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數字化如何促進能源轉型

內蒙古清潔能源產業協會發布時間:2022-10-28 14:17:07

  隨著電氣化轉型在各行各業更加普遍地施行,以及能源需求格局發生轉變,全球能源系統正在發生深刻的結構性變革。近年來,能源領域的數字化步伐顯著加快,大量風險投資涌入,推動能源行業傳統商業模式發生變革。

  之前,國際能源署(IEA)發布報告,分析了數字商業模式在推動能源轉型方面的巨大潛力。國際能源署稱,數字商業模式可以提高能源利用效率和需求側靈活性。數字化轉型將帶來新的商業機遇,為能源服務供應商帶來新的營收來源,也能幫助消費者更好地了解自身能源使用情況,進而降低能耗支出。

  能源數字化發展需要較為完善的基礎設施及合適的監管框架支持,有了這些保障,數字能源企業才能進一步推廣清潔能源解決方案,降低能源轉型成本,并將清潔能源發展成果惠及更多消費者。

  數字化可加速凈零目標實現

  近日,國際能源署(IEA)發布報告,分析了數字商業模式在推動能源轉型方面的巨大潛力。國際能源署指出,數字商業模式可以提高能源利用效率和需求側靈活性,并就各國如何擴大能源領域數字商業模式規模提出一般性建議。

  國際能源署稱,近年來,能源領域的數字化步伐顯著加快,大量風險投資涌入,推動能源行業傳統商業模式發生變革。隨著科技創新,特別是數字化技術的不斷發展,新的營收來源和新的服務形式不斷涌現,能源領域的數字化成本不斷降低,從而也降低了相關行業的準入門檻。能源企業正在不斷拓展新的業務形式,尋找數字時代構建客戶關系的新方式。

  隨著電氣化轉型在各行各業更加普遍,以及能源需求格局發生轉變,全球能源系統正在發生深刻的結構性變革。

  根據國際能源署制定的2050年凈零排放路線圖(NZE),到本世紀中葉,將有2.4億套屋頂光伏發電系統和16億輛電動汽車被整合到電力系統中,全球85%以上的現有建筑需要進行翻新以滿足凈零排放標準。

  為實現凈零排放目標,到2030年,全球低碳電力系統的靈活性將大幅增強,可再生能源發電比例也將大幅增加。要實現氣候目標,未來10年還必須進一步加速推進變革。

  根據2050年凈零排放路線圖,到2030年,全球每年對清潔能源的投資將增至4萬億美元。其中,近七成投資將由包括消費者和投資者在內的私營部門承擔。從建筑翻新到電動汽車充電基礎設施建設,這些必要轉型措施都需前期投入大量資金。如何實現這樣大規模的資金投入是一個挑戰,而且不僅局限于新興市場和發展中經濟體,這對發達經濟體來說也同樣是個挑戰。

  考慮到所需的投資規模如此之大、變革步伐又如此之快,能源服務行業的許多傳統商業模式或許無法應對挑戰。傳統商業模式將無法滿足數字時代不斷變化的客戶需求。此外,傳統的數據收集方法需要高強度勞動,且所得的數據很難顯現豐富信息。

  與傳統商業模式形成對比的是,由軟件驅動的數字商業模式,可以獲取更精細的數據,結合先進的分析功能,能讓掌握數字科技的企業更準確地量化其產品和業務給客戶帶來的收益,這有助于加快新產品和服務的開發速度。數字化工具和數字化平臺可提高能源利用效率和需求側靈活性,從而加速能源轉型。

  與此同時,數字化轉型也能帶來新的商業機遇,為能源服務供應商帶來新的營收來源,也能幫助消費者更好地了解自身能源使用情況,進而降低能耗支出。

  新商業模式吸引大量風險投資

  近年來,能源領域的數字初創企業數量不斷增加。盡管在新冠疫情影響下,風投資本進入該領域的步伐有所放緩,但2020年清潔能源初創企業所獲得的早期投資仍然有所增加。

  采用創新商業模式的高能效初創企業所獲得的早期風投資金正在增加。2020年,這些企業累計獲得風投資金總額約為9億美元(不含單筆投資金額超過1.5億美元的異常投資),較2019年增長20%,相當于2016年融資規模的3倍。對2021年上半年數據的初步分析顯示,投資規模較2020年同期保持穩定增長。

  在建筑領域,EaaS(能源即服務)這種新型商業模式獲得風投資本青睞,吸引到不少早期風投。

  在EaaS模式中,客戶支付一筆費用即可獲得一攬子能源服務。與傳統的節能績效合同不同,前期成本(安裝智能監測和控制設備的費用)及設備維護成本等,都由能源服務供應商而不是終端用戶承擔,設備由服務商所有。越來越多的商業和工業客戶選擇與EaaS公司簽訂按績效付費的合同來翻新他們的辦公場所。這種開放、共享的綜合能源服務模式鼓勵能源服務供應商以更符合終端用戶需求的靈活商業模式進入市場。

  在交通領域,提供電動汽車充電服務的初創企業也在積極吸引融資。2020年,此類初創企業吸引的投資規模約為兩億美元,約占能源領域早期風投資金總額的1/4,自2015年以來增長了10倍,充分反映出近年來投資者對電動汽車充電市場的熱情。

  西班牙智能汽車充電站廠商Wallbox就是此類企業的代表之一,2019~2020年,該公司獲得的種子資金和A輪融資規模超過2500萬美元,2021年又獲得4000萬美元成長型基金,以支持其在中國和北美擴展業務。

  美國電動車充電站供應商沃爾塔充電公司也是一個例子。在包括法國施耐德電氣在內的10余個投資者支持下,該公司迅速擴張。2018~2021年,沃爾塔充電公司獲得的成長型基金總額超過1.7億美元。Wallbox和沃爾塔均于2021年宣布進行“反向并購”,實現間接上市,以籌集更多資金,滿足日益增長的電動汽車充電需求。

  2015年以來,分布式能源行業初創企業的早期風投資金規模已翻了一番,不過相對于智能建筑和汽車充電領域的初創企業而言,其投資規模仍然較小。但是,隨著對智能電網技術需求的提升,該領域仍有很大的投資潛力。智能電網技術可靈活地將可再生能源、儲能和電動汽車整合到電網上。韓國開發智能電網技術的Gridwiz公司在2017年就獲得了1500萬美元的早期融資,2021年又獲得4000萬美元的成長型基金。

  數字商業模式可為消費者帶來額外收益

  數字能源初創企業投資增長凸顯出數字化在能源領域中日益重要的地位。前期成本高昂、缺乏融資渠道、高風險、對新技術缺乏信任、不同投資方向之間存在競爭、激勵機制不足等都是能源轉型投資中常見的障礙,消除這些障礙,就能幫助數字能源企業進一步推廣清潔能源解決方案,降低能源轉型成本,并將清潔能源發展成果惠及消費者。

  例如,V2G(車輛到電網)技術可以在電動汽車閑置時將車輛的電力傳輸給電網,從而讓車主獲得額外收益。

  數字商業模式模型是基于軟件的,這讓終端用戶可以通過應用程序或其他平臺,更直觀地看到并靈活地定制能源服務。

  大公司紛紛涌入數字化賽道

  數字商業模式可以幫助企業改善營收,并帶來一系列附加收益。一些大公司也期待著進一步挖掘其中的商機。

  數字化為傳統能源公司帶來新的機遇,同時也吸引大型科技企業進入能源行業。能源公司和科技公司正在加緊合作,加大對數字能源項目的投資力度。

  數字商業模式還可為零售電力供應商拓展收入來源。通過建設虛擬發電廠,電力供應商和聚合商可將分布式能源接入電網,根據電力需求變化情況向電網供電,并從中獲得收入。例如,谷歌母公司“字母表”公司投資了一家名為“人行道基礎設施合作伙伴”(SIP)的新控股公司,2020年底,SIP出資1億美元在美國加州建設了一座虛擬發電廠,計劃整合75萬電力客戶。

  2021年初,意大利國家電力公司旗下的企業Enel X和印度斯特林和威爾遜太陽能公司宣布各出資一半設立合資公司,新公司將在印度出售、部署和管理智能電動車充電基礎設施,并使用軟件運營模式為用戶提供服務。此外,bp收購了Open Energi,后者擅長使用人工智能技術將分布式能源整合到電力市場中。

  不管是在發達國家還是在新興市場,有限的融資渠道和公共部門預算限制會給能源數字化發展帶來挑戰。不過,這些挑戰對能源企業家來說也是重大機遇。企業家既可充當投資人,也可以動員各種資金來源,以推動數字能源初創企業發展,并引導傳統能源企業參與數字化轉型。只有這樣才能實現“確保人人獲得負擔得起、可靠和可持續的現代能源”目標,這也是聯合國2030年可持續發展17項目標中的一項。

  隨著全球人口增長,以及近期能源領域投資增長步伐放緩,全球自2013年以來首次出現供電短缺影響人口增長的情況。在非洲,有約6億人仍然缺少電力供應,還有許多人需要用柴油自行發電。僅尼日利亞一國,由于頻繁停電,人們使用發電機發電平均每年消耗的柴油和設備成本就高達140億美元。

  為滿足非洲電力需求,一些企業推出了離網型家用太陽能系統。2020年,非洲共安裝了210萬套家用太陽能系統,為家庭、學校、醫院和小企業用戶供電。

  從全球來看,2020年流入離網型太陽能發電領域的投資高達3.1億美元,而2014年的投資額僅為5000萬美元。2020年,全球投入離網型太陽能發電系統的資金超過2/3用于撒哈拉以南非洲,但是仍然無法滿足2030年實現可持續發展目標要求。

  基礎設施和政策支持數字化發展

  隨著能源領域數字商業模式的推廣和投資的不斷增加,一些人對數字化基礎設施能否滿足能源需求、能源市場的適應性,以及相關行業的監管措施、政策、環境感到擔憂。

  互聯網是企業信息交流的主要媒介。這就意味著數字基礎設施必須不斷升級性能,并擴大覆蓋面。薄弱、不可靠的網絡會影響通信,阻礙數據傳輸,導致在線支付和交易平臺中斷?;ヂ摼W中斷或網絡連接不暢問題在農村地區最為凸顯,特別是在發展中國家的鄉村。這些地區需要采取有針對性的措施來支持數字化發展。非洲聯盟提出了非洲數字化轉型戰略(2020~2030),旨在幫助企業解決通信網絡連接不暢的問題。

  實時數字通信有賴于高效可靠的電力基礎設施。國際能源署分析認為,必須在全球范圍內加快推廣智能電表,特別是在發展中國家。過去5年間,中國以外的新興經濟體每年用于智能電表設備安裝的資金不到20億美元。根據國際能源署提出的可持續發展情景,2026~2030年該領域每年資金投入應達60億美元,而實際投入僅為預期的1/3。

  除了數字化基礎設施的支持,數字能源企業還需要一個有利于創新的監管環境。風險投資者和大公司對數字能源商業模式的興趣與日俱增。合適的監管框架將促進這一新興產業的發展,有助于企業進一步拓展業務和擴大投資規模。

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