对抽水蓄能企业泛在电力物联网新业务拓展的思考

阎 峻，李耕赜，李林扬

（1.国网新源控股有限公司，北京市 100761 2.国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北省唐山市 064309）

0 引言

自国家电网有限公司在2019年提出建设泛在电力物联网后，社会各界广泛关注。泛在电力物联网建设是一项复杂的系统工程，没有先例可循，需要在理论体系、技术路线、商业模式、产业发展等方面持续创新探索，社会各界对泛在电力物联网的建设也有不同的理解[1]。本文重点从抽水蓄能企业的新业务拓展来研究泛在电力物联网如何助力企业的互联网转型，以及抽水蓄能企业未来可能的业务形态。

当前对于泛在电力物联网新业务拓展方面的研究主要集中在电力资源商业化运营、多站融合、源网荷储互动、电力大数据分析等方面[2]，主要聚焦在以电网为核心的领域，但对于发电和储能等行业的研究较少，本文重点针对抽水蓄能电站等分布式企业基于泛在电力物联网的新业务形态开展研究，探讨其互联网转型之路，进而阐述泛在电力物联网建设与电力企业改革之间的关系。

1 互联网转型的特征

21世纪互联网浪潮席卷而来，尤其是近年来，互联网已经逐步渗透到各个传统行业，互联网甚至被称为“第三次工业革命”，零售、金融、通信、交通等行业都面临互联网转型的问题。电力行业也同样如此，虽然电力行业已经在特高压、智能电网等领域取得了巨大的成就[3]，但在电力体制改革新形势下同样面临巨大的经营压力，互联网为电力行业发展提供了一条新路径。但大多数传统行业的互联网转型之路并不顺利，甚至很多企业的转型可以说是失败的。那么，互联网到底是什么？企业完成互联网转型的特征又是什么呢？

首先，让我们看一下互联网和互联网企业的特点。应该讲，互联网在短短三十年间，经历了三个不同的发展阶段。互联网1.0时代是PC互联网，主要以门户广播的形势吸引了大量用户；随着通信技术的高速发展和智能手机的出现，移动互联带来了互联网2.0时代，主要以社交网络的方式将用户的生活紧密联系在一起，而即将或者说正在到来的互联网3.0时代，则是属于万物互联的物联网时代，网络将把各类用户、各类设备乃至各个行业紧密联结到一起。从中可以得出互联网的本质特征：在线、互动和结网。而与之相对应的，互联网企业的几个特征则是：在线、数字化、敏捷、以客户为中心、开放和共享，而这些也将成为传统企业互联网转型的目标[4]。

要做到这些，让我们看看传统电力企业需要做出哪些变革？

第一，从“幕后”走向“台前”。直面用户，是以客户为中心的第一步，只有靠近用户、理解并挖掘用户需求，才能真正产生互联网效益。

第二，由重资产走向优质服务。没有一家互联网企业是重资产的，因此未来实现互联网转型的电力企业必然是以提供优质服务为基础的，大规模投资已经不再是企业可持续发展的途径。

第三，从“孤岛”模式转型“平台”模式。不管是主动还是被动，未来的电力行业必然将走向多方合作共赢的局面，电力行业将由封闭走向开放。建立平台，构建行业生态，互利共赢，是被互联网发展验证过的可持续发展之路。

第四，“互换互济”与“互联互通”。电力行业已经逐步走向多种能源形式共存，通过互联互通的基础设施，实现各种能源形式，乃至分布式能源的“线上”互相转换消纳，将是未来电力行业发展的一个重要特点。

第五，电力系统全面数字化和智能化。电力系统当前的自动化程度已经非常高，可以较为快速地实现数字化和智能化转型，进而适应互联网业务数字化的要求。

第六，新技术的开发与应用。当前，电力系统面临的变革很大程度上依赖于新技术的发展，储能、分布式能源、新能源，每一项新技术的突破都可能带来整个行业的大变革，这也是电力行业互联网转型中很有意思的一面。

第七，转变思维，创新机制。前面讲到的所有，应该讲技术上、管理上都是可行的，思维上的转变才是最困难的一点，要实现企业的互联网转型，关键在于思维上的转变，直面客户需求、轻资产重服务、开放、共享、数字化、智能化、技术引导。

2 新业务拓展的机遇和动力

对于抽水蓄能企业而言，为什么要推进企业的互联网转型呢？我们知道，近年来很多行业的经济发展都出现了很奇特的现象，一些巨头企业往往被非直接竞争的企业所快速替代，比如方便面企业由于外卖行业的迅猛发展营业额骤降，运营商因为微信的冲击而几乎失掉短信业务。那对抽水蓄能行业而言，会不会在某一天因为某个新行业的出现而发生巨变呢？很不幸种种迹象表明，电力行业目前正处于这个拐点。下面，就让我们来看一下当前电力行业中的主要变量[5]。

第一，能源结构面临转型，可再生能源激增。当前，中国已经成为全球最大的可再生能源装机的国家，而预计到2035年，全球的可再生能源发电量占总发电量的比例将超过50%。届时风电和光伏的发电量将超过煤电，电网将如何消纳大量的不稳定新能源呢？随着储能技术的持续进步，抽水蓄能显然将不再是唯一的选择。

第二，能源供应形势发生变化，分布式能源迅速扩张。与新能源相辅相成的是分布式能源的发展，当前国外分布式能源的发电和商业模式已出具规模，与之相适应，抽水蓄能这一集中式的储能方式也必将发生变化。

第三，能源消费出现增长点，电动汽车市场呈现指数级增长。到2035年，全球电动汽车销量占比将达到43%，电动汽车将在全球逐步普及，电力消费在整个能源消费中的比重将进一步增大，电力消费的峰谷状态也将有所变化。

第四，能源消费方式发生变化，用户对电力消费的要求越来越多。电力消费需求开始逐步向数字化、便捷化、个性化、开放化转变，稳定的电力供应将不再是用户对电力公司唯一的需求，如何提升多样化的增值服务对于电力企业至关重要。

第五，能源系统效率整体提升，能效市场潜力巨大。到2030年，目标电力负荷降低带来的市场价值为22亿元，目标电力负荷提高带来的市场价值为52亿元，各大电力公司纷纷开始提供节能等相关业务，以期待尽快抢占市场。

第六，能源系统逐步智能化，能源数据价值巨大。大云物移智链等高新信息通信技术奖迅速成为能源行业主流技术，能源系统高度的数字化智能化时代即将到来，与此同时，电力行业也将逐步走向开放。

在经历十多年的持续增长后，全球电力企业的收入和利润都开始下滑。在整个电力行业面临冲击的今天，抽水蓄能甚至面临是否能够继续生存的挑战，要实现企业向“新动能”的切换，有四项行动计划：发展核心业务、转型核心业务、扩大新业务、巧妙平衡以上行动。对企业经营者而言，何去何从是个难题，但“保持现状”肯定不是一个好的选项。拥抱变化，是抽水蓄能企业唯一的选择。

3 抽水蓄能企业的新业态

那抽水蓄能企业未来的业务形态将是怎样的呢？这一点，我们可以参考一下全球其他发电、储能乃至其他电力企业的新业态发展之路。

Solarcity公司2008年成立，是美国一家专业从事分布式光伏发电的公司，提供系统设计、安装、融资、监控维护、产品服务等一站式服务，该公司提供20年期的太阳能租赁金融产品，以帮助家庭客户节约电费，当前该公司已被特斯拉收购。

远景能源公司是国内的一家全球领先的智慧能源技术解决方案提供商，其主要业务包括智能风机的研发与销售、智慧风场软件服务、能源互联网技术服务、智慧城市整体解决方案等，目前已陆续完成在丹麦、美国、英国、日本、中国等地的全球战略布局。

Sonnenbatterie是德国的一家民用和商用的储能产品供应商，该公司以技术领先的储能产品和数字交易系统为突破口，构建P2P交易平台，为分布式能源提供交易渠道，从而实现买方、卖方和中介的三方共赢。

美国加州大学圣地亚哥分校设立了微电网，由两个13.5MW的燃气涡轮机、一组3MW的汽轮机、30MW的天然气热电联产电厂，2.8MW的燃料电厂，1.2MW的太阳能电池组成，使用三种一次能源生产电、热、冷三种二次能源，为整个学校园区提供能源并减少用户用能费用。

美国Oppwer公司通过电力公司实时获取用户的各类用电设备每天消耗的电能，进而为用户提供用电行为分析服务，并为用户提供节能服务。

Drfit Energy是一家初创公司，在零售能源市场中使用机器学习的方法，高频交易和点对点销售，为客户提供能源直接交易的服务，为用户节省供电成本。

通过对以上案例的分析，我们可以得出抽水蓄能企业作为发电和储能企业，未来可能的一些发展方向。结合对泛在电力物联网技术和应用前景的考虑[6]，我们大致可以得出以下几个抽水蓄能企业未来的发展方向。

一是储能及电力平衡服务商。结合物理和化学等多种储能方式，通过建立汇集各类储能站的储能服务平台，为发电企业和电网提供电力平衡服务[7]。建设储能服务平台既能够探索研究建立储能控制策略、商业模式，推动储能政策机制落地，赋能分布式资源，发挥储能在能源生产消费中的枢纽和调节作用，又能够集合分布式储能资源，实现集合效益，响应需求调度、绿电交易，辅助支撑电网稳定、安全、可靠运行，促进电网系统有序发展。两方面紧密联系，相互促进。

二是新能源的组织运营商。结合分布式发电技术的发展，一方面直接为电力用户降低用电成本，另一方面通过“虚拟电厂”[8]的方式为电网提供服务。虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂概念的核心可以总结为“通信”和“聚合”（见图1）。

图1 虚拟电厂的实现方式Figure 1 Implementation of virtual power plant

三是智能电站软件服务商。充分融合物联网、大数据、5G[9]等新技术，建设智能抽水蓄能电站，进而为各类发电厂提供通用的智能电站软件服务，提升电厂的智能化水平。常见的智能电站服务有综合安全监控服务、设备设施自动巡检服务、设备全息管理及远程控制服务、基于监测数据分析的设备状态评价及检修服务等。

四是旅游区微电网解决方案提供商。以抽水蓄能电站为试验田，建设针对大型旅游区这一垂直领域的微电网，进而为各类旅游区提供成熟的微电网解决方案[10]。抽水蓄能电站一方面有着稳定的电力基础设施，另一方面由于地处偏远、山水相依，有着天然的旅游园区特征，因此可依托抽水蓄能电站可以研究旅游区这一重要的垂直区域微电网的建设，并将相关成果输出为一项整体的微电网解决方案，一方面降低大型旅游区用电成本，另一方面可以推动分布式能源的并网。微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，是规模较小的分散的独立系统，是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行（见图2）。

图2 微电网的组成Figure 2 Composition of micro grid

当然，以上只是对于抽水蓄能企业互联网转型的一些假想和思路，但是无论哪种转型，其结果必然是由资产型企业向服务型企业转变的，必然是符合互联网企业特征的，也必然是遵循“枢纽型、平台型、共享型”企业战略的。

4 结束语

当前，电力行业面临变革之局，为应对新技术和新要求的冲击，作为抽水蓄能企业必须主动拥抱变化，沿着“三型两网、世界一流”的企业战略，坚定的迈出企业互联网化转型的步伐，探索企业的新业务。

在新业务拓展的道路上，最重要也是最首要的是思维的转变，无论是何种新业务，必然是符合客户需求为先、轻资产重服务、平台化共享化、数字化智能化、新技术驱动的互联网特征的。因此，抽水蓄能电站的新业务探索，务必要沿着互联网化的道路坚定向前，要坚决地实现“枢纽型、平台型、共享型”的转变。

展望未来，我们将有机的连接发电侧与电网侧，推进各类新能源和分布式能源的整合，为发电和储能企业提供平台化的服务，提供一站式的解决方案，实现各类资源和服务的行业共享，进而完成企业互联网化的华丽转身。