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1、配電企業的分布式發電利用之道引領電力變革 INTRODUCTION有確切證據表明，這一趨勢仍將繼續。我們看到，在世界許多市場中，消費者對安裝可再生能源設備，特別是太陽能光伏（PV）組件的興趣不斷高漲。埃森哲的新能源消費者研究1顯示，全球45%的消費者計劃在未來五年內申請加裝屋頂太陽能電池板。有鑒于此，16%的公用事業高管認為，與中高壓并網分布式發電站相比，小規模、產消合一（即自發自用）型分布式發電將給自身電網的未來容量帶來更大壓力。電網緊張并非是配電機構面臨的唯一挑戰，崛起的分布式發電還在同時侵蝕他們的收入和盈利能力而首當其沖的便是那些垂直整合型企業。此外，整合大量分布式電源可能會造成輸電量的

2、減少以及電網強化投入的增加，因此存在一定風險。不過，考慮到分布式發電在促進能源轉型、實現可持續發展等方面的關鍵作用，公用事業機構必須順應這一潮流。即便政治氣候出現短暫改變，使得部分市場對出臺相關激勵措施的關注度有所下降，但可再生能源的發展勢頭依然強勁，并且會不斷壯大。簡而言之，配電企業應成為驅動分布式發電整合和能源轉型的引擎。在引發挑戰的同時，分布式發電的普及也為配電企業提供了打造服務型商業模式的機遇，從而形成其亟需的全新收入來源?？傮w來說，整合分布式發電已勢不可擋。企業不能再踟躕徘徊，必須盡快決定何時出擊。我們認為，目前時機已然成熟。在可持續發展議程、能源獨立性倍受關注和經濟效益日益提升等因

3、素的共同推動下，分布式發電在全球能源體系中正發揮著越來越重要的作用。引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道2引言資料來源： 埃森哲新能源消費者和數字化電網研究計劃； “光伏發展里程碑： 全球光伏發電裝機容量達30萬兆瓦” ， 德國太陽能協會新聞稿， 2017年1月26日； “太陽能為1千萬戶家庭提供電力” ， 德國太陽能協會新聞稿， 2016年6月22日； “NREL報告顯示， 2016年美國太陽能光伏成本繼續下滑” ， 國家可再生能源實驗室 （NREL） 新聞稿， 2016年9月28日。分布式發電正在顛覆配電業務模式3公用事業機構已清楚看到，傳統的配電業務模式面臨著三大關鍵顛覆：引領電力

4、變革 配電企業的分布式發電利用之道技術顛覆需求顛覆業務顛覆超過300GW超過1千萬減少3美元59%66%的太陽能光伏發電裝機容量已在全球各地部署的公用事業高管認為，小規模/產消合一的分布式發電將給其網絡托管能力帶來更大壓力的公用事業高管預計，自身企業將轉變為分布式能源整合者和服務市場推動者美國住宅太陽能光伏成本已從2010年的6美元/瓦有了顯著下降的德國三口之家已具 備 了 光 伏 發 電能力57%的消費者正考慮自我供電61%的消費者有意通過在線銷售自已生產的電力正憑借其易于獲得性和更具效益而躋身市場主流。 分布式發電技術， 4快速發展的引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道一些國家中，這

5、一趨勢正以驚人的速度發展例如在澳大利亞，2007到2011年，新的小規模光伏系統安裝速度激增達一百倍，從最初的大約3,500套/年攀升至每年36萬套。澳大利亞的光伏普及率持續走高，166萬戶居民家庭已在2017年初擁有了小型光伏系統，占全部家庭總數的約15%。英國的產消合一型分布式發電規模同樣迅速增長，過去四年間光伏發電量從1千兆瓦擴大到了11千兆瓦2。5資料來源： 埃森哲數字化電網研究項目， 2017年高管調查。圖1. 分布式發電預計將導致配電企業營收下滑。歐洲預計企業收入減少的可能性較低原因在于，許多公用事業機構已經歷了分布式發電的第一輪應用北美分布式發電的部署預計會造成企業收入減少原因在

6、于，配電和售電收入捆綁在一起亞太地區分布式發電的部署預計會造成企業收入減少原因在于，配電和售電收入捆綁在一起在不同區域，企業收入出現了顯著或適度的減少43%201320142015201761%58%58%分布式發電（例如：太陽能光伏、燃料電池） 需求顛覆消費者亦是生產者引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道預期收入的減少所有的證據均表明，消費者自行發電的意愿日趨濃厚。受到經濟效益、環保意識、以及降低能源對外依賴度的愿望推動，許多消費者準備采取實際行動，成為能源產消合一者（Prosumer）在某些情況下，他們這樣做只是想與鄰居和朋友保持一致。埃森哲的新能源消費者研究3顯示，超過半數（57%

7、）的消費者有意投資來實現電力自給自足；相似比例（45%）的消費者則計劃，未來五年內申請安裝屋頂太陽能發電裝置。此外，消費者還認為，他們的能源供應商應當為實現這些目標而提供相關服務與支持。60%的消費者期望能源供應商能夠與其他機構合作，打造一攬子的分布式能源（DER）服務，幫助他們以更加可持續的方式生產和存儲電力，并且此類服務最好能盡快推出。在分布式發電已有很高滲透率的市場中，公用事業配電企業正通過為客戶提供太陽能光伏面板安裝和維護等新服務，積極響應這一趨勢；而其他市場也在快速跟進。當然，所有這一切都未逃脫配電企業高管的目光。他們始終高度關注分布式發電普及率上升對企業營收的影響（請參見圖1）。小

8、規模分布式發電大規模業務6 配電企業高管深知，分布式發電整合意味著怎樣的挑戰。事實上，他們認為這是發展速度最快的一項業務顛覆因素。近60%的高管預計，由于電壓問題增多和向變電站逆向輸送電力等原因，從現在到2020年，小規模和產消合一型分布式發電的普及將日益顯著地影響電網可靠性和電能質量。與之相應，類似比例的高管判斷，自身企業扮演的角色將轉變為分布式能源服務集成商，同時發揮市場促進者的作用，支持最新消費解決方案和價值實現。2017年埃森哲數字化電網（DEG）研究 在2016年10月至2017年1月期間，埃森哲訪問了100余位參與企業智能電網相關決策的公用事業高管，本次調查共覆蓋23個國家。埃森哲

9、的模型評估了將小規模分布式發電整合到電網中的成本，以及強化電網方面的開支的節約潛力。引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道顛覆顛覆立即著手開展數據基礎： 對于自身電網的分布式發電托管潛能有著清晰/適度預測的受訪者。7分布式發電整合正逢其時雖然許多配電企業已開始更有效地整合分布式發電，但迄今為止，此類舉措仍大都處于分散狀態，并且僅僅關注了問題的某一部分例如，許多公用事業機構通過簡化分布式能源互聯手續，縮短了客戶的等候時間。但是，很少有企業將這些流程改進，整合為一種準確預測托管（分布式能源的消納以及管理）需求的有效方法。不斷加快的分布式發電應用需要依靠更加平衡、全面、綜合的預測方法。配電企業高

10、管已對此有著清醒的認識，他們中半數以上您認為，貴企業電網中分布式發電的部署何時將達到托管能力上限？圖2. 分布式發電托管能力可能會在10年內用盡。引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道的人都表示，現有網絡的分布式發電托管能力可能會在10年內用盡（請參見圖2） ，而這遠遠短于完善電網所需的時間。此外，我們的預測還表明，到2030年，為了促進小規模分布式發電的整合，美國需要為網絡的加固和自動化投入200億美元，歐洲則需耗費580億歐元。在電網的特定位置上，中小型分布式發電的接入會降低設備負載并減少網絡損耗，從而提高電網性能但維持這種良好效果的時間可能非常短暫。5我們已經達到/超過了極限我們不認

11、為會超過極限13未來15年中或更遠以后28在未來10年中548引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道雖然許多配電企業已開始更有效地整合分布式發電，但迄今為止，此類舉措仍大都處于分散狀態，并且僅僅關注了問題的某一部分例如，許多公用事業機構通過簡化分布式能源互聯手續，縮短了客戶的等候時間。但是，很少有企業將這些流程改進，整合為一種準確預測托管（分布式能源的消納以及管理）需求的有效方法。不斷加快的分布式發電應用需要依靠更加平衡、全面、綜合的預測方法。配電企業高管已對此有著清醒的認識，他們中半數以上24%26%16%14%11%10%6% 但是不久之后，企業就需要安排大量資本支出來加強網絡，才能妥

12、善管理電壓偏移和峰值負載陡增，并且這種情況還將隨著分布式發電量的攀升進一步加劇。鑒于目前分布式發電已得到了相當程度的應用，配電企業務必全力以赴、爭取成功。通常情況下，大規模加強網絡或者開發新型智能電網功能所需的時間，遠遠長于分布式發電能力的建設周期（三到五年）。不僅如此，客戶將分布式發電系統接入電網（通常是以集群方式進行）的時點存在不確定性，因而令該問題更為復雜。破解難題的關鍵在于，配電企業能否適應較小規模的分布式發電這不僅是增長速度最快的領域，而且高管們普遍認為，它會給自身網絡帶來最大壓力（請參見圖3） 。與中高壓輸電網絡相比，公用事業機構監測和控制現有低壓配網的能力一直較低。不僅如此，產消

13、合一者的單項分布式發電安裝規模有時會小于規定的最小值，那么配電企業對其的監控就更為有限。小型分布式發電的普及意味著，網絡可靠性和電能質量問題將集中出現在局部位置，因而必須采用一種全新的方法，才能迅速、有效地加以解決。截至目前，雖然公用事業機構都在改變自身運營模式，以此應對分布式發電的挑戰，但卻忽視了對這種新方法的打造。智能電網部署更側重于技術部署和網絡創新試點，絕大多數情形中，配電企業的運營工作并未引入新的技能或流程。根據我們的數字化電網研究，在新技能開發（26%）、流程設計（24%）和治理（14%）等方面作出重大變革的公用事業機構寥寥無幾（請參見圖4） 。就托管能力而言，您認為哪種類型的分布

14、式發電會給貴公司的網絡帶來最大壓力？資料來源： 埃森哲數字化電網研究項目，2017年高管調查。資料來源： 埃森哲數字化電網研究項目，2017年高管調查。圖3. 小規模/產消合一型分布式發電帶來了尤為顯著的壓力。到目前為止，貴企業在何種程度上實施了以下變革，以此作為智能電網部署的組成部分？圖4. 到目前為止， 企業的運營模式變革非常有限。13%各種類型的影響沒有差別59%小規模/產消合一型分布式發電28%中高壓并網分布式發電發展新技能重新設計流程角色集中化治理改革團隊的協同定位外包人員績效管理模式的改變雖然每家公用事業機構都在特定的環境中運作，而這最終將決定其采用的具體方法，但他們均必須在四項關

15、鍵舉措之間找到恰當的平衡：增加資本投入、優化運維（O&M）支出、管理分布式發電部署的監管限制、投資于智能解決方案。前兩項舉措具有相當大的風險與不確定性，長期看還可能進一步加劇。如果投資回報繼續與資產價值聯系在一起，而不是和產出掛鉤，那么固定資產投資就能帶來效益。然而，電價不斷變化令目前的資金使用模式不具備長期可行性。另一方面，隨著分布式發電的日益普及，企業很可能需要更大的投資和更完善的運營來提升托管能力。依靠監管限制將分布式發電的部署約束在電網中，可能有助于在短期內避免網絡成本的增加。但是，消費選擇的大方向和政策制定者的目標之間存在著分歧基于監管規定、阻礙可再生能源發電接入電網的策略未必能夠持

16、續。更重要的是，消費者在評估經濟效益時一定會考慮余電上網甚至全部上網的可能。無論是由于技術能力有限還是經濟價值下降，如果電網無法滿足消費者的上網需求，則將導致儲能設備的增加，從而對總體需求產生更大影響。目前，企業主要聚焦于逐一解決本地問題，采取全網絡方法來應對分布式發電增長（并從中受益）的可謂鳳毛麟角。從本地到全網絡：配電企業需要新的應對之策9引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道 相比之下，對智能解決方案的投資有望帶來巨大優勢。其中最顯著的效益之一，就是通過部署面向客戶的智能電網，網絡強化的資本開支有望大幅減少。歐洲及美國分別需要為強化電網投入580億歐元和200億美元，我們的測算顯示，

17、智能解決方案能夠助其節約30%的開支（請參見圖5）。 智能解決方案開啟重大機遇到2030年，針對小規模分布式發電所需的強化開支美國（億美元）到2030年，針對小規模分布式發電所需的電網強化開支歐洲（億歐元）200億5減少60億美元2530到2030年的基礎部署成本2017到2030年， 光伏和風電的裝機容量為50GW 本地化激勵廣泛采用因地制宜的激勵措施， 并且提高自身在審批中的作用削減負荷并保留合同的決定權通過合同或控制能力， 在關鍵時點上限制分布式發電輸出存儲或需求響應響應客戶需求或根據分布式發電位置來配置儲能， 以此減少本地電網問題到2030年的基礎部署成本2017到2030年， 光伏和

18、風電的裝機容量為139GW本地化激勵削減負荷并保留合同的決定權儲能或需求響應580億16減少160億歐元10引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道圖5. 利用面向客戶的智能電網解決方案， 配電企業資本支出可以減少約30%。資料來源： 埃森哲數字化電網研究項目，2017年模型。6183充分利用更智能的解決方案來整合分布式發電，還能幫助企業以多種方式有效管控不斷加劇的復雜性。11 此外，為了適應新的本地化發電方式，公用事業機構所采取的電網能力提升舉措，可以為其更廣泛的行動奠定基礎，進而大規模打造更加智能的數字化電網。本地化的激勵措施可以簡化結構根據可用負載和其他因素（如峰值需求時間），將新的分

19、布式發電引導至網絡的適當位置，由此提高資產利用率。通過更有效地使用智能電表和網絡傳感器數據、以及數字化的資產管理和網絡建模功能，配電企業能夠更細致地分析、評估和優化網絡托管能力。此類功能再加上經過提煉的數據，企業便可進一步準確了解設備性能，增強整體網絡的資產管理。今天，許多公用事業機構的配電資產都在“根據故障來安裝”。未來，企業能夠在資產性能、以及單臺資產宕機所引發的具體風險等方面，掌握更細致的數據，由此改善運營成本、提高電網可靠性。而利用這些更完善的資產管理功能來驅動網絡需求，有助于將分布式發電引導至特定區域中，最大程度地提升網絡可靠性。這類方法包括：在某些地點使用快速審批流程并降低申請費用

20、、收取網絡強化費，以及與分布式發電產權方共享效益。更智能的電網解決方案還可以在關鍵時刻控制和限制分布式發電向電網的輸出。這不僅能夠促進全新商業產品的開發，而且會為電網運營商提供更大靈活性，通過網絡監控和改進發電預測來實現即時控制。以此為基礎，更強的控制力將幫助企業依據需求妥善管理電網性能，支持更多的儲能和智能逆變器加載到電網上，從而創造出新的服務與收入。進一步的效益還體現為，更智能的電網解決方案使企業能夠以全新方式與客戶互動，令雙方均收獲新的價值。通過提供一系列分布式發電相關服務例如根據電網負荷的下降向客戶付費，或是集成化的儲能解決方案，新的合作關系將逐步形成。引領電力變革 配電企業的分布式發

21、電利用之道智能解決方案 配電企業的下一步行動12引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道顯然，配電企業絕不能忽視分布式發電的整合需求。那些有效采取相關行動的機構不僅能夠引領能源轉型，而且可以做好充分準備，在不同管制環境中把握機遇。然而，在配電企業制定戰略的過程中，并不存在一種放諸四海而皆準的方案。每家公用事業機構都需要針對當前狀況和能力進行全面評估；特別是要仔細審視客戶的需求和行為。這將支持企業準確規劃未來發展路徑，并了解如何將傳統的網絡強化工作、運行維護支出、受管制的分布式發電審批和智能解決方案適當組合在一起，綜合融入企業戰略。未來十年 為了制定戰略，公用事業機構必須認真評估分布式發電給自

22、身托管能力帶來的風險，考慮可能的程度與時間跨度，以及部署規劃、監管限制和靈活程度。該評估應當深入考察重大影響的可能范圍，以及應采用本地化、還是全網范圍的解決方案。例如，通過這些因素可以判斷，微電網之類的解決方案能否最有效地應對分布式發電挑戰。當然，分布式發電的整合無法與其他關鍵的配電挑戰割裂開來。資產和停電管理、可靠性等問題都有可能對其造成影響。配電企業需要了解所有這些問題之間的相互聯系，以此判斷：支持分布式發電整合的新功能和監管模式怎樣才能破解此類挑戰?；诰唧w的市場環境，現有監管模式的更新升級也將有所不同，但其勢必會影響一系列消費者需要的新服務，并且為配電企業開啟機遇之門打造新的解決方案，

23、開辟新的收入來源。埃森哲的數字化電網研究表明，配電企業普遍預計，未來十年將出現廣泛的監管變革，而其中最重要的便是新的電價體系和定價模式的改變（請參見圖6）。配電企業需要對可能的發展方向進行仔細甄別，特別是關注其驅動力是市場因素、還是監管要求。同時企業還應考慮，消費者直接參與分布式發電新服務的意愿有多強烈，以及如何向消費者提供配電優化服務。埃森哲的數字化電網研究表明， 配電企業預計：將出現廣泛的監管變革， 其中最重要的就是新的電價標準/定價模式的變化 （請參見圖7） 。資料來源： 埃森哲數字化電網研究項目， 2016年高管調查。熱度圖：需要進行的監管變革預計未來10年將會出現的監管變化。 新的電

24、價體系/定價模式配電企業在分布式能源并網的許可與授權方面發揮更大作用授權企業投資分布式發電和/或儲能，以此優化網絡通過激勵措施，促進網絡中創新技術的部署新型分布式發電（中低壓并網）的本地化定價授權企業利用需求響應來優化網絡/管理監管限制授權企業控制第三方分布式發電和/或儲能系統的運行啟用基于成果/競爭型的收入模式圖6. 歐洲北美亞太13引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道對于貴企業現有的信息技術/運營技術整合能力，您怎樣評價其成熟度？的受訪者表示，自身企業尚未制定大規模計劃來應對信息技術/運營技術的整合挑戰，在針對信息技術/運營技術的公用事業機構高管調查中4，并且的人認為，其信息技術/運

25、營技術的整合能力仍需要顯著改進（請參見圖7） 。貴企業當前正處于以下哪種信息技術/運營技術的整合階段？5%整合已完成15%正在開展大規模的項目24%在實施的初始階段：治理、定義數據模型、數據質量策略、系統架構及試點40%處于戰略制定階段：融合戰略、商業模式、路線圖16%到目前為止還沒有進行信息技術/運營技術的整合，未開始任何行動數據基礎： 所有受訪者。資料來源： 埃森哲數字化電網研究項目， 2016年信息技術/運營技術調查。51%需要重大改進44%部分需要改進 5%無需改進31%2013年43%2014年51%2016年 在這個快速變化的市場中， 成功建立新的能力取決于： 利用無縫集成技術，支

26、持先進的電網運營方式和建立全新商業模式。該技術的基礎是協調運營和業務兩大部門的系統與數據即信息技術與運營技術的整合。然而，盡管對于實現智能電網功能來說，整合兩類技術的重要性眾所周知，但大多數公用事業機構尚未大規模地開展這項工作。圖7. 信息技術/運營技術整合的大規模實施仍有待開啟。14引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道 站在客戶的視角看，公用事業機構需要投資構建預測能力。公用事業企業應根據所處的監管環境，努力為消費者提供新的分布式發電相關服務如光伏系統的設計、本地化激勵措施和融資服務。而從電網的角度分析，預測能力和電網運營將成為實時優化分布式發電的關鍵，其中包括利用分布式發電減少電網負

27、荷和提供輔助服務。這些努力都有賴于監管變革授權公用事業機構開展優化行動，并且將配電企業的收入模式調整為以產出為基礎。此外，時點選擇至關重要：建立各項新功能是一個長期任務，公用事業機構如能提前于市場需求安排投資，便可通過整合分布式發電收獲豐厚回報。15圖8. 配電企業的未來已經到來。資料來源： 埃森哲分析。引領電力變革 配電企業的分布式發電利用之道對配電企業而言，需要立即開展多方位的行動（請參見圖8）分布式發電滲透率預測小于6個月1年2年5年以上統一客戶與電網的需求監管模式評估與監管方協調一致評估新市場并進行試點 綜合網絡規劃建立新市場托管能力預測分布式能源規劃情境調整/升級監管模式實時的網絡可

28、見性實時的分布式發電優化調整客戶主張消費者監管新市場配電企業結束語執行發起人兼聯系人斯蒂芬妮賈米森（Stephanie Jamison）埃森哲輸配電行業服務董事總經理關于埃森哲數字化電網研究項目埃森哲數字化電網研究項目圍繞公用事業企業在構建智能電網過程中所面臨的挑戰和機遇，為其提供可行性洞見和建議。通過一線調研，我們匯集了世界各地公用事業高管人員的真知灼見，再結合埃森哲的分析，從而深入探尋：在構建未來電網的道路上，公用事業管理者對智能電網技術和解決方案都有著怎樣的期待。關于埃森哲埃森哲公司注冊成立于愛爾蘭，是一家全球領先的專業服務公司，為客戶提供戰略、咨詢、數字、技術和運營服務及解決方案。我們

29、立足商業與技術的前沿，業務涵蓋40多個行業，以及企業日常運營部門各個職能。憑借業內獨特的經驗與專業技能，以及翹楚全球的交付網絡，我們幫助客戶提升績效，并為利益相關方持續創造價值。埃森哲是財富全球500強企業之一，目前擁有41.1萬名員工，服務于120多個國家的客戶。我們致力驅動創新，從而改善人們工作和生活的方式。埃森哲在大中華區開展業務30年，擁有一支逾1.4萬人的員工隊伍，分布于北京、上海、大連、成都、廣州、深圳、香港和臺北。作為績效提升專家，我們致力將世界領先的商業技術實踐于中國市場，幫助中國企業和政府制定戰略、優化流程、集成系統、促進創新、提升運營效率、形成整體競爭優勢，從而實現基業常青

30、。詳細信息，敬請訪問埃森哲公司主頁以及埃森哲大中華區主頁。1. 埃森哲能源新消費者研究項目， 2016年消費者調查。2. 小規模安裝的郵政編碼數據， 澳大利亞政府清潔能源監管機構www.cleanenergyregulator.gov.au； 埃森哲分析。3. 埃森哲能源新消費者研究項目， 2015-2016年消費者調查。4. 埃森哲數字化電網研究項目， 2016年信息技術-運營技術調查。免責聲明本文是由埃森哲咨詢人員所撰寫的綜合指導報告，并非是針對貴企業的具體情況提供意見。如果您需要就文中提及內容獲得具體建議及進一步的詳細資料，請與您的埃森哲代表進行聯系。Copyright 2017 Accenture 埃森哲版權所有埃森哲及其標識與成就卓越績效均為埃森哲公司的商標。