特斯拉智慧能源平台Autobidder为我国能源电力企业需求侧变革带来哪些启示?
新型电力系统正助推电力需求侧发生深层次变革。近年来,国内外能源电力行业企业积极拥抱数字经济,纷纷加大数字基础设施投资力度,通过不同创新性方式寻求需求侧变革。
其中,致力于成为全球领先的分布式能源公司特斯拉开发的智慧能源管理平台Autobidder便是一个典型的创新性平台,其从数字平台建设、分布式能源开发与运行管理、以及综合能源市场化运营与开拓等方面,为我国能源电力企业推进需求侧变革提供新的思路借鉴。
Autobidder是特斯拉分布式能源的核心与枢纽
2012年,特斯拉开始研发家用储能设施Powerwall和中型商用储能设施Powerpack,迅速切入能源领域;2015年成立Tesla Energy业务单元,随之布局光伏发电与深化光储协同;2017年推出智慧能源管理平台Autobidder,实现了“车+桩+光+储+荷+智”生态系统整合,成为特斯拉布局分布式能源的核心与枢纽。
Autobidder是系统+平台+算法库
Autobidder不仅仅是电力交易的数字化软件,特斯拉还赋予它分布式能源交易管理系统、虚拟电厂交易和控制平台,以及开源复杂算法库等更多涵义。
Autobidder是能源交易管理系统。Autobidder提供基于价值的资产管理和投资组合优化,使所有者和运营商能够根据业务目标和风险偏好配置最大化收入的运营策略。更进一步来看, Autobidder还具有优化能源产品能效及实现智能交易功能。
Autobidder可以为客户提供日前、日内、实时电力交易与运营服务,包括提供区域电力供需与通道拥塞分析、电价预测和优化可再生能源发电负荷曲线、稳定电网波动、储存多余电能等,以满足电力批发市场、输配电服务、可再生能源发电和其他投资组合等需求。进一步,特斯拉不同层次的电池组作为高度灵活的资产价值,可参与市场交易,在满足客户需求前提下经过不同的发电组合,将交易收益最大化。
Autobidder是虚拟电厂实时交易和控制平台。Autobidder可以在车辆、电池、光伏设备等特斯拉生态系统、甚至电网中自动调度能源电力,以实现高效的资源分配和最大的商业效益。
Autobidder可为虚拟电厂实现精准预测、快速调度、智慧响应功能。Autobidder作为分布式数据库和算力平台与能源产品进行双向通信,不仅能提供负荷和发电量预测共享功能,还可将各能源产品所搭载的信息和计算数据互联共享,并依据内部算法库计算的优先级相互发送或接收指令进行统一调动贯通,将分布式能源、可控负荷以及储能装置整合成一个虚拟的可控集体,以提供更智能和更灵活的发电、配电和可用性。
Autobidder是开源的复杂算法库。Autobidder颠覆了传统电力常用的IEC协议或者工业自动化协议而使用开源协议,这意味着开源代码可以不仅仅依靠特斯拉投入,还可被各用户自行升级共享,且各客户可以根据自己的需求将Autobidder改造为适合各种用户状况、需求的定制化平台,并为Autobidder使用于其他公司的能源产品开放了发展空间。凭此,特斯拉可以收集用户代码,并对代码进行更为专业化、系统化的升级,使Autobidder可以轻量化部署且快速迭代,以更好与广大客户兼容。
Autobidder正逐步呈现商业应用价值潜力
Autobidder被视为特斯拉未来计划与向能源转型的一个重要里程碑,目前仍处在谨慎探索与技术融合阶段,但短短几年时间,已展现出极大的发展潜力。目前,从2C业务的聚合到2B业务的规模化运行,Autobidder管理着数百兆瓦的电力资产,已在全球范围内提供了千兆瓦时的电网服务。
2018年,特斯拉利用南澳5万多居民住户的光伏屋顶Solar Roof与特斯拉家用电池Powerwall打造当时世界上最大的虚拟电厂,总发电容量可达250兆瓦,电池储存总容量为650兆瓦时。每户家庭可自行发电和储存电能,Autobidder引导多余的电能汇集到特斯拉公用事业储能设施Powerpack,并将电能出售给公用事业公司。
2019年,特斯拉位于澳大利亚南部的Homsdale Power Reserve储能电站在高频电力交易中取得巨大成就,仅2年多就收回投资。此外,有典型意义的是,南澳一座燃煤发电厂跳闸, Autobidder控制Homsdale Power Reserve储能电站在140毫秒内向电网输送了100兆瓦电力,保持了安全的电网频率,为澳大利亚避免了大约1400万澳元的损失。
2020年,特斯拉正式启动“英国能源计划”,并签署为“任何英国住户”提供发电的许可。英国电力系统运营商允许特斯拉储能电池组进入英国电网平衡机制市场,并引入 Autobidder平台根据电能市场价格自行交易储存的电力与电量。
“ Autobidder系统+平台+算法库”的功能特征,正好满足了数字经济生产资料、生产力和生产关系三位一体架构,也部分满足了实体经济快速发展中管道、资金和技术的三个基本要素要求,配合特斯拉高度垂直一体化生态体系在分布式能源与电力领域的布局,以及由2C端到2B端的商业模式演进,未来,特斯拉将借助Autobidder完善生态体系布局,并着重拓展分布式能源市场布局。
一是与其他产品融合发展。特斯拉一直尝试Autobidder和旗下其他平台以及产品的融合,并允许其他能源产品搭载Autobidder平台,如同马斯克所表示的那样,Autobidder是一个开放的平台,不仅限于特斯拉产品。特斯拉初步构建了自上而下高度垂直整合的电力生态体系,未来特斯拉大型公用事业储能设施、新能源汽车与充电桩将均可搭载Autobidder虚拟平台,Autobidder将成为一个枢组,以构建特斯拉生态体系。在此要特别指出,特斯拉通过 Autobidder打造的“零碳”能源生态系统,仅2020年就取得14亿美元碳交易收益。
二是打造全球分布式能源计划。特斯拉在短短几年时间就使其能源产品足迹遍及30多个国家和地区,在今后十年,特斯拉将会进一步加速用户侧光伏、储能、充电桩的全球部署,旨在使每一个商业楼宇、居民楼、数字中心、工厂,每一辆新能源汽车化身为一个个小型发电厂参与到全球电力市场、电网服务中来。与此同时,Autobidder控制的“大型新能源+储能项目”将在发电、输配电侧给予负荷支撑,在全球范围内形成以Autobidder为平台的局域甚至跨域微电网,并逐步发展成为全球领先的分布式能源电力公司。
Autobidder对我国需求侧变革的启示
当前,可再生能源替代是全球能源转型大趋势,适应高比例可再生能源发展则是电力系统大挑战。特斯拉根据自身优势,构建分布式能原电力生态体系以及智能平台Autobidder,给我国需求侧变革带来了一些启示。
一是积极构建生态体系,重塑产业价值。Autobidder是特斯拉能源电力生态横向整合的依托,其意义不仅仅在于使系统快速迭代匹配丰富的应用场景,更重要的是在于它已成为特斯拉在能源电力领域系统化的布局,是实现一体化优势的中心与枢纽。特斯拉正在主导新能源发电、储存、使用、调度、交易等各个方面全方位能源联动,并利用强大的能源生态圈,不断提高客户粘性,不断吸引更多客户尝试,加快产品迭代,强化技术形象,形成良性生态循环。
对我国能源电力企业来说,传统能源板块数字化转型,以及储能、氢能、充电市场等新兴业务板块的市场开拓,共创平台、共享价值、兼收并蓄等开放共享是可选之路。
二是重视系统集成以增强可持续发展能力。特斯拉依托Autobidder平台,通过垂直一体化整合分布式能源开发,降本增效显著,如电池模组、太阳能瓦片、电力电子器件等均为特斯拉生产制造,这带来两方面的优势:一方面,可以有效拓展内部供应链,为企业带来成本上的协同效应,自主生产可增强质量管控和产业链供应链韧性,数据和经验的积累则能够不断突破现有技术壁垒;另一方面,能够使软硬件深度结合,减小运维压力,提升用户体验,进一步拓展利润空间。
对我国能源电力企业来说,可借鉴特斯拉一个Autobidder平台系统赋能多个平台实现多重价值的经验,重视比如售电交易平台、工业互联网+平台开发的多重功能集成与应用。
三是数字化智能化赋能价值提升。特斯拉依托强大数字化开发能力,开发出Autobidder虚拟电厂智能平台,以优化运营“分布式能源+储能项目”在发电、输配电及用电侧的效用,并以毫秒级的响应速度,参与电网调频调峰与交易服务。
对我国能源电力企业来说,建议围绕各类数字化技术及其在能源系统中应用展开深入研究,加快数据资产确权,推进工业经验复用,加大跨界人才培养,提升算力的核心竞争力地位。
四是开源策略抢占未来发展先机。特斯拉在能源领域移植数字领域开源模式,其能源数字化架构全部采用开源协议。Autobidder也不仅仅是电力交易的数字化软件,特斯拉还赋予它分布式能源交易管理系统、虚拟电厂交易和控制平台,以及开源的复杂算法库等更多涵义。特斯拉开源策略吸引了更多主体参与到分布式能源产业的开发,壮大自己的技术普适性,并在与其他对手的竞争中赢得先机。
对我国能源电力企业来说,未来,与特斯拉等科技创新公司竞合是主题,融合是方向,要以开放的心态向竞争对手学习契合产业特征和企业资源的系统战略考量、严密商业模式设计,以及具有前瞻性的数字化部署等,并积极开展在智能出行以及数字赋能领域等方面的合作。
注:本文作者为中国华能集团有限公司能源研究院吴建军&王文生。
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