分布式可再生能源(太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力能、地熱能、生物質(zhì)能、波浪能和潮汐能等)在千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)分散的地點(diǎn)被收集起來(lái),并且通過(guò)智能電網(wǎng)彼此共享,以維持社會(huì )能源供給與可持續經(jīng)濟發(fā)展。這些分布式可再生能源大部分是免費的,并且采取彼此平等協(xié)作的形式而不是垂直的控制機制。這種新的扁平化的能源體制將帶來(lái)一場(chǎng)新的分布式和協(xié)作式的工業(yè)革命,并形成財富的分布式共享,促使能源生產(chǎn)與利用的民主化。與此同時(shí),商業(yè)模式也發(fā)生變化,買(mǎi)賣(mài)雙方對立的關(guān)系被生產(chǎn)者和用戶(hù)的平等協(xié)作關(guān)系取代,買(mǎi)方同時(shí)也是賣(mài)方,個(gè)體利益包含在共享利益中。在隨后出版的著(zhù)作《零邊際成本社會(huì )》(英文版書(shū)名TheZeroMarginalCostSociety:TheInternetofThings,theCollaborativeCommons,andtheEclipseofCapitalism)中,里夫金就相關(guān)思想進(jìn)行了進(jìn)一步闡述。他預言,隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的大規模普及應用,許多領(lǐng)域商品與服務(wù)的生產(chǎn)銷(xiāo)售成本將趨近于零,從而人類(lèi)進(jìn)入“零邊際成本社會(huì )”。在能源互聯(lián)網(wǎng)中,除研發(fā)和部署的固定成本外,可再生能源的發(fā)電成本趨近于零。

應該說(shuō)里夫金所描述的場(chǎng)景并非天方夜談。目前,能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所依賴(lài)的技術(shù)與管理基礎都在快速發(fā)展,有的已經(jīng)趨近成熟,如可再生能源發(fā)電技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)、信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電力市場(chǎng)機制等。就可再生能源發(fā)電成本來(lái)說(shuō),在風(fēng)資源條件好的地區,陸上風(fēng)電已經(jīng)可以與新建常規電源相競爭了,某些地區風(fēng)電度電成本低于5美分/kWh。太陽(yáng)能是發(fā)電成本下降幅度最大的可再生能源。自2009年以來(lái),太陽(yáng)能光伏組件成本下降75%,住宅太陽(yáng)能光伏系統發(fā)電成本較之2008年下降70%。在未來(lái)3-4年內,太陽(yáng)能發(fā)電成本有望再降40%?？稍偕茉磸V泛接入的條件已經(jīng)具備。能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要特征是實(shí)現能源共享,因此不同于傳統的大規模、集中式與垂直控制的電力系統發(fā)展模式,離不開(kāi)全社會(huì )的廣泛參與,也將更加注重小型化、分布式和平等協(xié)作的發(fā)展趨勢。在能源互聯(lián)網(wǎng)中,電力用戶(hù)不再是一個(gè)被動(dòng)的角色,同時(shí)也是電源,可以與其他用戶(hù)分享多余的電力。目前分布式電源、微電網(wǎng)、主動(dòng)配電網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展為用戶(hù)側參與準備了條件。由于能源互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一個(gè)技術(shù)概念,更多地指能源電力領(lǐng)域的共享經(jīng)濟模式,需要在能源、電力體制深度變革的基礎上完成。

3、能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現所需要的技術(shù)與商業(yè)基礎

本文認為實(shí)現能源互聯(lián)網(wǎng)、建立能源電力領(lǐng)域共享經(jīng)濟模式的關(guān)鍵是,在現有的可再生能源發(fā)電與智能電網(wǎng)技術(shù)的基礎上,進(jìn)一步建立信息互聯(lián)、物理互聯(lián)與商業(yè)互聯(lián)。

1、現有技術(shù)基礎

從前面的分析可以看出,在能源互聯(lián)網(wǎng)中,可再生能源發(fā)電扮演了一個(gè)關(guān)鍵的角色,這不但因為它是普通用戶(hù)所能夠擁有和實(shí)現共享的發(fā)電資源,也是因為它具有“零邊際成本”的特點(diǎn),還因為它是解決能源環(huán)境危機的重要手段。而智能電網(wǎng)技術(shù)作為接納可再生能源和實(shí)現電能雙向流動(dòng)、靈活控制的重要支撐平臺,也是建立能源互聯(lián)網(wǎng)的物理基礎。當前國家高度重視配電網(wǎng)和微電網(wǎng)發(fā)展,國家能源局相繼出臺《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項目建設的指導意見(jiàn)》、《配電網(wǎng)建設改造行動(dòng)計劃(2015—2020年)》,投巨資進(jìn)行配電網(wǎng)/微電網(wǎng)建設和改造,無(wú)疑將為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下良好基礎。

2、未來(lái)發(fā)展趨勢

①信息通信技術(shù)

類(lèi)似于Uber和Airbnb,要實(shí)現能源的共享經(jīng)濟,必須建立供需雙方信息溝通的平臺,即實(shí)現信息互聯(lián),而這必須基于信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現。由于能源電力生產(chǎn)、傳輸和利用的實(shí)時(shí)性更強,也需要采用先進(jìn)傳感/測量技術(shù)來(lái)獲取實(shí)時(shí)數據和狀態(tài)。德國聯(lián)邦經(jīng)濟和技術(shù)部(BMWi)發(fā)起了一個(gè)名為E-Energy的技術(shù)創(chuàng )新促進(jìn)計劃(2008年發(fā)起,2013年完成),建立以信息通信技術(shù)(ICT)為基礎的未來(lái)能源系統,促成整個(gè)能源價(jià)值鏈內更大的透明度和更激烈的競爭,可看成能源互聯(lián)網(wǎng)的雛形。

②多種能源形式互聯(lián)與綜合利用的理論與技術(shù)

在能源與環(huán)境危機的背景下,多種形式能源的綜合利用已成為必然的趨勢,能源互聯(lián)網(wǎng)不僅要實(shí)現電能生產(chǎn)者和消費者之間的共享,也要建立電能與其他能源形式(如熱能、化學(xué)能)之間的互聯(lián)和共享,及實(shí)現物理互聯(lián),因此相關(guān)理論與技術(shù)還需要深入研究。工程實(shí)際中能源的生產(chǎn)、傳輸和利用大多采用網(wǎng)絡(luò )化的方式進(jìn)行,如電網(wǎng)、熱網(wǎng)、燃氣網(wǎng)等,其中電能被公認為最便于聯(lián)網(wǎng)的能量形式。借鑒信息互聯(lián)網(wǎng)的構成原理與方式,在電網(wǎng)絡(luò )理論的基礎上,也可建立涵蓋多種能量形式的能量網(wǎng)絡(luò )的基本理論,并研發(fā)相應裝置與設備。分布式供能系統(如冷熱電三聯(lián)供CCHP系統)將成為多種能源形式綜合利用的關(guān)鍵手段之一。

③電力(能源)市場(chǎng)機制與共享經(jīng)濟模式

由于能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于實(shí)現能源電力的共享經(jīng)濟模式,因此建立市場(chǎng)機制、實(shí)現商業(yè)互聯(lián)至關(guān)重要。市場(chǎng)的關(guān)鍵在于賦予供需雙方自由競爭、自由選擇的權利。世界各國(如美國、英國、德國、北歐四國等)都已成功實(shí)施電力市場(chǎng)改革。我國也正在積極推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費革命,構建有效競爭的市場(chǎng)結構和市場(chǎng)體系。中共中央和國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》,并先后確定在深圳、蒙西、湖北、安徽、寧夏、云南、貴州七個(gè)省區開(kāi)展以輸配電價(jià)改革和售電側市場(chǎng)開(kāi)放為重點(diǎn)的試點(diǎn),打破電網(wǎng)壟斷,建立發(fā)電與售電的商業(yè)互聯(lián)。隨著(zhù)改革的不斷推進(jìn)和深化,在能源電力領(lǐng)域建立共享經(jīng)濟模式的條件也將越來(lái)越充分。