第四节 能源互联网生态系统

一、能源互联网生态系统的概念界定

商业生态系统概念沿用自生物学领域的生态系统概念。在联合国《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity)中对“生态系统”的定义为:由植物、动物和微生物群落及其无机环境相互作用构成的动态、复杂的功能单元。

商业生态系统是以组织和个体的相互作用为基础的经济联合体,并生产出对消费者有价值的产品或服务。商业生态系统的构成体包括核心企业、消费者、市场中介(代理商、销售渠道商等)、供应商、竞争者、银行、风险承担者与权力机构(政府、立法机构等)。

能源互联网生态系统属于商业生态系统的一种类型。能源互联网生态系统是以与能源生产消费相关的个体、企业、组织或机构为物种,以能源互联网为交流与沟通的媒介和渠道,通过虚拟、联盟等形式进行优势互补与资源共享,实现商品、资金、能源及信息的流动、沟通、分享与循环,形成了多维度、多层级、多样化的复杂性生态系统。生态系统、商业生态系统和能源互联网生态系统概念的提出关系见图0-3。

图0-3 能源互联网生态系统的提出

生态位(Ecological Niche)指在生态系统中的一个种群在时间、空间上所占据的位置,及其与相关种群间的功能关系和作用。生态位又称为“利基”(音译)或“生态龛”,表示生态系统中每种生物生存所必需的最小阈值的生存环境。“利基”概念在创新领域得到广泛应用。利基市场指市场上现有企业没有触及而给创业企业带来生存和发展机会的小众市场。

基于传统能源开发利用的能源产业,生产资源集中,技术密集度高,适合规模化开发和资本密集型投资。其在能源的输配和使用上,采用的是高度集中的层级制管理。技术壁垒和信息壁垒造成了交易过程不透明,消费者与政府对能源生产、输配、使用等过程不能更好地参与和监督,没有形成有效的互动关系。能源生产、输配等环节也难以存在真正意义上的内部竞争,却很有可能形成集中垄断和价格失衡。由于是社会必需品,消费者不得不为传统能源系统的低效买单。因此,严格来说,传统能源产业形态并没有形成一个完整的商业生态系统。

互联网具有强大的组织集聚功能,由此诞生的能源互联网可以迅速发展出能源生态群。互联网影响传统能源行业的特点有三个。第一,万物互联。打破能源信息的不对称性格局。第二,云计算结合能源大数据。对产生的大数据进行整合利用,使得资源利用最大化。第三,众创众包。互联网提供公众平等参与可再生能源生产和消费的机会,促使能源行业涌现大量颠覆式创新,突破技术壁垒,改变传统能源层级式管理格局。可以说,能源互联网是重塑传统能源结构的最好手段,将推动既有能源设施、既有行业网络、既有生产关系的巨大变革,奠定真正的市场化产业生态的基础。

能源互联网双向互动的扁平化结构和分布式可再生能源的纳入,使集中式的传统能源产业发生转变并形成完善的商业生态系统成为可能。能源互联网所发展的新型能源产业中,能源资源的分散性和多样性决定了开发者及开发技术、能量供给方式的多样化,新能源的分布式特性将部分消解投资规模化、技术密集型的问题。通信和信息技术的高水平发展奠定了过程透明化、操作智能化的技术基础和低成本的经济基础。开放多元的互联网思想和自然生态环境保护意识也引导了民众对于分布式、扁平化、透明化、智能化的新型能源产业的积极诉求。这一切变革,为能源互联网生态系统的形成提供了必要条件。

能源互联网商业模式下从业者的最大变化,是既可以是消费者也可以是生产者(产消一体者),这对能源互联网发展具有深远的意义。基于生产、交易、消费过程可将利益相关方划分为材料和设备供应商、能量生产商、输配商、交易商、消费者、投资商、中介服务方、行业组织、政府和监督方等。同一个实体或组织,可以身兼数个角色,并在市场中进行调整。特别需要注意的是能源是一种关系民生刚需和国家安全的特殊商品,承担了引导、监督、规范职能的政府是其中的关键角色。能源互联网商业生态系统的从业者中,最重要的是生产商、输配商和消费者。

能源互联网生态系统的核心产品是能量。围绕能量的生产交易过程衍生出信息服务、交易服务和金融服务,而系统内所有活动的基础是信息。因此,能源互联网生态系统是由信息流、业务流、能量流和资金流的融合流动而形成的系统。信息流带动了业务流和能量流,业务流带动了能量流和资金流,业务流和能量流既是信息流的结果,又将新的数据反馈到信息流中。理想状态下的能量流和资金流是过程一体化的。在实际操作中,依据信息的交换和处理结果,能量流和资金流通过不同的渠道分别流动,会在时间和空间上形成位差。

能源互联网生态系统的基本内涵是多元化组合。能源互联网多元化主要包括能源资源的多元化、能量需求的多元化、供给方式的多元化。这些多元化形成互补,为系统更好的抗干扰性、高恢复力、强调节能力奠定了基础,催生了从业者的多元化和整个系统的网络化。太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等和煤炭、石油、天然气、核电、水能等的互补关系,保证了能源供给的稳定性;热电气能源微网的发展是对配电网的重要补充,热力供给、燃气供给、冷量供给和电力供给的结合互补,保证了能量消费的稳定性;分布式能源的发展是对集中式能源的重要补充,大量分布在能源主干网末端的微电源、微热源,保证了能量系统的结构稳定性;私企、民间组织、个人和社会资本融入能源生产端,是对大型能源开发商的重要补充,保证了能源生产群体的动态稳定。正是由于多元化组合,能源互联网生态系统具有了随技术进步和需求变动的生长调节能力,是结构化的、有活力的、可发展的、先进的能源生态系统,代表着能源产业系统的发展方向。

传统能源价值链主要靠上下游供需关系维系。能源互联网的生态系统远比传统能源价值链复杂。开放的能源互联网生态系统包含更多的新业务和新角色,参与主体更加多元化。生态系统内的企业需要进行多边合作,使传统价值链演变为多边合作的价值网络。[23]能源互联网的各个利益相关方和信息、业务、能量、资金等要素的流动,共同构成了能源互联网生态系统的节点和网络(见图0-4)。

图0-4 能源互联网构成商业生态系统

注:节点企业:A:材料/设备供应商;B:规模化/小众式投资商;C:大规模/分布式能源生产商;D:集中式能量输配商;E:区域能源配售商;F:大宗/小型/家庭能源消费者;H:干网/微网能源交易平台;M:金融平台;N:信息/业务平台;O:能源主管部门;P:能源行业协会;Q:能源行业中介组织。
资料来源:曾鸣.泛在电力物联网与互惠共赢能源互联网生态圈[J].中国电业,2019(8):22-27。
刘永相,徐华池,江冰,等.基于充电网络与车联网平台的能源互联网生态体系研究[J].全球能源互联网,2019,2(5):492-501。