在能源革命和數(shù)字革命將深度融合的時代，能源數(shù)字經(jīng)濟把新的活力注入到現(xiàn)有的能源體系中，改變各類企業(yè)在市場中的定位，進一步發(fā)揮能源企業(yè)“民生”屬性，為能源業(yè)態(tài)創(chuàng)新給予新動能，共享能源體系發(fā)展帶來的綜合效益。
來源：微信公眾號”中國電力“ID：ELECTRIC-POWER
執(zhí)筆人：陳睿欣、鄭厚清
（國網(wǎng)能源研究院能源數(shù)字經(jīng)濟研究所）
當前能源革命和數(shù)字革命深度融合是大勢所趨，能源系統(tǒng)日益呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化屬性。在以新能源、可再生能源生產(chǎn)為代表的清潔能源迅猛發(fā)展和“云大物移智鏈”等新一代數(shù)字技術(shù)與能源行業(yè)日益融合發(fā)展背景下，需要關(guān)注到能源系統(tǒng)的生產(chǎn)關(guān)系將逐漸發(fā)生變化。能源數(shù)字經(jīng)濟將推動能源消費者向產(chǎn)消者轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)不確定性顯著增加，有必要分析在這樣的背景下，如何充分發(fā)揮能源革命和數(shù)字技術(shù)在觀念認知、技術(shù)革新、關(guān)系重塑方面的作用，推動能源系統(tǒng)的形態(tài)和市場交易形式發(fā)生改變，進而實現(xiàn)能源企業(yè)業(yè)態(tài)及模式創(chuàng)新。
一、能源系統(tǒng)在數(shù)字經(jīng)濟沖擊下不確定性顯著增加
（一）能源系統(tǒng)中的參與主體愈加多元
傳統(tǒng)能源系統(tǒng)以能源的供需平衡為主要約束，生產(chǎn)側(cè)為主導的是大型的火力發(fā)電廠、水電廠、風電場等。在消費側(cè)，各種社會生產(chǎn)、生活等行為成為能源消費的主體。但在數(shù)字經(jīng)濟時代，由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)認為不具備成熟條件，或者未能想到的能源形態(tài)逐漸涌現(xiàn)。分布式的新能源、氫能、頁巖氣、儲能的大力發(fā)展，極大的改變了傳統(tǒng)能源生產(chǎn)格局，電氣化、低碳化、清潔化成為主要發(fā)展趨勢。在能源消費側(cè)，用戶用能形式愈加多元，電動汽車普及率提高，家用電器類型多樣，用戶的用能需求也不再僅僅滿足于基本使用，而對能源價格、能源穩(wěn)定性、能源的清潔化水平有了更高要求。
（二）先進的信息交互手段推動產(chǎn)生能源產(chǎn)消者
得益于能源系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，供需兩側(cè)的信息可以及時傳遞，能源系統(tǒng)的運行可以通過實時監(jiān)控到的設(shè)備狀態(tài)進行有效調(diào)控。在可再生能源技術(shù)可行性和先進數(shù)字技術(shù)成熟應(yīng)用的基礎(chǔ)上，能源“產(chǎn)消者”逐漸從虛擬走向現(xiàn)實。能源“產(chǎn)消者”是指能源消費者也可以同時是能源的生產(chǎn)者?！氨馄交蹦茉聪到y(tǒng)，將引導電力、天然氣用戶自主參與調(diào)峰、錯峰，發(fā)展分布式能源、虛擬電廠，將用戶由傳統(tǒng)的受能者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c能源供需平衡的供能者。以往的單向信息流動，需要向雙向互動拓展，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性都面臨較大挑戰(zhàn)。能源系統(tǒng)的運行方式，也將由集中式大能源網(wǎng)的形態(tài)向集中式與分布式可獨立、可互動的形式變革。
（三）多主體的多維互動為能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來挑戰(zhàn)
隨著能源系統(tǒng)中的主體類型多樣，交互效率和頻率提高，系統(tǒng)的傳統(tǒng)運行模式和管理方式都將產(chǎn)生顛覆性的變化，因此產(chǎn)生了以下幾個方面的不確定因素。
系統(tǒng)控制策略的不確定性。由于源荷雙側(cè)的隨機性變化，以及多樣的交互方式，對系統(tǒng)的運行控制造成了一定挑戰(zhàn)。一是要及時響應(yīng)終端用戶的多類型需求，比如電動汽車反送電、負荷需求響應(yīng)等。二是要面對高比例可再生能源接入對系統(tǒng)造成的穩(wěn)定運行壓力，精準實現(xiàn)負荷匹配。三是要調(diào)動系統(tǒng)中各類負荷潛力，組織參與調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)交易，對控制策略設(shè)計的合理性、經(jīng)濟性、有效性都提出了較高要求。
系統(tǒng)設(shè)備元件的不確定性。隨著系統(tǒng)中數(shù)字終端、傳感器等信息化設(shè)備的接入，在傳統(tǒng)能源生產(chǎn)、傳輸、控制等各級設(shè)備基礎(chǔ)上，增加了更多元件變量造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定因素。一方面，信息化設(shè)備和智能化技術(shù)的加入，增加了系統(tǒng)運行的復雜性，同時也對人員操作的精準、科學提出了更高的要求。
共享開放產(chǎn)生的安全不確定性。現(xiàn)代能源系統(tǒng)是與數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)充分融合的智能系統(tǒng)，因此開放協(xié)同的互聯(lián)網(wǎng)思維也將逐漸改變傳統(tǒng)能系統(tǒng)條塊分割、各自為政的問題。各能源子類中的數(shù)據(jù)逐漸開放、各系統(tǒng)的運行狀態(tài)將進行充分共享。但這同時也帶來能源系統(tǒng)的信息安全問題。能源數(shù)據(jù)與社會生產(chǎn)生活狀態(tài)緊密相關(guān)，數(shù)據(jù)泄露將造成嚴重的用戶隱私和社會公共混亂等問題。因此在當前建設(shè)的現(xiàn)代能源系統(tǒng)當中，要充分考慮能源系統(tǒng)的信息安全問題，進行有效的評估，并利用合理的手段進行防范。
二、能源系統(tǒng)和數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)造虛實互動的平行能源世界
物理能源系統(tǒng)產(chǎn)生的諸多不確定性，是因為改變了以往能源系統(tǒng)運行中信息不對稱情況，但仍是依靠物理世界的人為操作進行運行。平行能源世界中，智能化的機器人、高性能計算機等，將成為和現(xiàn)實世界緊密配合的虛擬主體。這樣一來，傳統(tǒng)的生產(chǎn)關(guān)系、生產(chǎn)角色會發(fā)生變化。
（一）新型能源基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建學習型能源網(wǎng)
一是數(shù)據(jù)采集等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將實現(xiàn)能源系統(tǒng)數(shù)字化。在能源系統(tǒng)生產(chǎn)、傳輸、配置、利用的全過程所涉及的設(shè)備和管網(wǎng)上，加裝傳感器、數(shù)據(jù)采集終端等，通過通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字處理平臺形成可供系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)資源。
二是算法算力資源部署將推動能源系統(tǒng)智能化。傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)在融合了傳感設(shè)備、感應(yīng)裝置的基礎(chǔ)上，通過利用人工智能、云計算、復雜程序、區(qū)塊鏈等工具庫開展移動應(yīng)用、數(shù)據(jù)整合、預(yù)測算法、集成運算等功能，建設(shè)各能源用戶端的學習、思維、交流能力及其之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)。學習型能源網(wǎng)以用戶為主，實現(xiàn)人、機、網(wǎng)合一，能源消費不僅是用戶主體與能源來源客體的互動，也是用戶借助智能能源工具庫實現(xiàn)新的智慧能源互動，解決各種能源生產(chǎn)、供應(yīng)、消費、風險管理運行問題。
三是智能機器的應(yīng)用推動未來能源系統(tǒng)實現(xiàn)虛實互動。在能源系統(tǒng)具備了基本的數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理等基礎(chǔ)設(shè)備以及高性能的運算分析資源基礎(chǔ)上，逐步建立和物理能源世界相對應(yīng)的數(shù)字孿生世界。利用機器人、智能設(shè)備處理現(xiàn)實能源系統(tǒng)中不定性、多樣性、復雜性的問題，實現(xiàn)“小數(shù)據(jù)”導成“大數(shù)據(jù)”，再把“大數(shù)據(jù)”煉成“小智能”，賦予能源系統(tǒng)操作者真正的智能。這樣一來，就形成一個人機結(jié)合、虛實一體的平行能源世界。智能機器人將成為平行世界中的能源系統(tǒng)工作者，與現(xiàn)實中的操作人員形成智能化互動、精準化預(yù)測和科學化決策，真正實現(xiàn)能源系統(tǒng)中的多主體、多要素有序高效運轉(zhuǎn)。
（二）能源數(shù)字交易體系推動還原能源商品屬性
市場各主體通過能源數(shù)字交易平臺實現(xiàn)可靠交易。借助于數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)，傳統(tǒng)能源由于其獨特的資源屬性而存在的行業(yè)交易壁壘將逐漸被打破，信息將實現(xiàn)有效流通，能源將回歸一般商品的屬性。能源數(shù)字交易平臺通過提供實時流動的供需信息，也將各主體的操作行為透明地展現(xiàn)在平臺上，有效解決交易市場中信息不對稱問題，實現(xiàn)快速發(fā)現(xiàn)價格并自動觸發(fā)交易。同時利用先進數(shù)字智能技術(shù)，解決智力不對稱問題。在交易平臺中，通過能源數(shù)據(jù)的共享，實現(xiàn)高精度的能源價格預(yù)測；通過區(qū)塊鏈加密技術(shù)，保障能源交易過程的可靠可信；通過人工智能、深度學習等基于海量數(shù)據(jù)的智能算法，為交易雙方提供個性化、多樣化的交易策略選擇。
三、能源數(shù)字經(jīng)濟推動業(yè)態(tài)及模式創(chuàng)新
（一）企業(yè)在市場中的定位將產(chǎn)生變化
交易成本經(jīng)濟學認為，由于物質(zhì)資產(chǎn)具有不同程度的專用性，以及物質(zhì)資產(chǎn)的所有者之間存在信息不對稱等原因，使得不同所有者之間的交易存在著機會主義的風險，而企業(yè)能夠通過內(nèi)部組織和內(nèi)部協(xié)調(diào)等方式來減少這一缺陷。在信息不對稱的時代，企業(yè)成為保障社會可重復博弈的有效載體，但是數(shù)字經(jīng)濟時代，隨著區(qū)塊鏈等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，市場中的交易行為以及企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全控制，都可以依托技術(shù)進行保障，社會聲譽機制建設(shè)的主要主體角色也將逐漸由企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦黝惤M織或者獨立個體。企業(yè)傳統(tǒng)的功能將逐漸弱化，未來市場中，各類平臺將承擔起資源有效調(diào)配、推進合作與共贏、敏捷創(chuàng)新的角色。
（二）數(shù)字能源成為能源業(yè)態(tài)創(chuàng)新新動能
數(shù)字能源依據(jù)其虛擬化、平臺化、生態(tài)化的特征，使得能源能夠進行跨越時間和空間的控制、管理和交易，最大化地保障價值向需要它的方向流動。平臺的構(gòu)建，將推動能源生產(chǎn)消費環(huán)節(jié)的多主體按照有效規(guī)則參與市場活動。能源系統(tǒng)將由單一能源發(fā)展模式向綜合能源發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，集中式能源系統(tǒng)向集中式與分布式相協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變。能源經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)體系，將通過數(shù)字能源的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)“能源+綠色產(chǎn)業(yè)鏈”發(fā)展模式，各類主體能夠共同參與并實現(xiàn)能源資源的高效調(diào)配，依靠多產(chǎn)業(yè)融合實現(xiàn)價值增長，共享現(xiàn)代能源體系發(fā)展帶來的綜合效益。
（三）進一步發(fā)揮能源企業(yè)“民生”屬性
開放的市場環(huán)境以及先進的數(shù)字智能技術(shù)，將能源數(shù)據(jù)的行業(yè)節(jié)點作用充分發(fā)揮，通過數(shù)據(jù)進一步洞察用戶的用能需求，以及行業(yè)的發(fā)展趨勢。進而結(jié)合金融、交通、公共服務(wù)等領(lǐng)域，設(shè)計更符合用戶用能習慣、滿足多樣化用能需求的產(chǎn)品服務(wù)。同時在農(nóng)村等經(jīng)濟條件較為落后的地區(qū)，發(fā)揮能源數(shù)字經(jīng)濟作用，創(chuàng)新商業(yè)模式、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)，提供均等化的能源服務(wù)，縮減“數(shù)字鴻溝”，讓數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的紅利進一步向普通大眾的生活中滲透。
四、結(jié)論
能源數(shù)字經(jīng)濟不是簡單的數(shù)字技術(shù)為能源系統(tǒng)賦能，而是將一種新的發(fā)展理念、新的要素組成方式、新的市場交易規(guī)則引入現(xiàn)有的能源體系中。由此對能源系統(tǒng)的運行模式和治理體系都帶來了挑戰(zhàn)。而這樣的挑戰(zhàn)，將推進能源系統(tǒng)更貼近民生，能源市場中將涌現(xiàn)更多的新業(yè)態(tài)、新模式。這樣的能源數(shù)字經(jīng)濟時代，才能將現(xiàn)代能源體系的建設(shè)成效惠及社會，充分實現(xiàn)能源革命和數(shù)字革命深度融合的目標。
