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“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要出臺(tái)以來，“立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”指導(dǎo)了能源系統(tǒng)發(fā)展的脈絡(luò)。特別是在落實(shí)“雙碳”目標(biāo)與新型電力系統(tǒng)的雙重驅(qū)動(dòng)下，關(guān)于能源革命的系統(tǒng)性、全局性、復(fù)雜性、緊迫性被擺在前所未有的高度，未來能源的供給模式、消費(fèi)模式迎來全新的重塑與變革，亟需豐富能源認(rèn)識(shí)論與方法論。筆者認(rèn)為用能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)可以概括這種新經(jīng)濟(jì)形態(tài)的演進(jìn)，抓住新基礎(chǔ)、新價(jià)值、新產(chǎn)品、新市場(chǎng)、新機(jī)制五大創(chuàng)新元素的內(nèi)涵與驅(qū)動(dòng)路徑則是抓住發(fā)展機(jī)遇和產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)的關(guān)鍵。

積極發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì) 有效應(yīng)對(duì)三大挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)之一：能源系統(tǒng)在新發(fā)展理念下妥善解決安全、經(jīng)濟(jì)、綠色協(xié)同發(fā)展問題。當(dāng)前大家普遍認(rèn)識(shí)到能源發(fā)展存在著“不可能三角”問題，即能源系統(tǒng)的安全性與用能的經(jīng)濟(jì)性、清潔綠色要求難以兼顧，實(shí)際上是過去投資拉動(dòng)的只重視資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的發(fā)展模式走到了瓶頸所致，必須依靠新發(fā)展理念，借助數(shù)字經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展予以解決。

挑戰(zhàn)之二：能源系統(tǒng)在新發(fā)展格局下解決整體與局部、集中式與分布式發(fā)展的統(tǒng)一問題。電網(wǎng)發(fā)展須充分融入國(guó)內(nèi)大循環(huán)、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)的新發(fā)展格局中。其中對(duì)新型電力系統(tǒng)的關(guān)注討論較多，這里只提兩點(diǎn)認(rèn)識(shí)：一是應(yīng)堅(jiān)持集中式與分布式并舉，兩者銜接之處需要數(shù)字化潤(rùn)滑；二是新能源發(fā)展不僅需要規(guī)模增長(zhǎng)上的量變，還需要質(zhì)變，即新能源機(jī)組對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)頻、慣量作出的應(yīng)有貢獻(xiàn)。

挑戰(zhàn)之三：能源系統(tǒng)在高質(zhì)量發(fā)展下解決要素市場(chǎng)化配置實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新問題。電網(wǎng)作為平臺(tái)樞紐，要能夠充分利用各類生產(chǎn)要素，將傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字新型基礎(chǔ)設(shè)施融合，成為輸出“電力”“算力”“智力”的能源新型基礎(chǔ)設(shè)施，此外電網(wǎng)功能形態(tài)、企業(yè)組織形態(tài)都需要發(fā)生轉(zhuǎn)變，為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)賦能。

發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)是應(yīng)對(duì)上述三大挑戰(zhàn)的必由之路，其創(chuàng)新發(fā)展的基本方向可概括為：市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)+系統(tǒng)觀念下的能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型。堅(jiān)持有效市場(chǎng)與有為政府是基本理論前提，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是突破傳統(tǒng)發(fā)展模式路徑依賴的關(guān)鍵。在定義上，能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以新發(fā)展理念為引領(lǐng)，以能源技術(shù)和數(shù)字技術(shù)融合應(yīng)用為重要推動(dòng)力，以數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以現(xiàn)代能源網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)為主要載體，不斷提高能源行業(yè)全要素生產(chǎn)率，推動(dòng)能源實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)（見圖1）。



能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)五大創(chuàng)新元素的提出與綜合分析

一般認(rèn)為，發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)從能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化兩大領(lǐng)域發(fā)力，但如何刻畫其創(chuàng)新的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，如何研判創(chuàng)新方向與行動(dòng)路徑則缺乏深入研究。筆者提出五大創(chuàng)新要素就是希望找到能源革命與數(shù)字革命融合并進(jìn)的內(nèi)在邏輯，并研判未來發(fā)展趨勢(shì)（見圖2）。

新基礎(chǔ)：電力算力基礎(chǔ)設(shè)施的融合發(fā)展。電力在終端能源的占比已經(jīng)超過80%，未來能源的形態(tài)是電力與算力融合的形態(tài)，電網(wǎng)也將由輸送電力向輸出電力轉(zhuǎn)變的同時(shí)，充分考慮算力發(fā)展需求。首先，電力服務(wù)算力，從目前來看數(shù)據(jù)中心的耗電量尚不超過全社會(huì)用電量的2%，未來即使需求量增長(zhǎng)加倍，但總體上供電壓力不大；其次，電力即算力，電力的分布式生產(chǎn)、消費(fèi)與遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸送等功能形態(tài)均能夠同步加載算力資源，實(shí)現(xiàn)資源復(fù)用與時(shí)空優(yōu)化。電網(wǎng)的平臺(tái)樞紐功能將在“電力+算力”時(shí)代得到進(jìn)一步豐富，“電力+北斗”“電力+5G”、電力數(shù)據(jù)中心對(duì)外服務(wù)等利用模式可充分響應(yīng)用戶對(duì)算力、電力的雙重需求，徹底改造新型能源基礎(chǔ)設(shè)施的功能形態(tài)與價(jià)值形態(tài)。

新價(jià)值：能源大數(shù)據(jù)賦能現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)。能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新價(jià)值在于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的價(jià)值，不僅體現(xiàn)在對(duì)能源產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的服務(wù)上，還能夠提高產(chǎn)業(yè)協(xié)同互動(dòng)能力，對(duì)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與治理現(xiàn)代化都具有重要促進(jìn)作用。以交通運(yùn)輸電力指數(shù)（TEI）為例，綜合鐵路、公路、航空、水運(yùn)、郵政、倉(cāng)儲(chǔ)等活動(dòng)的用電量，可超前反映實(shí)體經(jīng)濟(jì)活躍度。挖掘疫情前后產(chǎn)業(yè)鏈用電情況的變化，有效發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈短板。此外，用電量數(shù)據(jù)分析制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，可從產(chǎn)業(yè)視角綜合判斷產(chǎn)業(yè)鏈健康度與韌性。

新產(chǎn)品：數(shù)字能源的三個(gè)層次價(jià)值論。能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)將產(chǎn)生新的能源產(chǎn)品形態(tài)，我們將其稱為“數(shù)字能源”。如同虛擬電廠不是“看得到”的電廠，數(shù)字能源也是“數(shù)字態(tài)”的能源。這里的數(shù)字屬性有三個(gè)層次，一是對(duì)能源生產(chǎn)消費(fèi)注入數(shù)字化平臺(tái)技術(shù)，使供需雙方更快速的匹配與互動(dòng)；二是用算法、算力、數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源供需的重構(gòu)，開發(fā)出新的交易品種，數(shù)字能源的產(chǎn)品價(jià)值；三是進(jìn)一步拓展數(shù)字能源的金融市場(chǎng)屬性，成為新的統(tǒng)一衡量尺度，改變數(shù)字時(shí)代能源的計(jì)價(jià)方式。用數(shù)字能源作為衡量用能水平的評(píng)價(jià)尺度，從而建立虛擬市場(chǎng)與現(xiàn)實(shí)世界之間的映射關(guān)系。

新市場(chǎng)：電力市場(chǎng)+碳市場(chǎng)+能源數(shù)據(jù)市場(chǎng)。電力市場(chǎng)與碳市場(chǎng)建設(shè)是典型的“有效市場(chǎng)+有為政府”的結(jié)合，其中對(duì)碳交易、配額的初始分配、定價(jià)機(jī)制、參與主體范圍以及與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)合等問題都需要充分的計(jì)量、仿真、預(yù)測(cè)等，這就衍生出一個(gè)為電力交易、碳交易服務(wù)的能源數(shù)據(jù)市場(chǎng)，三個(gè)市場(chǎng)的有機(jī)結(jié)合是彌合政府與市場(chǎng)失靈、真正落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的有力手段。

新機(jī)制：數(shù)字技術(shù)賦能制度創(chuàng)新與能源金融創(chuàng)新。市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)需要多方主體的積極參與，一方面需要建立具有吸引力的激勵(lì)機(jī)制，另一方面還需要建立多方信任的互信機(jī)制。例如，區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式能源交易機(jī)制，就能夠?qū)⒎植际嚼?、公平性等特點(diǎn)完美契合新型電力系統(tǒng)下源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)需要。此外在能源電力供應(yīng)鏈金融、電力征信等新興業(yè)務(wù)領(lǐng)域，也需要“金融科技+大數(shù)據(jù)+區(qū)塊鏈”等技術(shù)的跨界應(yīng)用。相信未來全新的能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈一定是一個(gè)能夠吸引“能源圈”以外的數(shù)學(xué)家、金融從業(yè)者等更多“聰明人”參與的廣大舞臺(tái)，實(shí)現(xiàn)共建共享共榮。

對(duì)能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的邊緣創(chuàng)新研判與前景展望

能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)還處于探索階段。創(chuàng)新總是從邊緣開始，下面對(duì)未來能源發(fā)展的四個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行初步研判與展望。

展望之一：瞄準(zhǔn)尖峰負(fù)荷供需矛盾的數(shù)字能源產(chǎn)品創(chuàng)新。從需求的痛點(diǎn)程度看，數(shù)字能源的產(chǎn)品開發(fā)最有可能產(chǎn)生于尖鋒用能市場(chǎng)。目前，尖峰用能的低效率矛盾值得關(guān)注，3%尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間一般不超過30小時(shí)，5%尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間一般不超過100小時(shí)；隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)“雙高”“雙峰”特征進(jìn)一步凸顯，傳統(tǒng)的冗余建設(shè)模式因邊際收益遞減而越發(fā)難以為繼。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：在尖峰時(shí)期以市場(chǎng)化手段調(diào)用社會(huì)中小微型供電設(shè)施；基于區(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)計(jì)配額憑證交易產(chǎn)品和制度模式；通過電力大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)交易市場(chǎng)價(jià)格規(guī)模監(jiān)測(cè)；配額交易數(shù)據(jù)可進(jìn)一步推動(dòng)金融創(chuàng)新、輔助電網(wǎng)規(guī)劃。

展望之二：瞄準(zhǔn)隔墻售電市場(chǎng)的用戶市場(chǎng)培育。補(bǔ)貼退坡后讓市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)充分發(fā)揮作用是資本市場(chǎng)看好新能源賽道的重要理由，創(chuàng)新成為新能源產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級(jí)的源動(dòng)力。正如當(dāng)前市場(chǎng)一樣，隆基集團(tuán)產(chǎn)能成本優(yōu)勢(shì)策略、通威集團(tuán)“漁光一體”模式、清能股份“重卡突破路線”都是在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中涌現(xiàn)出的新模式、新路徑，未來圍繞“隔墻售電”市場(chǎng)，也將孕育出新的商業(yè)機(jī)會(huì)。雖然尚難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一個(gè)社區(qū)中愿意參與雙向互動(dòng)的“產(chǎn)消者”最小種子規(guī)模，但可以判斷的是，以“靈活性電源+光伏電源”為代表的多能互補(bǔ)模式將有更大的施展空間，且必須堅(jiān)持以“為用戶創(chuàng)造更多價(jià)值”為基本點(diǎn)，從用能場(chǎng)景與便利性上加強(qiáng)設(shè)備裝置的可用性、易用性設(shè)計(jì)。

展望之三：瞄準(zhǔn)“東數(shù)西算”市場(chǎng)的算力電力布局。一方面，部分電力負(fù)荷的空間轉(zhuǎn)移，有利于緩解西部、北部清潔能源消納問題。另一方面，數(shù)據(jù)中心在線負(fù)載具備空間轉(zhuǎn)移靈活性，離線負(fù)載具備時(shí)間轉(zhuǎn)移靈活性，兩類負(fù)載都具備需求響應(yīng)潛力。預(yù)計(jì)到2025年，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6000億元。契合“雙碳”目標(biāo)的落實(shí)，未來“東數(shù)西算”的戰(zhàn)略價(jià)值將在中長(zhǎng)期得到充分顯現(xiàn)。

展望之四：瞄準(zhǔn)制造業(yè)轉(zhuǎn)移城市的“碳犀牛”風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。關(guān)注東部制造業(yè)為主的城市能源轉(zhuǎn)型，其中“雙碳”的轉(zhuǎn)型機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)并存。要充分發(fā)揮市場(chǎng)的引導(dǎo)作用，健全全國(guó)統(tǒng)一的碳市場(chǎng)交易機(jī)制和運(yùn)行規(guī)則，推動(dòng)不同區(qū)域、不同行業(yè)、不同水平的企業(yè)能夠得到公平的發(fā)展空間。筆者提出“碳犀牛”問題，旨在認(rèn)識(shí)到各種風(fēng)險(xiǎn)的疊加與防控問題。一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡風(fēng)險(xiǎn)：警惕高新產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩與傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)中“劣幣驅(qū)逐良幣”；二是區(qū)域結(jié)構(gòu)失衡風(fēng)險(xiǎn)：警惕自上而下層層分解帶來的區(qū)域割裂風(fēng)險(xiǎn)；三是能源系統(tǒng)疊加風(fēng)險(xiǎn)：警惕新能源發(fā)展“重?cái)?shù)量、輕質(zhì)量”帶來的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)；四是金融系統(tǒng)疊加風(fēng)險(xiǎn)：警惕由產(chǎn)業(yè)、能源系統(tǒng)的不確定性傳導(dǎo)至金融系統(tǒng)后帶來的投融資信貸風(fēng)險(xiǎn)。

本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》（上旬刊）2021年第11期，作者單位：國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司

原標(biāo)題：能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新元素與發(fā)展展望