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年底了,于是需要总结和思考:对于从事这个行业的普通人来说,新型电力系统最有机会的创新方向是什么?
2024年身处其中的我能感受到的是焦虑:
上游产能过剩导致红海竞争,焦虑:中游受制于政策与管制,焦虑;下游的售电和分布式,与经济形势密切相关,未来不确定性增加,焦虑。
焦虑的背后是迷茫。
2017年离开体制创业的我,选择的是“电网最后一公里”,不碰集中式发电、电网业务,直到今天我依然觉得方向是对的。
创新的本质,是形成新的利益格局。
淘宝之所以发展,是因为商品零售制度的改革,城市的国营百货商店、农村的供销社不再垄断商品零售渠道,这是改革开放的政策,带来的新的利益格局。
SpaceX,在航天领域技术积累的基础上,把“可回收低成本火箭技术”研发出来,通过大量创新把发射成本降低了100倍,打破了商用航天发射的垄断格局,把波音、洛马、欧洲航天局这些老玩家打得毫无还手之力,占据70%的商用发射市场。当然这背后也是NASA等监管机构鼓励创新,默许失败的政策放松结果。
新型电力系统的创新本质,也是如此。
光伏和风电,本质上是发电的新技术和新玩家,抢了老玩家的市场,形成了新的利益格局:50%的新增装机容量,20%以上的总发电量。
我们看到国电投是最激进、规模最大的新能源发电商,因为国电投在上一轮的厂网分家中,分到的传统发电资产最少,包袱最轻,在这一轮的新能源大潮中,自然转型最快。
新能源的高歌猛进,改变了原有的发-输-配-用的利益格局,到了一定的阶段,这种改变所需的制度性成本就会指数型的增加,反过来抑制创新。
电力系统安全稳定压力,逐步显性化为制度性成本。以前电网企业承担了电力系统平衡的所有成本,并且隐含到了电网成本中,所以某种程度也构成了传统能源对新能源的交叉补贴。
以英国为例,电力系统中的平衡成本在发电成本中的占比,以及突破了20%,平衡成本的增加,与风光发电占比呈现线性关系。
平衡成本一方面是显性化,另一方面是需要通过市场机制进行疏导,最终由全体电力消费者买单。
甚至新能源越便宜,平衡成本就越高——新能源出力越多的时段,需求就越少,价格越低,反过来激化了新能源没有出力时段的平衡矛盾。
同时,供需波动性不仅被放大了,而且不同周期的波动性矛盾也显现了——比如跨天的“黑暗无风期”,传统电化学储能很难应对。
所以我们在国内看到的结果是:新能源大省,往往在电力现货市场和辅助服务市场、虚拟电厂业务示范方面更为主动和积极。
而新能源占比不高的负荷大省,在2023-2024电力基本平衡的态势下,对现货的态度其实并不积极,甚至出现了对交易自主性的干预程度增加的趋势,而虚拟电厂反而未能有太大起色。
传统意义上围绕着高压输电系统的电力电量平衡目标,所推进的电力市场化改革,在市场和政策层面的逐步遇到了结构性问题,也就是本轮电改中的核心议题:如何管住中间?如何放开两头?管住-放开之间的制度经济学最优路径是什么?
如果无法直面和探索这些问题,最终的结果就是大家都迷茫。
但是一种最大的可能性是:不要期望在未来3-5年,电力市场化就会快速成熟,真正达到“中间充分被管住、两头彻底的放开”这种理想局面——高度市场化、具备充分博弈舞台的德国电力市场化走了将近30年的路,不可能在中国10多年就走完。
那么在这个过渡过程中,面对未来3-5年,能干点啥?
创新总是在传统利益结构最薄弱,最边缘的地方,以最微弱的姿态开始出现的。
对于传统电力系统来说,利益板结最薄弱的,一定是“表后市场”,也就是电力的最后一公里市场,甚至以前都不存在这个市场。
所以我们看到分布式光伏在过去10年的快速增长,因为绝大多数分布式光伏并网点都在这里——至少大多数时候,是不需要真正意义上的“路条”的。
当然,分布式渗透率高到一定程度,一样会触及现有的利益结构,比如红区、强制配储、四可。
核心问题依然是:电力系统的安全稳定运行的制度性成本问题。
从另一个角度说,进化和创新,是在边缘的,接近失控的临界状态下,才能最大化的被激发出来的。
从“蛋白质汤”,到有机生物结构的进化,是在高温、高压、电击的环境中,蛋白质分子开始了复杂的结构组建,出现了生物特征。这是一种临界的失控状态,大部分蛋白质组建的探索都是失败的,也是失控的。
在电网边缘,一是大量的分布式光伏快速装机;二是自发自用率降低,分布式光伏大量上网,导致电网不堪重负,配电网可靠性下降;三是分布式光伏进入电能量市场交易,价格承受压力,收益率不断下跌。
如果我们把分布式光伏、可控负荷、工商业储能的大量出现,看成是“蛋白质汤”的浓度不断增加,电网边缘的临界失控状态,就是高温高压电击催化。
于是导致了“源网荷储一体化”、“绿电专线”、“分布式光储一体化”、“台区配储”、“用户微电网”、“配网-微网群互动模式”、乃至“虚拟电厂”等各种新型“电力有机体”的出现。
这些有机体和AI Agent结合,出现了边缘智能体,和智能体集群。
硅基的电力有机体,和硅基的AI边缘算力,正在不断的协同进化,形成智能电力有机体。
王东岳先生把这种因为脆弱性带来的创新变化,称为“递弱代偿”。
这种进化的过程、在电网的前面1000公里是看不到的,因为蛋白质汤速度、强度、浓度、临界失控状态决定。
输电网和高压配电网,是不允许临界,更不允许进入失控的,也是极少进化的——“三集五大的坚强电网”格局早就固定了。
中心化AI和这个固定利益格局的绑定,就是集中式电力大模型,某种意义上说,集中式电力大模型,是一个更强烈的“三集五大”,对电网的省级以下信息化自主权的毁灭性打击。更吊诡的是,这个集中式电力大模型训练所需的数据集,并不一定是基层真实的信息数据集合——分散的潜数据和潜信息对集中式AI的某种反噬。
从生命力上讲,电力领域的集中式AI的进化速度和新物种可能性,远不如最后一公里的边缘AI+低压硅基电力有机体。
鹅乌战争打到今天,最大的技术创新不是“钢铁洪流+弹道导弹”,而是各种小玩意无人机,甚至进化出专门反无人机的无人机,甚至出现了专门反固定翼无人机的四旋翼无人机,以及1000公里以上的高爆破坏性无人机。很多无人机具备了AI算法,在复杂电磁环境中可以自主识别和攻击。
这就是弱势的乌克兰,在战场的边缘,与继承苏联“钢铁洪流”衣钵的俄罗斯,在战争技术的创新,依靠无人机的快速迭代获得战场优势。
为啥俄罗斯不能在无人机技术上快速迭代?某种理由是,当年苏联因为“集成电路无法承受核战争的电磁干扰”,选择了“电子管小型化”技术路线,形成了各个设计局和人才队伍,技术体系,并且在苏联解体后被俄罗斯继承,导致微电子和算法技术跟不上节奏。
利益格局决定了很多东西,包括创新的技术路线。
对于电网最后一公里来说,正因为过去长期“重发、轻供、不管用”的格局,在用电领域并没有真正形成牢不可破的利益格局,反而在分布式能源技术的推动下,获得了更为快速的发展。
我听过最朴实的一个观点:
发电就那么五大六小,电网就那么两大,少数下游买家决定了对上游海量供应商的绝对话语权,甚至出现了“管制俘获”。
但是在电网最后一公里,供应商面对的是数百万的电力用户,一个用户难搞就换一个呗,但是你到发电和电网领域怎么换买家?
所以,最后一公里的临界混沌,恰恰是创新的热土,一切皆有可能。
期待大家2025,一切更好。
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