采访 2020年9月15日
“能源市场仍处在石器时代”

Energy Brainpool咨询公司的Tobias Kurth和WAGO能源专家Heiko Tautor认为能源行业站在变革的风口浪尖上。未来,分布式和数字化技术取得进展,传统电力提供商变成服务提供商,新商业模式将会使发电和用电成为一体。

电力消耗中可再生能源的比例有望从当前约30%的水平增加到100%。但是,网络的容量已经达到极限。能源转型会成功吗?

Tobias Kurth:基础设施、网络、控制器和灵活性等方面出现大量需求,过去,这些都是由可控发电厂提供的。将生物质作为单一、可控的可再生能源的做法出现瓶颈,相反,太阳能和风能占据主导地位。问题在于:分布式系统的电力生产会随着气候变化出现波动。因此,除了新建网络之外,还需要提供灵活性的技术(例如蓄电池)来储存过剩电流,并按照需求进行供给。除此之外,电力需求必须提高灵活性。直至今日,供应仍然要遵循需求。随着供应波动越来越大,这将变得越加困难。

未来能源市场的核心特性将会是什么样子?

Kurth:能源转型要取得成功必须提高分布式、复杂性和数字化控制水平。重大变革就要来临:可再生资源的扩张已经导致能源生产成本大幅降低,而且降低了电费。因此,电力将取代供暖和运输行业的其他主要能源。城市化进程也引起许多问题:在城市人口不断增长的大背景下,我们如何将城市中心不断增长的能源需求与分布式发电关联起来呢?我们是否需要将发电机组转移到城市中心,或是布置在城市外围?如果是后者,那么我们迫切需要建设新的输电线路。在任何情况下,都将需要智能系统来控制日益复杂的电力流。我们也需要一些商业模块来满足全新的分布式和数字化世界的要求。

Heiko Tautor:能源系统转型的另一棘手问题:各区域的需求大相径庭。在北方,要优先考虑扩大网络,以将沿海地区的风能送往用电中心。相反,城市要转而关注太阳能,CHP也作为产热机组得到重视。在寒冷又晴朗的天气,CHP连同光伏系统会产生必要的热量和电力。哪里可以集中储存这些电力呢?蓄电池是一种办法。

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在任何情况下,都将需要智能系统来控制日益复杂的电力流。我们也需要一些商业模块来满足全新的分布式和数字化世界的要求。

Energy Brainpool公司的Tobias Kurth

除了蓄电池,您还认为有哪些方案可实现灵活操作?

Tautor:电热能量转换、燃气能量转换、运动能量转换越来越重要。建议:将过剩的电量转换为热、气或合成燃料。多领域关联不仅可以减轻电网负荷,而且是推动供暖和运输能源转型的一条途径:直到现在,这些领域在气候保护中仍扮演着次要角色。

Kurth:灵活性需求将提供其他重要选项,尤其是在工业和商业领域。许多过程工业已经使用测量值进行自动化控制。将用电成本视为一个额外的控制变量是不成问题的。如果绿色能源投入使用而且用电价格相对便宜,则公司可以生产。如果电费昂贵,则可能会导致生产停滞。因此需要采用控制和测量技术。而且,将会要求背后的能源供应商为客户处理所有过程。

然而,生产公司也可以提供负储备功率,来补偿短期峰值负载。

Kurth:并非所有企业都愿意参与其中。在平衡电力操作期间,它们会将多数过程交给大型网络运营商去执行,运营商可以在公司需要电力时介入。但是,如果公司基于电价来管理其生产,则它们仍然控制着其自身的流程。此商业模式可以为行业带来相当大的利润。

能源经济的数字化是否发展到可以应用这类模型?

Tautor:事实上,数字化还处于发展初期。工商业拥有巨大的增效潜力,然而问题在于客户与网络运营商缺少必要沟通。缺少能让各参与者交换相关测量值的接口:需要产生多少电力?消耗多少?何时关闭消耗装置?

Kurth:目前,能源市场的通信技术仍然处于石器时代。能源经济中,测量和计算操作的间隔时间是15分钟,缺少时效性。然而,私人企业的通信更是少之又少。例如,私营能耗部门的机械表通常一年读取一次。未来,不同部门需要更加紧密地互联,才能自主地做出反应。

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工商业拥有巨大的增效潜力,然而问题在于客户与网络运营商缺少必要沟通。

Heiko Tautor, WAGO

我们具体需要什么技术?

Kurth:精确测量、控制和监测技术可以同时考虑对发电的预测。它们需要具有时效性。数据量极为庞大:之前,每个消费者和每座发电厂都只有一个数据点。对于在德国运行的总共大约400家集中式、可控发电厂来说,数据是可以管理的。这因可再生能源而发生了变化。目前网络中有10000个系统,而能源转型仍处于初期。

Tautor:现在已有能够无限制测量、控制和监测的技术。然而,对于2030年开始的最终扩张阶段,我们需要的是智能而又功能强大的系统。例如:智能电表就是只记录和转发数据而不做其他事情的智能化仪表。它们不会控制,也不会监测。这将需要一个额外的控制柜来调节和监测供应商和消费者。目前的控制器体型太小,功能不够强大。我们迫切需要技术创新,以应对未来应用需求。

转型对于电力供应商意味着什么?

Kurth:它们需要快速地开始转变商业模式,否则如果只提供电力,将无法获得足够利润。客户将不再想购买千瓦时,相反,他们需要的是能源服务。客户将分为两类:所谓的统一费用客户和按次计费客户。您可能已经从供应商处以统一费用购买通信和娱乐服务。为何不利用供电合同对此加以补充呢。在中国,智能计费表已经深入各行各业:电力、水和电话。德国很快也会出现这种趋势。能源供应商的机会在于他们在后台如何有序地管理服务。以及他们在连接额外收入方面有多么成功。例如,它们可能从负载曲线中了解到冰箱的寿命。基于此信息,它们可以为消费者提供新电器租赁服务。客户支付一部分费用获取数据访问权限。不同意的人可以设置一个较不透明的模式。在按次计费方式中,客户只支付他们实际使用的电量的费用。在这种情况下,每千瓦时可能更贵,但是客户可以提供较少的数据,因为这对于此模式来说已经足够。工业客户实际上可以不对外部公开:通过使用其自身的发电系统和蓄电池,他们可以自己供电,防止访问其能源数据。能源服务商可以出售或出租系统,因此为工业客户提供真正的附加值。因此,数字化为善于变革的能源供应商提供真正的机会。

采访:WAGO公司的Sascha Rentzing

图:Manfred H. Vogel | vor-ort-foto.de

人物介绍:

Tobias Kurth在科隆应用科学大学学习工业工程,专注环境技术的研究。他自2013年开始在Energy Brainpool GmbH & Co. KG公司任职,自2015年4月起担任CEO一职。他关注的是可再生能源的市场转型以及电价预测,并以此为投资和筹资决策的依据。

Heiko Tautor是WAGO市场管理能源主管,专注可再生能源、智能电网和蓄电池技术的研究。这位现年45岁的能源技术专家在WAGO工作长达13年。除了可再生能源,他还专注自动化配电网络的研究。

主题

区块链能源贸易

区块链使生产者和消费者之间能够直接交易。WAGO准确解释了这是如何工作的以及它对未来意味着什么。

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