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“互联网+”智慧能源的新探索

点击:0时间:2023-10-11 08:19:34

刘冰

[摘要]液化天然气(LNG)是清洁优质能源。能源领域正在从计划用能转变为分布式用能,从大供给大需求转变为微供给微需求,从计划调度方式转变为依靠能源互联网。打造从厂到端(F2C)的模式,可解决产业链中各种问题。借鉴分享经济思路,可降低上游的产能闲置率。针对需求侧工业煤改气的增量,建立标准,可借助能源互联网的方式,实现用户的供应保障和降本增效。实施从厂到端模式,可实现上下游获益,助力中国清洁能源产业发展。

[关键词]天然气LNG F2C能源互联网 分享经济煤改气微供给微需求

[中图分类号] F123[文献标识码]A[文章编号]1004-6623(2017)05-0024-05

液化天然气(ING,Liquefied Natural Gas)以其热值高、清洁环保、安全可靠和良好的经济性受到世界各国和广大用户的青睐。LNG主要成分是甲烷,无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右,可像石油一样安全方便地储存及运输。LNG技术的发展,大大提高了天然气在全球的竞争性,很多国家都将LNG列为首选燃料。2016年,中国天然气表观消费量为2058亿立方米(不含向港、澳供气),同比增长6.6%,增速超过2015年。天然气在一次能源消费结构中占比6.4%。

LNG为低温液态,方便运输,所以被主要用于调峰,是管道气的补充。也由此衍生了“点供”这种新型的供气模式,通过点对点的LNG供应,满足工业气化站、加气站,以及民用的需求,大大方便了管道无法到达地区的天然气供应,降低了在管道气价格较高地区的天然气用气成本。

LNG全产业链包括天然气液化、储藏、运输、加注、车船应用、工业燃料、分布式能源、季节调峰、产品后市场和再制造等,产业发展空间十分巨大,且具有产业数据庞大、信息不对称、业务链长、商业形态多样等特点,具备广泛的互联网服务需求和创新的金融服务需求。

面对点供市场的兴起,传统的依靠人为经验的传统点供运营模式,可复制性极差,已经不再适合“多点开花”的点供发展趋势,以物联网、云计算为依托的智慧点供模式,才是点供发展的方向。

一、能源领域变革趋势

国际能源领域正在进行一场大的变革,《壳牌2017液化天然气前景报告》中提到,买家正在通过小批量购买减少风险,交易合同也在从长协合同转变为短协合同。整体变革趋势有三个特点。

1.用能方式从集中计划用能,转化为分布式用能,多能互补。过去能源的分发方式大多是基于大供给和大需求的匹配,如国家电网进行跨区域的特高压调配与行跨区域范围的重组。未来能源会更加接近于自给自足和多能互补的能源利用方式。

2.能源需求从大供给、大需求逐步转变为微供给、微需求。在用能从集中式转化为分布式的同时,单次用能采购规模越来越小,采购频次越来越高。

3.资源配置方式从汁划调度,转化为依靠能源互联网进行调度。需求不断分散,供给不断由单点变为多点,变革所依据的重要载体是能源互联网,因为决策不再是依靠个人经验,而是依靠真实数据支撑。交易呈现方式变为多点对多点,越来越高的互动频率,适合用互联网的业态来进行交易撮合。未来的能源供应方式,从集中的计划式用能逐步被分布式能源多能互补替代,因此不仅仅是供需,对应生产力和生产关系、资源配置和用能方式都会发生调整。

针对能源趋势的变革,通过构建小微供应链孵化平台,可以实现微供给和微需求之间的对接,持续的开放和叠代,最终给用户更好的选择权。叠代频率可以按天、小时、甚至是分钟计算。让用户选到最优质的气,通过提升能效最终体现给客户价值。

二、分享经济与LNG领域供给侧改革

在LNG领域,上游产能过剩的问题尤为严重,供给侧改革迫在眉睫。2016年全行业液厂的开工率不到40%,大量产能闲置,造成了巨大的产能浪费。对于供应方,低价开工意味着亏损。而对用户来讲,由于低价海气的进入,不倾向于购买内陆液厂高价的气源。

针对产能闲置,可以参考解决车辆闲置问题的滴滴模式,利用分享经济方式,将上游的闲置产能逐步开放出来,利用边际成本的效益,低价提供给工业客户。这种新型的模式会使得行业出现价廉物美的天然气,同时盘活上游的闲置产能。

借鉴分享经济的思路,将使用权和所有权分开,提升使用权的效能,使用方未必是资产的股东,但是可以把资产进行连接和盘活,最后把更低成本的气源传导出去。

类似的方式其他闲置资产也可以适用。如接收站的管线连接,也可以参考这种模式。未来所有的资产都可以交换,从互联网的角度来讲,万物互联是大势所趋,从国家的改革角度来讲,管网资产将变成公共性质。

随着云计算和人工智能等技术装备的涌入,利用边际成本提供相关的服务,有序构建上游产能利用,中游运力调度,下游终端能效的全产业链数据共享平台,该模式不属于单独的某一个企业,是全行业为了达到提升效率和加强优化来构建的。

三、需求側响应:煤改气市场的选择

2017年上半年,整个供需形势发生了较大变化,增量需求绝大多数来自于工业煤改气,但是工业煤改气地区有很多尚未接入管线。对于未接入管线的地区,工业LNG点供是最合适的解决方式。整个市场增量如何才能更加高效地运转,如何才能在提升用户体验的同时提升连接效率?F2C的方式是应对之道。针对上游产能闲置的问题,依靠能源互联网,打通上游与下游,依靠增量市场,盘活存量库存,打通F2C(液源到终端)模式,构建LNG消费网络。

为保障煤改气推进,2017年各地点供政策频出,山东、河北、成都、湖北、国家发改委都对点供给予用户选择权的配置方式提出了相关的办法,虽然每个省的理解并不完全一致,但未来政策方向是向着继续放开、鼓励,同时加强标准规范方面发展,其核心思想是:支持用户改转供为直供。这意味着未来气源单位可以绕过当地享有管道燃气特许经营权的企业,直接向工业大用户供气,而用户通过供气方的竞争,将切实降低用气成本。endprint

点供和管道气并非一定是竞争关系,管道气和点供可以互为补充。冬季管道气不足之时,通过储气设施可以进行远距离调配,给予用户更好的保障,同时也给了用户价格不同的选择,管道气和点供可以互为补充,共同合作培育市场的发展。管道气和点供也可以实现“多能互补”。

增量的天然气的“增”,其实取决于整个行业的整体规范。当前工业点供的供气现场,良莠不齐,个别厂站安全间距严重不足,个别厂站虽然规范管理,但是由于征用了大量的土地,导致成本居高不下,因此未来如何能够把点供的方式逐步规范,提出标准是迫切需要解决的。

标准规范的不完善,突出表现为“LNG点供”规范严重缺失。目前,LNG点供已成为北方地区冬季清洁取暖和气化农村的重要方式之一,但中国尚未专门制定适用于LNG点供的设计规范,现有工程建设主要遵循《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)。而此规范的制定是基于城镇人口和建筑物比较集中的特点,与实际情况差距较大。同时,点供与燃气企业特许经营权之间存在一定的矛盾,各地对LNG点供的态度各异,未来如何规范发展亟需明确。

四、能源互联网新经济:“互联网+”的开放、共享、能效保障

针对LNG全产业链痛点的解决方案,通过能源互联网的方式,帮助行业解决问题,构建互联网+的开放、共享、能效保障的新经济。LNG行业的从业者,有些企业缺乏资金,有些企业缺乏设备,有些企业缺气源,需要一揽子解决方案。LNG行业未来也会有行业支付宝之类的公司出现,资金未必是以前的纯甲乙方的博弈关系,可以通过公信力,上游商家和下游用户直接见面,减少中间环节,同时提高整个产业链伙伴的效率。

针对不同的LNG终端,需要采取不同的解决方案,以中旖公司为例,为了提升加气站的运营效率,推出了加气宝App,进行加气站的导流和运营;为了提升工业气化站的运营,同时挖掘真实用能数据实现数据价值,推出了物联网硬件和能源管家App;为了实现集采,获得更优质的价格,通过网络把客户联合在一起,推出了淘气网,优化供应体系。整体通过互联网的开放、共享、能效保障来服务工业用户。

中旖公司在实际的业务进展过程中,有三个案例,都是能源互联网所催生的智慧点供模式在LNG行业的实践。

案例一:工业客户长城玻璃保供+产业链优化

2016年8月,暴雨使河北地区管道气整体瘫痪半个月,邢台地区66条浮法玻璃加工线年产值300亿元面临停工风险。由于玻璃行业的特殊性,单一客户面临2000万元窑炉停工的损失。上海中旖在通过物联网对车辆流向的监控,预测到西部拥堵和部分大客户面临停供,提前做好了保供工作准备,从山东、天津等地向邢台等大型玻璃企业进行反向调配保供,实现了客户日20万方的保供目标。由于判断精准,中旖采用预付款方式直接锁定,在半个月里,尽管价格曲线上涨了500元到800元不等,但中旖用户的用能成本没有上升。在中旖团队的努力下,该客户成为当地66条浮法玻璃线中唯一未停产的玻璃厂商,并由于稳定的出货量一跃成为行业龙头,掌握了当地的玻璃定价权。

这个案例是能源互联网在智慧点供中的典型应用。

案例二:北京公交LNG定价机制研究

北京公共交通控股(集团)有限公司是以经营地面公共交通客运主业为依托,多元化投资,多种经济类型并存;集客运、汽车修理、旅游、汽车租赁、广告等为一体的大型公交企业集团。截至2015年底,公交集团22366辆公共电汽车均达到国Ⅲ以上排放标准,其中:新能源车1673辆;清洁能源车7509辆(2249辆CNG、5260辆LNG),LNG站点58个,LNG年用量;柴油车13184辆,公交车辆的科技环保水平始终保持全国前列。

北京公交长期以来LNG执行行政定价,但近些年市场价格下调,之前的行政定价不再合理,亟需在保障供应的前提下,找到合理科学的定价模式。

中旖依据成本核算方法,通过全产业链的价格追溯系统,在保证燃料供应商的合理利润空间的前提下,有效地在6个月里帮它下降了每年7000万的燃料成本,并且构建了价格调整的模型,使得定价机制从行政定价转向跟随市场信息变化的浮动定价模式。

这是首次将F2C(Factory toCustomer)模式在大型LNG终端企业应用。本项目打通液厂到终端的整个链条,使得各个环节的信息透明化,引入参考市场信息的价格浮动机制,同时提升供应链的稳定性和供应保障。

在价格追溯上进行延展,整个LNG全产业链都可以实现物联整合,从上游的气井,以及最终的消费用户端,都能通过互联网来追溯还原,帮助用户更好的成长。最终实现上游、中游、下游完整无缝打通,通过物联感知来进行数据分析,供需匹配,从而进行智能化调度,提升用户能效。

未来能源消费并不仅限于气,通过碳足迹的平台,无论是哪一个行业,都可以计量其碳排放。特别是像公交这样的行业,随着时间的推移,每个人、每辆车的C02排量都可以进行精准的汁量。再进行跨平台的资源整合,如电力的使用,供暖的使用,依靠车联网、互联网、能源互联网进行整合,会产生一个新的碳汁量和碳交易平台。

未来雄安新区的碳足迹追溯,也可以借助于互联技术,无论是生物质、太阳能、地热和风能,采用一种大的互联方式来进行连接追溯。按照绿色供应链的标准来要求,能够纳入雄安的企业,一定是能够在整个绿色清洁角度上长期经营的企业。这其中包含了数据识别与数据检测,只有真正满足供应链碳排放在规定标准上,供应链的能源效率足够高效,才能够真正获得雄安新区的通行证,这样的准入标准,对雄安新区来讲是一种真正的增量价值。

案例三:下游终端能效提升与能效审计

从天然气行业下游终端用户真实用能的情况来看,用能效率决定了用户的经济性。用能效率高的企业,其成本较低,竞争力较强。在天然气领域已经有一些技术可以帮助用户来提高燃烧效率,降低用能成本。如新型燃气技术,轻烃、蒸汽等多种气源同时存在,互补互存,相互依托,为客户提供最优配比;能效设计技术,结合负氧燃烧、蒸汽成本优化、窑炉锅炉改造、添加剂和增效剂等应用来实现能耗节约的目的。

对于能效也有审计的概念,能效必須要做到可测量可检测。可以构建能效审汁检测平台,对于一个区域的能效进行综合评估,使得当地每一个用户都能了解自身的能效排名,以及可能的节能方式。对于特殊核心地区,如千年大计雄安新区,可以建立能效准入标准,只有符合能效水平的企业,才能够进入该区域。

五、总结与展望

总体来看,在LNG行业,借助能源互联网,打通F2C整个链条,构建上中下游联动的智慧生态系统,可以实现产业链的共赢。这种模式可以运用到其他领域,支持中国实体经济转型。

由于能源成本的居高不下,削弱了中国制造业在国际上的竞争力,而通过能源互联网的接入以及从厂到端模式的引入,降低产业用能成本,从而降低制造业的负担,可提升制造业的国际竞争力。

同时我们在城市建设,如构建雄安新区之时,以能源互联网技术作为基础,通过对能效的审计,以及碳足迹的全产业链追踪,可以形成绿色能效审计准入标准,支持优质低碳企业入驻雄安,打造环保、科技、创新的示范新城。作为绿色生态宜居新城区、创新驱动发展引领区、协调发展示范区、开放发展先行区,雄安的设计规划理念必将影响到未来的新区规划,而绿色能效审计的引入和标准的建立,将会对未来新区规划起到指引和示范作用。endprint

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