描述
开 本: 16开纸 张: 纯质纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787516416952
国网天津电力企业*实践!
借鉴大数据、云计算、物联网和移动互联网等信息技术,构建充分适应外环境变化的全能型班组
近年来,随着新型能源技术与物联网、大数据、移动互联网等信息技术的不断发展和与班组实践的融合,我国的能源互联网发展前景不断清晰,从而对班组转型升级特别是电力行业班组的转型升级提出了迫切的要求。
本书从新时期的班组转型升级出发,借鉴国内外优秀企业的转型升级思路,通过对于新型班组组织模式和运行机制的大胆设想,力图构建充分适应内外环境变化的全能型班组。
更为关键的是,这些设想没有停留在理论阶段,其中很大一部分都已在国家电网公司付诸实践并取得了出乎意料的良好效果。
在本书中,我们将看到走在时代前面的基层团队勇敢面对新时期的重大挑战,借鉴大数据、云计算、物联网和移动互联网等信息技术,积极探索基于市场逻辑的组织模式和运行机制,从而全方位提升了电力行业班组与企业的核心竞争力。
未来,随着信息技术的进一步发展以及在基层团队应用的深化,全能型班组将会迸发出无限的发展潜力。
目 录 1
推荐序:以笃定的勇气拥抱未来组织时代 5
上篇 城市能源互联网推动电力班组转型升级 13
第一章 能源企业转型升级之路的时代背景 14
一、能源互联网:产业价值变革的新思路 14
二、电力市场化:政策牵引下的新机会 20
三、能源新需求:城市能源业务转型的驱动力 24
四、技术变革:日常业务活动升级的加速器 26
五、消费主权注意:推动服务理念升级 31
第二章 环境影响下的能源互联网业务转型 32
一、国外能源服务商价值互联的转型思路 32
二、城市能源互联网下的商业模式探索 41
三、以城市能源互联网建设推动能源服务商角色转型 58
四、以市场化推动能源服务商经营方式转型 65
五、以数字化建设推动能源服务商管理转型 68
六、以“三个转型”牵引班组模式转型 71
第三章 综合能源服务商业务转型促使组织转型 73
一、中国优秀企业成功转型思路借鉴 73
二、平台化影响下的的“刚 柔”组织模式转型 84
三、营销市场运行方式转型 87
四、班组从价值链末端走向前端 91
五、班组的角色升级与人员要求提升 93
第四章 建设五大平台实现电力班组建设组织转型 95
一、数据型平台支撑城市能源服务的高效运转 96
二、资源型平台实现综合能源服务的价值主张 98
三、知识型平台确立市场竞争中的核心地位 99
四、协同型平台实现班组工作的复合全能 100
五、创新型平台推动班组运行的持续升级 102
第五章 以价值核算为基础的模块化并联复合型班组模式 105
一、价值核算基础上的复合型班组模式 105
二、模块化并联的复合型组织流程 109
第六章 全能型班组高效运行系统的六大机制 115
一、基于愿景与承诺的目标管理机制 115
二、基于投资与负债的资源使用机制 116
三、基于数据和任务的授权决策机制 118
四、基于成熟度与发展阶段的成长机制 120
五、基于目标与分享利益驱动机制 122
六、基于核心与联结的新文化运行机制 124
下篇 城市能源互联网与全能型班组的实践课题研究 126
第七章 “刚 柔”前端组织模式优化 127
一、内外部环境变革下班组的变革 127
二、构建“全能型”班组和柔性组织模式 129
三、刚柔并济支撑组织高效协同运行 134
第八章 “人才大数据”分析班组管理模式创新 137
一、能源互联网与大数据趋势下班组的变革形式 137
二、双重趋势下的研究目标与研究思路 138
三、新型管理模式的核心观点和主要内涵 139
四、基于“人才大数据”的班组配置和激励模式 145
五、未来“人才大数据”分析的巨大应用潜力 151
第九章 城市能源互联网激发电力班组学习方式变革 152
一、城市能源互联网引发班组学习方式变革 152
二、构建柔性化的班组学习方式 152
三、新型学习方式的开发与实践过程 153
四、班组学习方式变革的推广意义 167
第十章 基于时间轴的 “四维”班组精益化管控 171
一、班组管理现状指引班组变革方向 171
二、模型先导、保障后行的实践步骤 173
三、班组业务管理变革的评估与改进 183
第十一章员工成长视角下的班组建设创新模式 185
一、班组人才培养工作的局限性 185
二、“一个中心、两个系统、三个支撑” 186
三、以“大、云、移”为基础设计新型平台 188
四、员工成长平台运营成果显著 190
五、“大云移”平台落地促进向平台型组织过渡 197
第十二章 “系统客户”引导的班组营销模式转型 199
一、以营销班组现状为基础探索全新服务模式 199
二、建立面向“系统客户”的全方位营销班组模式 200
三、新型班组营销模式转型的结论与展望 210
第十三章 员工心理繁荣模式加强班组管理有效性 212
一、能源互联网下的员工的心理繁荣水平现状 212
二、“心理繁荣”相关理论与假设 212
三、员工“心理繁荣”模式研究方法详述 215
四、员工“心理繁荣”模式研究的结论 217
五、员工“心理繁荣”模式课题研究的局限及展望 222
第十四章 数字化班组实现全能型班组转型升级 224
一、电力运营市场化和全球能源互联网下的班组变革 224
二、“1 3”管理模式下的前端班组转型 224
三、全新模式下对于工作模式的深入探索 234
第十五章 “协同数字化变电运维班组”建设之路 236
一、数字经济下技术和体制变革的双重压力 236
二、稳步建立协同数字化变电运维班组 237
三、以班组变革成果为基础实现技术深度应用 248
第十六章 走向智能班组4.0 249
一、三大因素推动新时代班组变革 249
二、智能班组4.0突破班组运行模式变革瓶颈 251
三、智能班组4.0模式的总结与展望 268
以笃定的勇气拥抱未来组织时代
2018年1月,由中国工人出版社出版的《班组进化论:从细胞群到生命体》正式发布。这本书从新时期产业工人队伍建设出发,通过把班组这个最小的企业作业单元细胞,放在“科技—管理—人”这样一个管理系统对班组影响的宏大历史背景下观察研究,以工业革命、科技革命、信息革命等具有划时代意义的里程碑为节点,系统地梳理了班组发展的历史脉络,阐述了当今班组面临的形势和正在发生的深刻变化。
有人也许会问:把焦点定在班组上会不会太小了。
我的答案是:不小。班组不但不小,而且某种程度上它的变化轨迹反映了人类的工业文明发展至今的发展规律,而对于当今的中国来说,把握这种规律至关重要。
【一】
过去的十年里,全球经济的停滞不前与中国经济的快速增长形成了鲜明的对比,2010年,中国的经济总量超越日本成为全球第二大经济体,制造业和工业规模也已超过了美国,汽车产销量位居全球之首,令底特律的汽车工业大佬们羡慕不已。巴黎老佛爷商场已经被“财大气粗的”中国大妈占领,她们豪掷千金抢购黄金的热情让华尔街都不禁感叹。中国成为了互联网普及度最高的国家,这不仅意味着互联网人口的红利释放带来的社会财富效应,也使得中国在互联网经济时代弯道超车、领先全球成为一种中国梦的新注解。
北京外国语大学丝绸之路研究院发起了一次留学生民间调查,来自“一带一路”沿线的20国青年评选出了他们心目中中国的“新四大发明”:高铁、支付宝、共享单车和网购,“新四大发明”也是他们最想带回祖国的生活方式。中国的“新四大发明”不仅改变了中国人的生活,也刷新了世界对中国的认识。
在这十年里,中国公司的体量也发生了巨大的变化。在《财富》世界500强的名单中,中国上榜公司数量连续十年增长,今年达到了115家之多,其中有4家进入了前十大的行列。在互联网及电子消费类公司中,腾讯和阿里巴巴闯进全球前十大市值公司之列,全球新增的独角兽公司基本上由中美两国贡献,诺大的欧洲竟然没有一家新经济时代的明星企业上榜。在智能手机领域,有4家中国公司进入前六强;而在传统的冰箱、空调和电视机市场上,中国公司的产能均为全球第一;在排名前十大的全球公司中,中国公司占到了7家。
同样是在这十年中,中国的国有企业在载人航天、探月工程、深海探测、高速铁路、商用飞机、特高压输变电、移动通信等领域取得了一批具有世界先进水平的、标志性的重大科技创新成果,承担了一批重大基础设施、公共服务工程和许多国防科技工业重大项目,彰显了国之重器的实力与担当。党的十九大报告进一步提出要加快国有经济布局优化、结构调整、战略性重组,推动国有资本做强做优做大,特别是要深化国有企业改革,发展混合所有制经济,培育具有全球竞争力的世界一流企业。
从这个意义上来而言,国家电网公司基于城市能源互联网背景下的末端组织运行方式的探索和改革,恰恰是对如何主动拥抱和创造产业互联网的系统思考,是对互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合的一种前瞻性实践,更是在国有企业改革发展与人民群众对美好生活向往的同向共进过程中肩负起的光荣使命和历史责任。
【二】
纵观中国企业四十年的改革史,我们不难发现所有的重大变革几乎都伴随着两个重要的变量:
其一,是制度的创新。如20世纪70年代末的农村改革、90年代末的外向型经济和城市化运动,以及几十年来一直在探索的国有企业改革,都展现出中国式制度创新的独特性和复杂性。
其二,是技术的突破。技术的呈现是有形的,但是它对旧有的商业模式的改造和渗透确又是润物细无声般地无形,涓涓细流最终汇集成磅礴的大江大河,彻底冲刷开一个新的商业航道。譬如、微信对公共舆论和思想市场的促进,以及电子商务对制造、流通和金融业的再造等。
企业改革从来都不会是一帆风顺、一马平川。客观上讲,我国国有企业改革已经进入深水区。在国企改革的顶层设计下,改革将进一步触及到法人治理、资本结构、管理机制、薪酬激励等实际操作中的难点问题。而在企业的微观操作层面,产业互联网的发展、技术的更新迭代驱动着组织的商业模式、资源配置方式以及组织形态的深刻变化。
国家电网公司在组织微观层面的“价值中心型班组建设”的变革,就是对互联网时代组织运作模式和团队工作创新的一种探索,是在行业转型和技术变革双轮驱动下的自下而上进行的创新,在改革样本塑造和改革经验积累方面,无疑在为国企改革转型探索一种新的路径。改革要想成功,需要我们首先厘清改革的基本逻辑,而对于“价值中心型班组建设”的组织变革,需要我们认清互联网时代组织和团队运行的基本规则是什么。只有先看懂组织和团队,才有可能打造组织新能力,提升团队潜力。
【三】
目前企业对于组织模式提的新词有很多:网络型组织、有机组织、细胞体组织、生态型组织、自组织,还有共享模式下的泛组织。如海尔提出倒三角组织,红领提出源点组织,华为提出三维组织。传统金字塔式的科层制组织被认为不能适应新经济和互联网的要求,但未来的组织叫什么?如何重新定义组织?这是管理学理论和实践上面临的一个很大困惑。
今天我们在重新思考和定义组织、重新确立组织和人的关系的时候,需要思考三个因素。第一个因素是需求驱动组织变革,需求包括客户需求和员工需求,需求的变化驱动组织创新与变革,这是第一动力。第二个因素是互联网与共享经济在颠覆旧的组织模式,互联网使得一切链接皆有可能,实现资源的集约化与共享,这是不容忽视的变量。 第三个因素是技术革命与智能生产在催生新的组织生产方式,在重构人机关系与生态,在形成人机共生的组织状态。
未来的组织到底会是什么形态?我们总结了以下几个特征:
(一)简单、自然、极致。
所谓简单、自然、极致,就是在生态体系之中,强调自然法则大于人为法则。所谓自然法则,是指企业组织只有回归到人性需求的本质,符合人性,才能把产品做到极致,违背了人性,就违背了自然法则。生态型组织中的产品设计一定是基于对人性的洞悉,对用户需求的深刻理解。比如红领这类企业就是专注于愿景和需求,简单管理,高效运行,把所有的能量聚集到为客户提供好的产品服务上。
(二)未来的组织将生死循环,向死而生,自我进化。
生态的本质是生死循环。物种之间,物种与环境之间相互作用,相生相克,生生不息,生就是死,死就是生,死亡是生命体的一种自然归宿与重生。所以企业要转换思维,在新生态下遵循生态的规律,让各要素在生死之间化反,向死而生,价值重构,自我进化,不断增强组织的自适应性。
(三)未来的组织是动态、混序的,随需而变,是水一样的组织。
生态型组织对传统金字塔型组织最大的颠覆就是打破了结构和秩序。未来生态组织一定会呈现出多种形态,比如平台化、网络化、矩阵状、蜂巢化,或者这多种形态共存于一个组织内,所以未来组织形态不是单一的,是在相对稳定的平台上流动的一切个体要素。基于价值自组织、自融合,随需而变,随情境而变,不断调整,不断实现动态平衡,遇冷结冰,遇热升华,但始终不变的是它的源点,是它的愿景,是它的客户需求。
(四)基于价值链,无限链接,共同治理。
未来的组织将依据价值来聚集资源,聚集人才。生物多样性的研究表明,建立在一大片连续的土地上的生态系统比建立在很多分散的小片土地上的系统更有活力。未来的组织一定是打破物种之间的人为边界,去掉规划和控制,使物种自发去连接、生发,最终形成一个生物链,基于价值链无限延伸。未来的组织不可能是靠一个人的智慧,一定是依靠群体智慧来做决定,谁最贴近客户谁最有发言权,依据角色而不是依据头衔来配置资源。未来组织的治理方式,将以共同的价值为导向,提倡共事、共担、共创、共享。
(五)自然生发、自我驱动、自下而上的创新系统。
创新是未来组织的核心特征,这种创新来自于组织自发培育出的自演进系统,大量的创新将来自于组织末端,而不是来自于顶层。因为组织与人的关系从相互雇佣到合伙共赢,也就去掉了威权和戒律对人的创造力的约束,以人性的自律获得组织给予的自由,而组织要有足够的包容性,要有容错的机制。
(六)自组织,自主管理,大平台 小前端。
在未来的组织形态中,将会出现基于共同的价值观、兴趣和目标并通过自组织方式形成的责权利单元、项目小组、创造工作室。每个小团队围绕使命,围绕客户需求,随需而动。未来组织的主流形态可能是大平台 小前端,企业平台化,为各类通过自组织方式形成的小前端提供生长和创造价值的环境。大家只看到华为让听得见炮声的人去做决策,没有看到华为的平台建设。大家只看到美的集团的789工程,但是没看到平台是公司未来集团管控最核心的问题。
【四】
互联网时代重塑了组织与人的结构关系,也势必对组织与团队的内部管理提出新的要求。我们认为企业应该关注并重视以下几个方面的管理变化:
(一) 技术革命与智能生产催生新的生产方式
随着技术的创新,智能机器人成本越来越低,替代劳动者成为最廉价的劳动力。未来发展趋势是大量的制造企业由智能机器人进行劳动替代,这势必带来劳动组织模式的革命,从而进入工业4.0时代。未来几十年,辅助性员工、操作类员工如果不能向专业技术型员工过渡、成长,将不得不面对无工作可做的境遇。工业4.0时代,操作类员工要从过去的劳动效率高、生产事故少的生产能手向智能化、信息化、集成化、一体化的多元化技术型人才转变。这就要求管理者一方面要做好技术升级的准备,另一方面要提高人员素质,提升操作型员工的技术化水平。同时未来在智能化生产条件下,要解决的不是人与人、人与组织之间的关系问题,而是要解决组织跟机器、人与机器共存共生的关系问题。
(二) 互联网大数据和团队管理
互联网使得团队管理基于数据,并用数据说话的决策方式成为可能,使人力资源价值计量成为提升人力资源效能管理的有效途径。人与组织之间、人与人之间的互联互通累积、集聚的巨量大数据为人力资源的程序化决策与非程序化决策提供了无穷的科学依据,人力资源管理真正可以基于数据并用数据说话。
一是大数据为团队管理提供前瞻性分析与洞察,对团队动态的变化、未来的趋势进行预测;二是大数据为人力资源的数据化决策与计量管理提供了基础数据;三是基于大数据的团队和人力资源共享平台的建立,如基于大数据的绩效管理平台,基于大数据的人均效能分析系统,基于大数据的人才选拔与岗位配置等。
(四) 碎片时间管理与微时代
“碎片时间”是互联网时代的一个显著特征,如何从管理的角度对员工碎片时间进行有效集成和模式创新,挖掘碎片时间的人力资源价值,这是巨大的管理挑战。而和“碎片时间”相生相伴的,是微化趋势已突显,出现了微组织、微团队、微创新、微合作、微学习、微分享、微沟通、微薪酬等。以微创新为例,在互联网时代,员工的价值创造能力和效益能够放大,一个小事件就有可能撬动大事业、创造大贡献。比如微信产品,它的产生就不是腾讯的核心部门,企业的一个微创新,一个非核心部门的商业模式创新,就可能带来整个企业颠覆性的创新。
(三) 从周期激励走向全面认可激励
新生代员工日益成为企业的劳动力主体,新生代员工管理面临的突出问题是员工流动率高及员工工作投入度低。这其中的一个重要原因是传统的薪酬激励方式难以满足员工的期望要求,难以激发员工的内在潜能及价值创造能量,如激励手段太过单一,激励过程缺乏员工的互动参与,绩效考核滞后导致激励不及时、激励失效以及无法吸引、保留人才等。建立全面认可激励体系是解决这些问题和困惑的有效途径。全面认可激励是指全面、及时承认员工对组织的价值贡献及工作努力,并及时对员工的努力与贡献给予特别关注、认可或奖赏,从而激励员工开发潜能、创造高绩效。全面激励认可包涵了关爱认可、绩效认可、行为认可、成长认可和忠诚认可等。
【五】
以上对于未来组织和团队形态的认知,以及由此带来的管理创新的思考,来自于我们不断关注的那些代表未来的企业,来自于我们的一些管理咨询实践和最优模式的总结。
实践是我们最好的老师,很多超越于教科书上的管理理念已在一些领先企业实践多年,而有的理念正在等待被实践。考虑到企业的历史包袱,传统企业基于产业互联网的转型难度可想而知,而一批以国家电网为代表的国有企业,能够主动求变,勇于去探索出一条既符合互联网时代特征、又紧密结合行业发展需要的组织和团队创新之路,确实让我们这些企业管理的观察者和研究者颇为赞赏。
正是基于这样的实践,才有了《全能型班组——城市能源互联网与班组升级》和《天津电力全能型班组建设实务》这两本书。作为《班组进化论》一书的延续,它们从当前的国家电网前端班组转型实践出发,基于对当前能源和城市互联网大趋势的系统性思考,真正将将大数据、云计算、物联网和移动互联网等技术融入到了实体经济和班组实践中,为新时期的班组转型提供了颇有价值的可借鉴的典范。
如果说《班组进化论》中呈现的是班组从“细胞”到“生命体”的宏观历史,那么《全能型班组:城市能源互联网与电力班组升级》和《国网天津电力全能型班组建设实务》这两本书这两本书则聚焦当下班组正在发生的逻辑重组和模式转换。正是这种聚焦为它们赋予了一种现实的温度,书中所呈现的大量创新的管理理念,诸如“刚 柔”前端组织模式、智能班组4.0模式、从价值链末端走向前端、基于“人才大数据”分析的班组配置和激励模式、基于城市能源互联网的学习方式变革、员工心理繁荣模式、基于VR与无人机技术相结合的急修班组后台专家支持平台等,放在国家电网这样一家传统的央企身上,似乎并没有太多的违和感,因为这些管理变革正在发生着,这些管理理念正在被实践、被检验。而检验的标准,我们认为是新的组织和团队模式有没有活力、有没有效率、有没有协同、有没有共享、有没有速度、会不会学习。要对这些问题给出答案尚需时间的检验,但我们热切地期待有更多的企业能够加入进来,为中国企业在不确定性的未来组织时代,贡献更多确定的管理经验和管理智慧。
华夏基石管理咨询集团董事长
中国人民大学教授、博士生导师
彭剑锋
2018年2月
第一章 能源企业转型升级之路的时代背景
后工业时代、知识大爆炸、人工智能替代人、能源互联网、智慧地球……当这些曾经的“未来”已来,世界已经变得越来越像一个“液态的世界”,所有的东西,都在不断地流动,不断改变升级,变成另外的东西。
技术的进步在不断推动着社会的进步,也带来了极高的外部不确定性。经济新常态、社会事件频发,互联网技术带来的“信息时代”彻底颠覆了过去的“价值创造方式”,全新的、颠覆性的商业模式更更新了人们的固有认知。新技术革命,不断推进机器的“人化”与人的“信息化”,各种各样的时间,纵横交织,声势浩大,让商业社会感受到了前所未有的焦虑。
高竞争、高压力、高负荷成为企业运行新常态,价值迷茫、战略迷航、能力迷失成为企业面临的新困境,在肩负经济使命、社会使命和政治使命的国有企业,如何破局,也许可以从传统电力企业的改革转型中,得到一些借鉴。
2017年10月,国家电网在系统内部下发《关于在各省公司开展综合能源服务业务的意见》,明确将综合能源服务作为主营业务,定位和盈利模式的重大改变使得国家电网从市场参与者转变为公共服务提供者,商业模式从赚取购销价差转变为收取“过网费”。11月,国网(天津)综合能源服务有限公司成立,业务范围涉及综合能源供应、能效管理、能源金融投资、新能源发电等领域,通过“互联网 ”、智能化平台等技术,为高端客户提供超一流综合能源服务。
随着电力体制改革深入推进,国家电网明确将综合能源服务业务作为新的利润增长点,将能源互联网、智慧能源和多能互补作为方向,大力开展城市能源互联网建设,推进国家电网公司从传统电能供应商向综合能源服务商转变。
一、能源互联网:产业价值变革的新思路
(一)能源互联网的概念孕育及初步发展
当今世界面临各种前所未有的挑战,能源可持续发展是全球共同面对的重大课题,而我国面临的新能源革命与能源市场化革命的需求更为迫切。近年来,新兴能源技术与物联网、大数据、移动互联网等信息技术的不断发展和深度融合,使得我国能源互联网的发展前景不断清晰,能源互联网越来越被广泛地认为是实现未来能源革命的重要技术支点。
此前,伴随一次二次工业革命,社会经济发生了急剧变化,世界各国的经济发展严重依赖于以石油为代表的化石能源,期间爆发了三次重大的世界石油危机,这些都促使人们不得不思考能源安全的相关问题。
1970年,理查德•巴克敏斯特•富勒首先提出了与可再生资源相关联的全球电网的概念,并提出全球能源互联网战略应成为各国能源发展的最高优先级。1986年,彼得•迈森创立了全球能源网络学会GENI,主要关注国家与大陆之间的电力传输网络连接。GENI强调利用丰富的再生能源资源以供全球使用。
而在国外提出全球能源互联网后的不久,1990年,清华大学时任校长高景德提出CCCP(现代电力系统是计算机、通信、控制与电力系统以及电力电子技术的深度融合)概念,此后,韩英铎院士提出现代电力系统三项前沿课题,即柔性输电技术、智能控制、基于GPS的动态安全分析与监测系统,这也标志着中国开始步入能源互联网的探索阶段。
(二)能源互联网的系统结构及功能研究
2004年,在美加8•14大停电之后,《经济学人》杂志发表《Building the energy Internet》,文章提出要借鉴互联网自愈和即插即用的特点,建设能源互联网。通过将传统电网转变为智能响应和自愈的数字网络,从而支持分布式发电和储能设备的接入,减少大停电及其影响。
面对全球世界不断出现的各种能源使用方面的问题,世界各地开展了对能源互联网的系统结构及功能的各种研究。比如2007年美国北卡罗莱纳州立大学的Alex Q. Huang教授主持开发了“未来可再生电能传输与管理系统”(The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management System,FREEDM system),这个FREEDM系统具备能源互联网概念,更加着重于配网侧的零售电市场,同时也侧重于能源网络结构的表述。
2008年,德国联邦经济技术部与环境部发起为期4年的E-energy计划,该计划围绕低碳环保、经济节能的目标,开展大规模清洁能源使用计划,同时在过程中引入信息化手段,提高能源系统的智能化和高效化。
2010年,瑞士联邦政府能源办公室和产业部门发起Vision of Future Energy Networks,重点研究多能源传输系统的利用和分布式能源的转换和储存,并开发了相应的系统仿真分析模型和软件工具
2010年,日本成立官民协议会——“智能电网联盟”,目的是构建一种基于各种电网设备IP来实现信息和能量传递的新型能源网,该联盟强调互联网技术和能源互联网的深度结合。
2011年,欧洲启动了未来智能能源互联网(future internet for smart energy,FINSENY)项目,通过ICT平台,实现配电网、微网、智能楼宇、电动汽车等各种资源端到端连接和智能控制,最终实现激活需求响应、辅助服务、电能交易等电子化能源市场及服务。
同年,杰里米•里夫金在《第三次工业革命》中提出能源互联网是第三次工业革命的核心之一,使得能源互联网被更多人关注。杰里米•里夫金提出了能源互联网的五大支柱,指出未来的能源体系是以“可再生能源 互联网”为基础的能源共享网络,同时利用互联网创造新的能源生成及分配模式。
表1-1 能源互联网的五大支柱
能源互联网元素 能源互联网五大支柱具体内容
可再生能源 以化石能源为主的生产模式向可再生能源为主的生产模式转型
分布式发电 把全世界的每栋建筑变为微能源生产工厂,以便就地收集可再生能源
分布式储能 每一栋建筑和每一个基础设施装备储能装置,如氢存储,用以存储间歇式能源发电
能源互联 利用互联网技术将每一大洲的电力网转化为能源共享的互联网络
零排放交通运输 运输工具将转向插电式以及燃料电池动力车,这种电动车所需要的电可以通过洲与洲之间共享的电网平台进行买卖
多年的概念孕育之后,随着世界各国不断开展相关系统结构及功能研究,能源互联网逐步得到全世界的了解和认可。
(三)能源互联网的战略研讨及实际推进
2012年,首届中国能源互联网发展战略论坛在长沙举行,论坛邀请杰里米•里夫金教授在大会上作了报告;2014年2月,国家能源局举办中国能源互联网战略研究开题会议提出“能源互联网战略研究”课题研究;2014年6月,习近平主席主持召开了中央财经领导小组第六次会议研究我国能源战略,提出推动能源消费、能源供给、能源技术和能源体制四方面的“革命”,全方位加强国际合作,实现开放条件下的能源安全;2015年4月24日,清华大学能源互联网创新研究院在北京正式挂牌,成为国内首家能源互联网专业研究机构;2015年8月,国家能源局能源互联网行动领导小组成立,这标志着我国能源互联网进入了实质性推进阶段。
2016年2月,国家能源互联网纲领性文件《关于推进“互联网 ”智慧能源发展的指导意见》发布,提出了路线图,明确能源互联网作为未来能源的发展趋势,并提出了推进发展的指导思想、基本原则、重点任务和组织实施。随后,国家“十三五”规划纲要明确提出加快推进能源全领域发展,同年4月,国家发改委、能源局正式发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》,并发布了《能源技术革命重点创新行动路线图》;
2017年3月,国家能源局公布首批能源互联网示范项目评选结果,共有56个项目,名单的公布意味着我国能源互联网试点建设正式启动。
(四)能源互联网的国家差异及认知对比
当然,不同国家结合自身的能源特点,对于能源互联网的认知和定位也有所不同,其中比较典型的包括美国的FREEDM、德国的E-energy、日本的数字电网、瑞士的VFEN、中国国的全球能源互联网模式。
表1-2 不同国家的能源互联网模式
典型模式 内涵 主要特征
FREEDM Energy Internet 强调优化能源网络结构
E-energy Internet of Energy 强调ICT技术提升能源系统的智能化和高效化
数字电网 Intenergy 强调互联网技术和能源网络的深度融合
VFEN Multi-energy Internet 强调冷、热、电多种能源系统融合
全球能源互联网 全球能源互联网 强调电网的广域互联,主张能源网、信息网和交通网的融合
美国FREEDM研究中,指出能源互联网是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构,是智能电网的发展方向。最终目标是每家每户都可以参与到电力市场当中,在电力的传输、分配、交易当中扮演更重要的角色。
德国的E-energy计划,提倡运用越来越多的可再生能源,实现电网设备、电气设备、家用电器的沟通与互联,并最终实现电厂、供应商、运营商、消费者和政府的多赢局面。
日本的“数字电网”计划,旨在构建一种基于各种电网设备IP来实现信息和能量传递的新型能源网,并逐渐把同步电网细分成异步、自主但相互联系的不同大小电网
瑞士的VFEN项目则针对未来能源互联网提出通过混合能源路由器(hybrid energy hub),能源路由器可以实现不同能源载体的输入、输出、转换、存储,在未来,将成为能源生产、消费、传输基础设施的重要接口。
2014年7月,国家电网董事长刘振亚在美国IEEE会议上发表署名文章,提出构建全球能源互联网。全球能源互联网是由跨国跨洲骨干网架和各国各电压等级电网(输电网、配电网)构成,连接“一极一道”(北极、赤道)和各洲大型能源基地,适应各种分布式电源需要,能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户。
(五)城市能源互联网的内涵特征与具体特征
作为能源互联网的重要节点,城市配电网同样发挥着重要的作用,目前对于“城市能源互联网”,各方的理解众多,没有统一定义。有人认为城市能源互联网应以能源系统为物理核心,注重发展分布式能源,同时以通信技术进行辅助,实现多种能源高效互补。
这种认知强调的是建立多能耦合的能源系统,类似的示范工程有美国的“FREEDM”项目、新奥集团的“泛能网”项目以及加拿大社区级综合能源系统项目。
另外也有人认为城市能源互联网是将互联网开放、对等、共享的理念应用于能源系统中,通过微电网、虚拟电厂等方式参与能源交易。这种认知强调的建立需求侧响应的能源市场,如“Smart Watts”项目。
1、城市能源互联网的定义与特征
虽然国内外专家对城市能源互联网的解释存在差异,但本质上具有如下共性特征:多能互联、泛在互联、电为核心。
国家电网天津电力公司认为,城市能源互联网是以电为中心的城市各类成员互联互通、综合利用、优化共享的平台,是全球能源互联网、中国能源互联网在城市地区的承接节点和重要支撑。
提出的“城市能源互联网”具备如下特征:
(1)电为中心:电在能源的开发、传输、消费环节具有天然的优势,因此城市能源互联网首先应该以电为中心。
(2)跨越平滑:由于承担经济、政治、文化中心的作用,城市能源需求巨大,这种能源资源和需求之间的矛盾,需要在城市以外的更大范围内进行能源平衡。
(3)低碳化:城市能源发展面临的问题绝大多数都是由于能源污染排放造成的,因此低碳化也是城市能源互联网的核心特征。
2、城市能源互联网体系架构设计
城市能源互联网大致被划分为能源生产与消费层、能源传输层、综合能源管理大数据平台、应用层。
(1)能源生产与消费层:随着分布式能源的发展,未来用户既是能源的生产者,同时也是能源消费者,未来的电网负荷更加柔性,具备调节能力,同时具有局部自治能力。
(2)能源传输层:主动配电网将是能源传输配送的主要载体,承担能源路由的职责,未来的配电网需要具备灵活的拓扑结构,同时潮流可控,且设备利用率会更高。
(3)综合能源管理大数据平台:随着多源数据的汇集,通过数据存储、分析、挖掘和管理,数据平台可以支持能源生产、传输、消费等全过程。
(4)应用层:在城市能源互联网的应用层,主要为用户提供决策服务,为各参与主体提供互动服务,为社会提供公共服务。
此外,城市能源互联网由物理层、信息层、服务层构成,其中物理层是多种能源互联互通的能源供给网络,是物质基础。信息层是覆盖城市能源所有地域、领域的能源通信网,是智慧支撑。服务层是覆盖全市的能源服务管理平台,是服务管理中枢。
城市能源互联网作为能源产业价值转移的主要趋势,为传统电力企业的转型发展,指明了未来的发展方向。当然,产业价值链仅仅只是诱因之一,电力企业的角色转型和末端组织变革,仍然受到电力市场化改革、城市用能需求的不断提升、能源相关技术的不断升级、用户消费主权意识崛起等因素的影响。
二、电力市场化:政策牵引下的新机会
(一)电力体制改革的历史沿革
改革开放至今,中国电力体制改革大体上经历了四个阶段。
第一阶段(1978—1985年),电力部利用联合办电、集资办电方式,解决电力建设资金不足问题,同时对集资新建的电力项目按还本付息的原则核定电价水平,打破了单一的电价模式,培育了按照市场规律定价的机制。
第二阶段(1987—2002年),提出“政企分开、省为实体、联合电网、统一调度、集资办电”和“因地因网制宜”的发展方针,将电力联合公司改组为电力集团公司,组建华北、东北、华东、华中、西北五大电力集团。
第三阶段(2002-2012年),国务院下发了《电力体制改革方案》,提出“厂网分开、主辅分离、输配分开、竞价上网”的改革路径,进一步推进电力管理体制、厂网分开、电价机制的改革。同时将国家电力公司拆分为国家电网、南方电网、五大发电集团,成立国家电力监管委员会,厂网分开基本完成,打破了垂直一体化垄断经营的体制。
第四阶段(2013年至今),2015年国务院颁布电改9号文,标志着新一轮电改开始,其中电力市场改革落地实践,输配电价、售电侧开放,推进电力中长期交易,远期建立现货市场等改革成为热点。
总而言之,随着电力体制越来越市场化,电力产业组织结构调整加快,电价制度更加灵活、更注重可再生能源开发与应用,这些都在一定程度上影响了传统电力企业的转型思路。
(二)其他国家电力体制改革的先进经验
国内的电力市场化改革,借鉴了许多国外电力体制改革的优秀经验,其中比较典型的有英国、德国、法国、美国、日本、澳大利亚等。
1、新自由主义理论指导下的英国电力体系改革
英国电力体系改革经历过三次主要的阶段。1989年,英国第一阶段的电力体系改革主要为通过《1989年电力法》来推进行业结构重组、私有化和电力库。第二阶段中,英国建立了新电力交易制度-NETA模式,并于2000年批准新的公用事业法案,对电力市场的框架和行业结构进行调整,设立新的管理机构OFGEM和用户组织Energy Watch。在第三阶段,英国将NETA模式升级为BETTA计划,在全国范围内建立统一的电力贸易、平衡和结算系统,统一电力传输定价方法和电网使用合同体系,从而实现全国电力系统的统一运营。
总体来看,英国电力改革一定程度上促进了电力市场的良性竞争,但英国改革也出现了一些问题值得关注和思考。比如,改革后市场机制未能有效吸引投资,造成系统备用系数下降。
同时改革导致英国本土电力企业失去了电力市场中的主导地位,德国E.ON、RWE,法国EDF、GDF-Suez等企业逐渐成为英国电力市场上的主力军,占据约60%的市场份额。
而缺乏约束也使得电力企业的研发投入开始逐步降低,而随着冗余度降低和一次能源价格的增长,英国电价持续上涨,这些确实值得我们注意。
2、意图消除垄断的德国电力体制改革
改革前的德国电力市场,拥有一个高度垄断的电力市场。意昂、巴登–符腾堡州能源公司、莱茵能源公司、大瀑布公司拥有了德国超过80%的电力装机,并且业务几乎涉及电力的全产业链。
德国于1998年通过《电力市场开放规定》,开启了电力市场化的改革之路。电改初期,德国一步到位,选择了直接开放电网,赋予所有终端用户自由选择供电商的权力。
德国电力市场改革后,电力企业数量不增反降,电改要求原本垂直一体化的大型电力企业进行了有计划的业务拆分,在这个过程中许多区域性的能源集团不断重组和整合,最后形成了如今四大发电集团(E.on、RWE、Vattenfall、EnBW)和四大电网调度区域(Tennet、Amprion、50hertz、TransnetBW)的格局。1997年德国主要有8家全国性电力公司,发电量占全国总发电量的79%;到了2004年,仅有4家全国性电力公司,市场份额上升至95.6%。
3、顺势推进的美国电力市场改革
美国电力市场化进程更接近于自然历史过程,以一系列法案的颁布和实施为标志进行电力市场改革的逐步完善。
改革的核心内容是把传统的“发–输–配–用”统一管理模式分开,将承担一体化管理的地区垄断性电力公司进行重组,在发电和零售环节放松管制,鼓励竞争,而在输配电垄断环节加强监管。最终目标是提高能源效率和技术水平,最终实现良好的社会效益。
1978年,美国出台《公共事业管制政策法案》(PURPA),通过鼓励非化石燃料发电,减少对外国石油的依赖性,并提高环境质量。PURPA法案鼓励非垄断企业参与发电厂建设,并授予发电资格。此法案提高了电力市场发电侧的竞争性,标志着美国电力体制改革的开始。
1996年,美国联邦能源管制委员会(Federal Energy Regulatory Commission,FERC)出台法令,要求开放电力批发市场,明确要求发电厂与电网必须分离,输配电网要允许发电商和用户公平进入,同时引入竞争机制,所有发电企业具有同等待遇。同时,FERC还鼓励成立独立的系统运行机构(Independent System Operator,ISO)负责调度、电网运行、输电服务、阻塞管理,通过一个实时平衡市场,平衡电网的实时供需关系。
此后,美国电力工业开始大规模市场重组。1999年,FERC颁布法令提出建立区域输电组织(Regional Transmission Organization,RTO)的设想,并将RTO作为独立的区域调度机构,负责输电网调度运行和市场监督,为输电网获得最大的区域效益。
在销售端,电力改革的重点是允许竞争性的企业参与电力供给,同时赋予电力用户在不同的供电企业之间自由选择的权利。
总体说来,美国电力市场改革将输电领域作为自然垄断环节独立出来,同时放开发电领域和配供电零售领域,让购售双方享受平等的输电服务,并建立电力批发市场,实现发电侧和销售侧的竞争。
4、服务欧盟经济一体化的法国能源体制改革
2000年以后,按照欧盟能源政策的统一部署,法国开始电力部门市场化改革。将垂直垄断的法国电力公司(EDF)拆分成立了法国电网公司(RTF)、法国配电公司(ERDF)两个全资子公司。
法国电力引入市场机制从开放用户选择权开始,到目前为止,除居民用户外的所有用户都享有了选择供电商的权力,占市场总量的68%。在市场交易的组织形式上,法国的电力交易也主要以买卖双方签订的双边交易合同为主。政府对市场实行适度干预,具体表现在电价“双轨制”,即管制价格和市场价格并存。
5、基于国家能源安全的日本电力体制改革
日本一直实行各电力公司分地区发输配售垂直一体化体制,电力公司全部为私有(民营)企业。1995年起,日本开始引入IPP,初步放开了发电侧准入。从2005年4月开始,50千瓦以上的大用户(即除家庭用户以外的所有大用户,占电力总需求的三分之二左右)均可自由选择供电商。
日本电力市场化改革的目标是在确保国家能源安全、保证电力长期稳定供应的前提下,通过引入新的电力供应商(特定规模电力企业,PPS)、建立公平竞争机制、逐步开放零售市场,以降低电价及提高服务水平。
从日本电力市场化改革的主要内容和历史进展来看,日本在维持九大电力公司发输配售一体化体制的同时,在发电侧和售电侧引入了市场竞争,其改革颇具特色。日本也是目前唯一对电力改革的各种模式做过量化分析的国家。分析结果表明,相对于厂网分开体制,发输配售垂直一体化体制可以节省4%-14%的费用(9家电力公司平均为9%)。这一量化分析结果在日本选择电力改革方向时起到了一定的决策参考作用。
6、其他典型国家的电力市场改革模式
(1)澳大利亚,澳大利亚建立电力市场的原则是在发电和电力供应中引进竞争机制,开放国家电网,允许私营电厂、国有公司及公有、私有客户在大电力系统中进行公开交易。改革大致经历了电力工业结构性重组、构建统一电力市场体系和重新建立电力监管体系三个阶段。此外,加强跨州电网建设作为推进电力市场建设的重要措施之一。
(2)新西兰,电力供应工业改革主要经历了三个阶段:公司制改组、建立电力市场、构建充分竞争的电力市场,其中早在1998年,新西兰的电力商品信息和交易系统(COMIT)成为世界上第一个通过互联网进行交易的电力交易系统。
(3)印度。印度设计的电力改革路线包括电力工业拆分重组、电力企业公司化运营、电力企业商业化运营、电力企业的私有化。经过20多年的改革,印度已经初步建立起政企分开、政监分开、发输配售分开的分散体制。
(三)国内电力市场化改革的发展方向
结合国外电力改革的成功与失败经验,根据我国电力行业发展规律和特点,提出国内电力市场化改革的发展的若干方向。
包括政企分开、厂网分离、发售分离、主配分离、售电市场化、市场化交易机制、电力交易中心、清洁能源替代、开放电源接入,建立分布式电源发展机制,以及建立独立的电力行业监管机构,构建匹配的法律进行保障等具体方向。
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