雙循環新發展格局下電力能源互聯網發展策略研究

李燕燕,熊 毅

(1.福建電力學院 供用電系,福建省泉州市豐澤區博東路329號 362000;2.泉州經貿學院 教務處,福建省泉州市鯉城區南環路1129號 362000)

電力能源發展事關國計民生、事關經濟穩定大局和發展大局。構建全球電力能源互聯網對實現我國經濟社會環境協調發展具有重大而深遠的意義。早在2015年9月,習近平總書記就在聯大發展峰會上倡議:探討構建全球能源互聯網,推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。加快形成“雙循環”相互促進的新發展格局是我國歷史大變局下的戰略選擇。國家電網應主動融入,促進全球產業鏈協同發展,構建能源互聯網產業鏈,推動“一帶一路”電網基礎設施互聯互通,進而帶動中國電力技術裝備、管理標準和運營資金走向世界。當前能源互聯網正處于快速演進升級中,持續開放、融合和創新將成為常態。電能在當今世界日益發揮著能源紐帶作用,加快電能替代、清潔替代既是推進發展清潔能源,助力綠色發展,踐行綠水青山就是金山銀山理念的主要方式,同時也順應時代能源發展的基本趨勢與治理新架構[1]。新形勢下我國電力能源互聯網發展面臨多重風險與挑戰,如何通過打造電力物聯網將人力、物力、財力、信息等多種資源全域全時連接,通暢電力基礎設施以融入全球產業鏈協同發展,構建全球電力能源互聯網實現全球電力互濟共享,依托科技革命支撐“一帶一路”能源電力互聯互通,促成合作開放互利共享的能源綜合利用,推動能源互聯網和雙循環新發展格局戰略協同,構成了一個全新的時代命題。

1 雙循環新發展格局下電力能源互聯網發展現狀

1.1 雙循環新發展格局提出的背景和內容

新發展格局是以國內大循環為主體,國內國際相互促進的“雙循環”,也是打破聯通內外循環制度性壁壘的“雙循環”。該理念最早由2020年5月中央政治局常委會會議首次提出,此后,被作為重大戰略部署寫入我國“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要中。這為當前和未來一段時期內如何進一步把握新型國際關系的建設方向,推動我國電力能源互聯網發展實踐指明了路徑。在新發展格局中,國內循環與國際循環之間是相互依存、相互促進的辯證統一關系[2]。

從世界范圍來看,物聯網、云計算、人工智能、通信網絡、區塊鏈等新一代信息技術的創新應用、融合發展和進一步產業變革,正成為變革社會的重要途徑。2008年全球金融危機,特別是2020年新冠疫情發生以來,經濟全球化在曲折中遭遇逆流,全球產業鏈、供應鏈面臨重塑與挑戰,并對世界經濟產生巨大沖擊和風險,全球經濟治理體系變革迫在眉睫。在全球經濟秩序的岔路口,我國雙循環新發展格局注重強化國內大循環和國內市場,擺脫對外技術依賴,同時加強國際合作、重構全球治理體系,努力構建以擴大內需為主、對外充分開放、內外聯動的新發展格局[3]。就“雙循環”新發展格局和全球能源互聯網相互關系看,前者不但對后者在國內布局和國際發展、產業核心能力提升,以及關鍵技術創新發展等方面都發揮著政策引導作用,而且有助于全面提升國內能源產業供給質量,并大大提高國際互聯互通效率。同時,從經濟效益和社會效益的視角看,后者也同樣符合前者的基本原則與核心邏輯[4]。為推動形成“雙循環”新發展格局就要錨定經濟全球化擴大高水平開放,建設內外雙循環相互促進的新體制;推進外貿高質量發展,開啟面向全球化的外貿發展新格局;提升外資質量和水平,充分發揮外資在經濟高質量發展中的利好效應;主動參與國際經貿治理,努力創設雙循環相互促進的國際能源電力合作新機遇[5]。

1.2 國內電力能源互聯網大循環現狀

《能源藍皮書:中國能源發展前沿報告(2021)》提出,“十四五”時期我國電力行業發展的重點是多措并舉提升系統綜合調節能力,有效控制能源電力轉型的系統成本,形成科學的電價、碳價機制,進一步深化電力體制改革。隨著南水北調和白鶴灘水電站等大型工程成功運行,近年來我國水電裝機容量和發電量遙遙領先,2021年水電裝機總容量達3.91億kW,占全球的27.25%。2020年我國非化石能源占一次能源消費的占比僅為15.9%,面臨著較大的能源供應和轉型壓力[6]。我國電力市場體系主要以煤炭、石油及天然氣等化石能源為主體,當前電力物聯網發展尚不成熟,如何基于大數據業務和綜合能源服務兩個關鍵業務,構建“具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”是未來電改追求的宏大目標。

我國能源互聯網行業發展規模日益迅猛,發展結構不斷優化,發展前景較為廣闊,目前已成我國能源行業發展的重大戰略。其現狀特點主要表現為:一是堅持能源可持續發展戰略,發展目標逐步清晰,政策支持力度穩步增加?！赌茉窗l展“十三五”規劃》制定了發展能源互聯網的戰略目標?！丁笆奈濉爆F代能源體系規劃》指出我國步入構建現代能源體系的新階段,并提出了“十四五”時期現代能源體系建設的指導方針和主要目標,標志著我國能源結構轉型進入重要窗口期。二是電力能源互聯網規模日益擴大,成為重要的新興產業。在一系列政策、技術、資本等多方面的大力支持下,電力能源互聯網市場得到了強勢發展。特別是以電力為中心、電網為主干的新一代大規模新能源電力備受歡迎,成為我國踐行能源革命、確保能源安全、科技自立自強和應對氣候變化的關鍵措施。三是信息化技術更新換代加快,能源供給質量和能力實現雙提升。各類能源優質產能持續釋放,原煤生產實現較快增長,可再生能源快速發展,傳統能源綠色低碳轉型有序推進[7]。能源互聯網價值鏈和產業鏈更加清晰,上下游企業協同共贏,整個行業生態正在逐漸形成。四是市場競爭日趨激烈,但未來電力能源互聯網行業發展蘊含巨大潛力。隨著大量資源和資本的進入,低碳能源、新能源占比不斷增加,企業在渠道管理、產品開發、市場創新、技術研發、客戶服務等方面的競爭加劇。然而,能源互聯網技術應用的進一步深化,也將使其應用到更多領域,同時其商業模式優勢也將日益顯現,進而為能源產業發展帶來新機遇。

1.3 全球電力能源互聯網的聯通現狀

“一帶一路”沿線國家能源資源豐富,集中了全球石油資源的60%和天然氣資源的80%[8],是全球電力能源互聯網的重點區域。因此,要打造全球電力能源互聯網,首先就要從“一帶一路”沿線國家入手推進,以其電力能源互聯網雙循環為前期基礎,基于高質量建設“一帶一路”來建成全球能源互聯網。從我國直至國際趨勢看,能源結構調整是大勢所趨、刻不容緩,實現以電能替代作為未來終端能源的消費主力。堅強智能電網和全球能源互聯網是世界電網轉型發展的根本歸宿,前者引領世界電網技術創新,后者則推動全球能源加速互聯。

從全球能源治理機制看,受供需失衡、能源轉型、金融因素等影響,多數“一帶一路”能源合作伙伴國面臨能源供應缺乏安全穩定、能源短缺,電網傳輸低效,以及能源產業體系不夠完善等困局。從整體上看,我國在傳統能源技術升級、能源產業結構布局、組織管理體制、新能源技術突破等方面,都面臨著一系列重大挑戰,進一步限制了本國能源的生產和供應保障。同時,現代能源系統發展也在能源安全穩定供應、能源低碳轉型、能源系統效率、創新發展能力等方面提出了新的更高的目標要求。能源伙伴國致力于構建本國現代能源體系、推進能源現代化進程,促進能源產業發展及轉型,但由于缺少必要的資金、技術、設施及設備支撐,過程進展得并不順利?，F有能源治理能力和治理水平亟待提升?！耙粠б宦贰蹦茉椿锇殛P系強調能源可負擔、安全和清潔,能源治理機制具有代表性廣、包容性強、合作內容豐富、影響深遠等特點,對豐富全球能源治理機制有著積極作用。

再從能源生產國的基礎環境來看,各國對化石燃料資源依賴程度較為嚴重,且大部分進口石油都來自于地緣政治動蕩地區。多數能源合作伙伴,特別是西亞、非洲國家的國內宏觀環境不容樂觀,主要表現在部分伙伴國國內政局不穩,經濟發展水平不高,經濟發展可持續性較低,金融和法律體系待健全,工業基礎薄弱,安全局勢較為復雜等方面[9]。

在雙循環新發展格局下,亟待形成能源資源合作上下游一體化產業鏈。構建國際電力能源互聯網要打破能源利用的時空限制,破解能源發展的時空約束,順應能源變革之勢,解決當前能源生產、消費、服務在地理區域范圍內的局限性和弊端問題,使能源互聯網能夠在全球地理區域貫通,從而服務人類社會可持續發展?？v觀未來各國推動能源互聯網的發展趨勢,美國實行以智能電網建設為先導的戰略,德國采取與實踐項目相結合的路徑,日本正在探索以家用能源管理系統進行能源需求管理,我國則以實施堅強智能電網來支撐和推動能源轉型。

1.4 “一帶一路”為電力能源互聯網雙循環奠定了前期基礎

“一帶一路”建設帶動了我國對沿線國家投資的持續增長,為各國經濟注入新生機。根據國家發展改革委的消息,我國目前已與149個國家、32個國際組織簽署200多份共建“一帶一路”合作文件[10],“一帶一路”國際合作邁向更高質量發展,成為世界經濟的穩定力量,開創了全方位能源國際合作新格局。目前中國水利水電企業在國際工程承包市場上表現出色,對外經營工作水平穩步提升。未來,中國水電建設者可以在國際市場,尤其是“一帶一路”沿線國家,在水資源相關領域進行科學研究、深化合作、共謀發展。

俄羅斯和青藏高原周邊區域是沿線水力資源相對豐沛的區域,然而其水電開發程度、電力供應不足。各國水電開發水平整體上呈現出西高東低狀態,這與水電蘊藏量相比情況恰好相反。東北亞區域主要問題在于老舊水電站的改造維修與升級,而東南亞區域則是水電產業開發水平過低。依據未開發量占總未開發量的比值,可將“一帶一路”沿線各國水電發展潛力劃分為五級,其中,處在一級和二級的16個國家是未來水電開發的重點[11]。從總體上看,“一帶一路”沿線各國人口和能源電力需求,與清潔能源電力資源呈現出顯著的逆向分布特征。一方面,沿線水電資源主要分布在俄羅斯和青藏高原周邊;風電資源集中在中國、俄蒙中亞、西亞和南亞地區;太陽能主要富集于中國、蒙古、中亞、南亞和西亞地區。另一方面,沿線清潔能源電力資源則主要分布在東亞、南亞和東南亞等沿海地區[12]。對于油氣資源匱乏的“一帶一路”能源合作伙伴國而言,對化石能源的進口依賴就成為其能源安全的主要問題,因此,其主要目標集中在保障油氣資源的可獲得性、可支付性、可接受性,以及運輸過程的安全性等[9]。

“一帶一路”將沿線國家更為緊密的聯系在一起,增進了沿線國家人民福祉。沿線國家互聯互通動力來自電力需求大、價格高低起伏、源荷分布不均等方面[13]。我國作為“一帶一路”倡議的發起國,理應深化國際合作,促進電力工業可持續發展。能源基礎設施互聯互通事關根本和長遠,為“一帶一路”建設夯實基礎。我國已經和正在實施相關電力基礎設施項目,各國亦應加強務實合作,推動跨境電力、輸電通道和區域電網建設。

2 雙循環新發展格局下電力能源互聯網發展的價值選擇

2.1 適應經濟社會發展新階段的現實國情

數字化和智能化技術是未來新型電力系統發展的重要方向。伴隨著新型電能衍生產品的出現,全球電力能源互聯為電網技術升級和新興技術應用帶來巨大需求。電力在我國國民經濟中處于基礎地位,在社會生活中同樣具有適度普惠性和基礎調節性。從電力生產的特性和電力產品的屬性看,電力是商品,可在商品市場上進行交易,但它又是一種特殊的商品。電力能源互聯網助力新能源產業鏈,進而可引領整個能源產業可持續高質量發展。

在互聯網時代,要以互聯網思維去思考和解決電力能源問題。將“互聯網+”思維引入能源、電力,實現核心數據的協同共享,能夠聚焦新能源產業鏈,進而引領整個能源產業可持續高質量發展。

構建新發展格局是深入貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念的重大舉措。為適應經濟社會發展新階段以及現代能源經濟發展的新要求,能源角色亟待由確保經濟增長轉向驅動經濟升級。而電力能源互聯網,依托其強大的技術支撐,多措并舉實現能源安全可靠、清潔低碳、智能開放、供需平穩有序,為能源產業轉型發展提供強力支撐,助力推動我國能源電力產業鏈向高端化發展。

2.2 融入國際大環境,構建全球能源互聯網

“全球能源互聯網”的提出,能夠有效應對能源困境,解決基礎設施困境、能源安全風險、產業結構不合理、生態環境失衡等突出問題,順應了世界綠色低碳發展大勢,是破解全球重大挑戰,實現人類可持續發展的根本解決方案。它一經提出就得到了“一帶一路”沿線國家和國際社會的廣泛支持。因此,全球能源互聯網是我國融入國際大環境,對外能源合作的重要內容。

全球能源互聯網通過將各類能源轉化為電能并實現遠距離傳輸,為沿線國家開展合作創造基礎條件,使其更為緊密地聯系在一起,促進清潔能源的大規模開發、輸送、使用,不但有力促進經濟和經濟轉型,而且能夠維護多元穩定國際經濟格局,確保世界和平發展。反過來說,對于我國而言,通過全球能源互聯網基礎設施互聯共建,更有利于我國更好融入國際經濟大舞臺,推動我國與世界經濟良性互動。

2.3 突破電力能源互聯網發展的瓶頸約束

當今社會,以網絡化、數字化、智能化為特征的新一輪科技進步與產業變革方興未艾,信息技術迅猛發展,成為推進社會生產力運行和經濟發展的重要因素,滲透到各國生產和生活的方方面面,同時又將不斷產生新的技術和產品。能源本身互聯、互聯網與能源聯動,能源與信息深度融合是“互聯網+”智慧能源必經的三個階段[14]。在雙循環新發展格局下,電力企業需要緊跟科技創新步伐,保持不斷持續創新設計能力,加強核心知識產權保護,依賴于互聯且智能的基礎設施和云平臺,而加速變身成為集高效能源管理于一體的機構,或成為綜合能源供應商。

隨著能源體制機制改革步入深水期,我國亟待以互聯網思維與技術整合所有資源,推進互聯網與能源深度融合,重塑和改造傳統能源行業,以科技創新引領傳統能源轉型,實現橫向多源互補,助力能源企業跟上時代步伐?！盎ヂ摼W+”智慧能源,一方面努力提升能源綜合利用效率,促進能源供應體系的革命性創新,強勢支撐引領能源從供給側到需求側變革,在統籌規劃和頂層設計下,助力實現我國電力資源的協調互補、共享互濟和優化配置,從而有效改善國內的能源結構與環境問題,適應了國內能源供需的新格局和國際能源的新變化。另一方面,也對大幅度提高互聯電網區域間的網架結構、輸送能力、經濟輸送距離等方面提出了新的、更高的要求,這有利于滿足電力負荷增長、電力跨區域網絡的合理布局[15]。

3 雙循環新發展格局下電力能源互聯網發展的優化路徑

3.1 打造電力物聯網將人力、物力、信息多元資源全域全時連接

物聯網技術的運用不斷推動電力行業發展創新。通過物聯網技術融合于智能電網中,電力物聯網實現了電網系統和結構的優化創新。大數據時代的智能電網除了繼承互聯網數據的數字化、全球化特征外,還帶有諸多物聯網的海量數據、實時性、復雜性和超動態應用等新特征,正是這些數據特征引發了數據處理的革命[16]。在企業管理中,跨界思維可以打造戰略新境界?？缃缢季S基于多源數據一體化、多樣化的跨界服務。能源互聯網具有廣闊的投資前景,結合傳統產業發展將組合催生出一些新的生產業態、新的產業鏈、新的增值空間和新的商業模式等。如柔性直流輸電工程采用新一代高壓直流輸電技術,可以解決清潔能源的消納問題;在電動汽車領域,通過建設電動汽車充電站和充電樁,可以形成智能充換電服務網絡;在綜合能源服務中,通過能源鏈發供配用的協同以及業務鏈規劃設計和運行管理協同,可最大化提升綜合效率[17]。能源互聯網的網絡層重心是無線寬帶專網和導航技術,而平臺層重心則是企業管理中臺。未來能源互聯網的發展可從能源互聯網硬件、能源互聯網技術、能源互聯網數據等三方面進行展望。

3.2 構建全球電力能源互聯網實現全球電力互濟共享

全球能源互聯網可將風能、水能、地熱能、潮汐能、生物質能等可再生能源傳導到用戶端,滿足分布式電源接入需要,從而實現能源資源在全球范圍內的互聯共享、優化配置。其實質是“特高壓電網+智能電網+清潔能源”[18]。在能源革命時代,能源互聯網將帶來巨大的商業價值,為電力市場化改革帶來新活力。大數據分析應用的數據架構設計通過構建系統分析模型,提供一個大數據分析、信息挖掘和融合的,可適用于能源互聯網環境的能源公共數據基礎服務平臺。在國際化發展過程中,金融科技大數據的服務作用得以充分發揮。人們有理由認為,互濟共享或將成為未來新型國際電力能源體系中的核心價值觀。

我國電力企業面對諸多風險和挑戰,一是需要促進對電力能源發展認知方式的轉變。持續增強自身對重特大風險、事故的預判、防控、應對、化解實力,不斷強化公平競爭意識,充分尊重市場規律,依法合規開展經營活動。作為一種高級思維活動,互聯網思維具有帶動社會經濟實體的生命力,其本質是創新思維?；ヂ摼W與能源電力之間的融合發展正成為全球新一輪科技革命和產業變革下的時代潮流不可逆轉。二是以科技創新引領堅強智能電網建設。堅強智能電網將我國電網技術通聯世界,是世界未來電網發展的重要方向,也是實現電力互聯互通的重要手段。在新發展格局下,國家電網作為能源行業“鏈主”企業、龍頭企業,要向科技創新要動能,不斷提高產業鏈、供應鏈現代化水平和運營管理水平,持續激發市場主體活力,優化產業鏈資源配置,加快形成能源互聯網產業集群,并從根本上解決新能源關鍵設備和技術受制于人的問題。

此外,在政府層面,應通過推動完善多邊能源合作機制,不斷深化綠色、包容、可持續的能源合作,并持續鞏固提升合作水平。以新發展理念為引領,構建全球電力能源互聯網,發展國際能源合作伙伴關系,不但順應了各國對提升能源開發利用效率,維護國際能源通道安全保障的要求,而且有利于構建綜合能源合作保障體系,促進形成能源利益共同體和命運共同體[14],最終實現全球電力互濟共享。

3.3 依托科技革命支撐“一帶一路”能源電力互聯互通

國際能源合作以低碳能源、清潔能源為導向。近年來,科技力量推動新能源一路高歌猛進,也有力促進國際能源開發合作。我國電力能源企業要審時度勢,順勢而為。一是以“一帶一路”創新共同體建設為載體,加強與沿線共建國家進行科技合作研究。聚焦在氣候變化、生物多樣性、污染防治、醫療醫藥、人類健康、清潔能源等關乎全球可持續發展的共性問題,鼓勵多國多機構共同參與前瞻性科技合作,充分發揮互補優勢[19]。二是不斷推動新能源產業技術與產業模式創新。電網成熟電池儲能、電動汽車、高空風力發電等技術突破或將改變清潔能源前景。新能源產業和技術目前正在“一帶一路”沿線各國遍地開花。各國宜因地制宜,基于各自能源與礦產資源特色,加強互聯互通,以科技助推能源電力變革,帶動能源使用方法的轉變,實現電力、生產、貿易的聯動發展[13]。三是持續加大科技企業培育力度,深化科技創新服務。進一步探索“一帶一路”重點國家和地區科技合作新模式,鼓勵科技型企業搶抓機遇,率先“走出去”,助推企業強化風險意識,提升合規能力,在高科技項目、資本市場并購、國際風險投資、產業政策與環境等方面實現信息共建共享,并為科技型企業海外發展提供全方位、“一站式”、綜合性服務。

3.4 促成合作開放互利共享的能源綜合利用

伴隨著全球經濟一體化的快速形成,能源電力體系市場化改革不斷提速。在開放的能源市場上,綜合能源系統以現代信息通信技術和創新智能化的發展手段,因地制宜、統籌開發,對區域內多種能源資源進行整合,從而打造綜合能源利用合作開放、互利共享的全產業鏈。綜合能源服務作為一種新型能源服務方式,能夠實現能源領域的融合發展。一是聯手解決當務之急。針對當前綜合能源服務項目融資難、落地難、技術不成熟、成本偏高、運用不便捷,能源管理體制機制不適應綜合智慧能源產業發展新要求,以及產業發展人才緊缺等現實困境,各國應從堅定信心,以合作共贏營造行業發展良好生態,共同呼吁完善現有能源體制和政策,推動能源產業快速健康發展等方面入手改進。二是合理確定系統安全成本的分攤比例。確保在能源市場上各方參與能源綜合利用獲得必要的合作收益,并降低投資工程項目的風險和不確定性,從而構建可持續發展的長期穩定合作機制。三是合作開放、互利共享是促動企業進行海外投資可持續增長的原則和動力之源。我國電力企業參與國際能源電力投資項目建設,應通過共商、共建、共享機制尋找與合作方的共同利益點和利益平衡點,合力做大投資增量,避免內耗和無序、低效競爭。同時,為鞏固伙伴關系,助推區域經濟合作,應暢通必要的政策溝通渠道。四是通暢電力基礎設施以融入全球產業鏈協同發展。電網基礎設施建設和互聯互通在“一帶一路”建設中具有基礎地位,因此要在加快能源電網基礎設施建設的同時,重點打造能源互聯網生態圈,不斷拓展開放合作深度廣度,積極帶動產業鏈上下游共同發展。加大對印度、巴基斯坦、尼泊爾、孟加拉國等南亞地區國家的電力基礎設施投資,重點加強對伊朗、埃及、土耳其等西亞、北非地區的電力投資,并積極參與擴展到泰國、波蘭、愛沙尼亞等其他區域。

3.5 發揮全球能源互聯網與雙循環新發展格局的戰略協同效應

國內能源行業應充分樹立全球能源觀,利用暢通國內大循環構建新發展格局的歷史機遇進行能源轉型戰略思考。一是充分認識并準確把握雙循環新發展格局和全球能源互聯網二者之間的內在聯系。二者之間彼此相互作用、相輔相成。前者對后者發揮政策導向作用,后者則為前者的順利實施提供基礎條件和動力支撐。全球能源互聯網的推進實施是落實新發展格局的必然之舉。反過來說,對全球能源互聯網而言,國內循環為其高質量發展提供內需動力,而國內國際“雙循環”相互作用則為其規模效應的發揮提供制度保障[4]。二是有效發揮全球能源互聯網對“雙循環”新發展格局的動力支撐作用。全球能源互聯網基建投資和設備需求強大,可有效降低能源供應成本,并拉動全球經濟增長。在經濟效益上與“雙循環”新發展格局的核心目標相一致,在社會效益方面,具有維系和連接各國政治彼此互信的紐帶作用。三是在雙循環新發展格局下,有序推進電力能源互聯網發展戰略。雙循環新發展格局有其內在邏輯和內生動力,能源互聯網有其特有的成長路徑和發展規律,需要正確認識,順勢而為。電力能源互聯網有序推進未來將必經的三個階段是:第一階段(2020-2025年),由國內能源互聯網發揮基礎作用,重點是加強國內各地區智能電網建設、加大能源互聯網標準研究、開發國內清潔能源;第二階段(2025-2035年),將由洲內能源互聯網發揮標桿作用,進行清潔能源基地開發、基本實現洲內各國電網互聯;第三階段(2035-2050年),建設跨洲特高壓骨干網架、開發北極與赤道能源基地、實現全球能源互聯,洲際能源互聯網發揮決定作用[19]。

總之,我國電力能源發展要以加快推動“一帶一路”周邊國家電力領域基礎設施互聯互通作為戰略支點,進一步傾力構建全球能源互聯網,將之打造成各國共建共享、互聯互通、開放兼容的世界能源配置平臺和發展合作平臺,最終實現清潔能源的全球優化和高效利用。