全球视角评估:智能电网发展潜力(图表)

时间:2014-08-21    点击: 次     来源:    

引言:智能电网渐成主流

      智能电网正成为主流——由此而生的各种解决方案为配电网络带来了一系列极具价值的有效工具,助其以可靠、安全、经济的方式传输电力。然而,各国迥异的能源禀赋、监管政策和产业结构均意味着,部署智能电网技术和解决方案,在全球范围内目前尚没有统一的“正确”时机和途径。公共电力部门正面临着一项关键抉择——应当由何处着手、以何种速度从传统/经典技术向智能技术转型。

     配电网已经变得越来越智能,而且这种趋势还将持续发展下去。在中期阶段,我们可能会见到一些勇于开拓的电力企业锐意进取,大规模地部署智能电网解决方案,不过大多数机构仍会倾向于采取较为审慎的零星部署方式。根据埃森哲的调研,智能电网的建设可分为三种不同的战略实施方法:

      渐进式传统型:投机性的小规模智能电网投资,关注低风险和稳健回报,除预期的解决方案目标外,对电网的运营价值贡献有限。

      智能电网进取型:斥巨资,利用智能电网解决方案代替传统解决方案。该方法通常为面临重大挑战的电力企业所采用,例如受到可靠性问题、设备老化或输变电容量制约等因素困扰。

      智能电网倡导型:积极寻求新的收入来源,参与商业和运营模式的重大变革,在智能电网领域进行广泛投资。

(一)智能电网发展潜力:全球视角评估

      要制定一套强有力的智能电网发展战略,第一步是了解可能改变行业投资格局的“引爆点”,例如消费者、政府投资支持、国家宏观能源挑战等可能根本改变电力网络功能要求的因素。(1)是否存在某种具体的国家能源挑战,可能影响实施智能电网解决方案的速度;(2)部署智能电网可能从监管者、企业和消费者处获得何种程度的支持。

      能源相关的五项挑战分别是:1. 环境可持续性 2. 供应可靠性和弹性 3. 能源的安全性和独立性 4. 对持续攀升电力成本的管控 5. 支持需求增长

      此外,我们还评估了三个群体对智能电网部署的支持程度。 1. 政府与监管者  2. 电力企业  3. 消费者

      应对各种能源挑战,正如预期的那样,不同国家的配电网络面临不同能源挑战下的市场环境。

一、环境可持续性

      2012年,美国发电产生的二氧化碳年排放量共计为20.39亿立方吨,达到自1996年以来年排放量的最低点。

二、供应可靠性和弹性

       中国、印度、南非这些迅速崛起的发展中经济体,将会在维持和改善电力供应可靠性方面面临最艰巨的挑战。

       可能与极端天气状况有关——极端天气状况在北美已成为广泛关注的问题

三、能源的安全性和独立性

      日本和韩国面临着最大的能源安全性挑战,皆因其资源有限,且难以与其他国家进行电力联网。中国在电力能源安全性方面占据相对较强的位置,这是由于中国煤炭储量丰富、各地区间的联网也在不断增强。由于本土资源相对匮乏,一些欧洲国家不得不应对重大的能源安全挑战。

四、对不断攀升电力成本的管控

欧洲国家通常都面临着电力成本不断走高的挑战,并且可能会遇到来自可再生能源部署和空气质量立法等方面的巨大额外压力。

五、支持需求增长

      发展中经济体承受着电力需求增长带来的更大压力,这主要是由于工业需求增长、城市化进程加快和人均用电量的不断增加。美国、加拿大、澳大利亚也面临着需求增长的挑战,但这些挑战更多源于人口的增长,而不是人均使用量的增长。

各方焦点:智能电网部署面临的挑战和发展意向

      据评估显示,所有参评国家都面临着特定的国别挑战,因此可能会在近期推动部署具体的智能电网解决方案。但从汇总情况看,很显然,某些国家面临着更广泛的系列问题,这可能促使其更加普遍地应用智能电网解决方案。尤其是中国、印度、巴西等发展中经济体,必须应对多方位的难题,从而推动这些国家不得不考虑可以利用的各种智能电网解决方案。

(二)未来潜在电网解决方案概览

      我们就配电企业为应对这些国家能源挑战而提出的潜在网络解决方案进行了深入分析。挑选了覆盖消费者解决方案、承载能力、设备效率和效能等方面的十项应对举措。

      综合强调了各国未来电力网络解决方案的巨大潜力,并对具有较大相似性国家的评估结果进行了汇总(各国具体数据请参见附录),进一步显示了各国电网解决方案的发展潜力。

欧洲

      总体看来,西欧国家倾向于选择非常类似的解决方案。由于这些国家的监管结构、污染治理承诺和电力网络使用年限较为相近,出现这样的评估现象应属意料之中。对于多数国家来说,电力盗窃、网络可靠性、停电应对方案等问题的优先性都呈下降态势——虽然也存在一些例外。

美国、加拿大、澳大利亚

      美国和加拿大具有类似的配电网功能发展优先事项,主要是网络可靠性和停电应对措施。调查显示了北美和欧洲配电企业之间所面临挑战的对比分析。

日本和韩国

      与北美相比,日本对提高电网可靠性的需求较少,但却面临着控制电力成本、利用可再生能源和潜在新型负载(如电动汽车充电)等诸多重大挑战。

发展中经济体

      诸如巴西、中国、印度和南非等发展中经济体也体现出广泛的类似挑战,但也有一些明显的例外。由于配电系统急速扩张,这四个国家都亟需解决网络可靠性问题和停电响应方案,缩短停电时间。中国需要提高嵌入式可再生能源发电能力并促进需求弹性,这其中也蕴含着中国当前的环境治理目标要求。

(三)对部署智能电网的支持程度

      关于是否选择智能电网技术和解决方案,以下三个群体将发挥主要影响力:政府/监管者、消费者和电力企业自身。

      为了确定对智能电网技术和解决方案的短期支持程度,我们观察了以上三个群体在以下方面的实际参与度,如现有部署、试点研究、智能电网战略等,进而衡量每个群体对部署智能电网的支持程度。

衡量结果显示,三个群体都对智能电网部署项目表现出广泛的支持。但是在不同国家和不同群体之间,仍存在一些显著差异。中国、日本、韩国表现出最大程度的支持,而且最有可能快速推进智能电网部署。包括英国、荷兰、德国等一些欧洲国家则表示出较低的支持度,尤其是消费者群体的反响较低。


智能电网支持力度

      为衡量对智能电网的支持程度,我们对以下领域进行了分析:

      政府/监管者:有无国家智能电网战略、可利用的智能电网项目财政支持情况、有无强制的智能电表部署目标、智能电网监管方的支持力度消费者、消费者对可靠性的相应关注、消费者对家用分布式发电方案的兴趣、消费者对气候变化应对行动的支持、消费者对从可再生能源电量接纳比例高的电力企业购电的愿望。

      电力企业:是否有能被业内大多数企业认可的智能电网战略、是否有对公众和股东透明的智能电网融资方案、智能电网试点项目的实施情况和规模、现有重大智能电网部署的实施情况和规模

      智能电网部署没有统一的模式,我们的分析清晰显示,智能电网的发展路径并不是唯一的。各国能源挑战的巨大差异表明,必须采用多样化的智能电网技术和解决方案,在采用时机以及技术和解决方案的选择方面将视具体情况而定。

       如图所示,欧洲受访高管指出,最常见的两大障碍为商业案例和缺乏监管或政策支持。这意味着,如果政策制定者希望智能电网方案得到更大规模实施,就需要和电力企业加强合作。相比,北美受访高管似乎更加侧重于考量技术的实用性。


     以上数据来源《建设通往智能电网的成功之路 智能电网机遇之全球观察》研究报告


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