电网业态创新支撑新基建的发展模式思考

国网能源研究院有限公司能源互联网研究所主任工程师刘林

新基建的发展趋势及规模

1. 新基建的发展趋势

（1）信息和物理系统、数字与基础设施的深度融合

信息和物理系统深度融合，通过信息数字化，支撑传统产业向网络化、数字化和智能化方向发展的信息基础设施。如工业互联网的支撑传统制造业的数字化转型和智能制造；新能源汽车和智能网联汽车的发展需要车联网和智能化交通基础设施的支撑；水、电、气等城市公共基础设施的数字化和智能化转型需要智慧城市的支撑。

（2）存量潜力的挖掘是高质量

发展和提质增效的助力我国传统基础设施建设已经进入成熟阶段，为发挥投资的最大效能，在处理新型基础设施和传统基础设施建设关系的时候，二者既是存量和增量的关系，也需要推动二者的融合和改造提升。

（3）新基建与新业态、新业务互相促进，相辅相成

新型基础设施建设不同于传统基础设施的土地、资源要素投入，可以拉动新一代信息技术、高端装备、人才和知识等高级要素的投入，为我国战略性新兴产业、现代服务业提供需求载体，为我国以创新为驱动的经济转型提供动力。

（4）新基建将实现软硬结合

新基建除了硬的基础设施，还有软的“新基建”，即配套机制、支撑政策和发展环境等。如汽车、金融、电信和电力等基础行业的进一步开放、加大知识产权保护力度、改善营商环境、大幅减税降费尤其社保缴费费率和企业所得税、发展多层次资本市场、建立新激励机制调动地方政府和企业家积极性等。

2. 新基建的发展规模

（1）特高压

截至2019年底，国家电网公司建成投运“十交十一直”21项特高压工程，核准、在建“四交三直”7项特高压工程，6项处于前期阶段，是世界上输电能力最强、新能源并网规模最大的电网。国家电网公司经营区跨省跨区域输电通道设计容量达2.1亿kW，特高压累计输送电量超过1.6万亿kW·h，电网资源配置能力不断提升。

特高压产业链包括电源、电工装备、用能设备和原材料等，环环相扣，带动力强。尤其是作为新基建之一，特高压涉及大批输配电零部件，如变压器、开关、电容器、避雷器和换流阀等，再加上大量原材料企业，社会投资规模巨大，是拉动经济增长的一把利器。特高压工程促进经济社会发展不止于建设时期，中长期效益明显，支撑经济社会高质量发展。

1）特高压将电力生产与消费更好“连接”起来，优化资源配置。特高压能够有效消纳清洁能源，将“三北”地区的清洁能源输送出去，有助于提高综合利用效率，保护生态环境。如利用哈密—郑州、昌吉—古泉等特高压直流“能源高速”，打造坚强送端电网。利用特高压输电通道，将西部清洁能源输送到中东部负荷中心，通过电力市场交易，实现西部能源资源优势转化为经济优势，截至2019年年底，国家电网公司已外送疆电、藏电和青电935.41亿kW·h。

2）特高压作为世界最先进的输电技术，工程建设能够推进包括换流阀、电力电子和新材料等高端装备制造的发展，符合国家产业转换和升级的趋势。如在国外，国家电网已建成巴西美丽山水电送出一、二期±800 kV特高压直流输电工程，实现了中国特高压“投资、建设、运营”和“技术、装备、标准”两个一体化全产业链、全价值链协同走出去。依托特高压技术，国产装备水平和国际竞争力显著提升，带动我国电工装备产品出口到世界80多个国家和地区。如巴西美丽山二期项目目带动近50亿元国产高端电工装备和施工服务。

（2）新能源汽车充电桩

截至2019年底，全国公共充电桩和私人充电桩总计保有量为121.9万台，其中公共桩51.6万台，私人桩70.3万台；同期新能源汽车保有量约为381万台，车桩比约为3.1:1，而私人车桩比约为5.4:1。

国家电网公司已建成全球接入充电桩数量最多、覆盖地域范围最广的智慧车联网平台， “十纵十横两环”的高速快充网络连接了全国26个省、市、自治区的273个主要城市。平台累计接入充电桩43万个，接入电动汽车1.7万辆，累计发行充电卡21.7万张，注册用户超过200万户，充电桩在线率99.86%。电动汽车充电量达14.82亿kW·h，同比增长73.86%，全社会占比约22.63%。2020年，国家电网公司将在北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、湖南与青海等18个省（直辖市）集中联动建设126个示范带动项目，涵盖公共、专用、社区和港口岸电等多种类型充电基础设施。将新增充电桩7.8万个，预计可带动新能源汽车消费超过200亿元。

根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟预测，预计2020年将新增约公共充电桩15万台，其中公共直流桩6万台（每台成本约为3～3.6万元），公共交流桩9万台（每台成本约为2~3千元）；预计新增私人充电桩约30万台（每台成本为2～3千元），新增公共充电场站约8千座。照此假设，2020年新能源充电桩建设规模预计约为200～300亿元。

随着充电桩数量的大幅度增长，电网公司可以整合充电桩资源为一个动态的大型能耗用户，通过大数据技术，实现对电动车充电的优化调度，参与区域电网的调峰，降低成本，优化资源配置。

（3）大数据中心

对于大数据中心，据前瞻产业研究院统计，由于增值业务快速增长，2018年中国IDC业务市场规模突破千亿元，同比增长29.8%。根据《数据中心白皮书2018》，预测我国IDC市场将处于快速发展期，预计到2020年我国 IDC 市场业务总收入可达1 500亿元。

（4）人工智能

根据《中国新一代人工智能科技产业发展报告2019》，截至2019年2月底，中国人工智能企业745家，占世界总数的21.67%，仅次于排名第一的美国（1 446家，占比42.06%）。对于人工智能行业，国务院于2017年印发《新一代人工智能发展规划》提出战略目标，至2020年人工智能核心产业规模超过1 500亿元，带动相关产业规模超过1万亿元。

（5）5G产业

根据中国信通院研究数据，按照2020年5G正式商用算起，预计当年将带动约4 840亿元的直接产出，2025年、2030年将分别增长到3.3万亿元、6.3万亿元，十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面，2020年、2025年和2030年，5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元的间接经济产出，年均复合增长率达到24%。

（6）工业互联网

据2019工业互联网峰会材料，2019年我国工业互联网产业市场规模达4 800亿元，较2018年增长6.64%。

根据《工业互联网产业经济发展报告（2020年）》，预计2020年，工业互联网产业经济总体规模约为3.1万亿元，同比实际增长约为47.9%，工业互联网核心产业约为 6 520亿元，工业互联网融合带动的经济影响约为2.49 万亿元。

新业态新模式支撑新基建发展

2020年2月，中央深改委员会第十二次会议提出：“基础设施是经济社会发展的重要支撑，要以整体优化、协同融合为导向，统筹存量和增量、传统和新型基础设施发展，打造集约高效、经济适用、智能绿色、安全可靠的现代基础设施体系。”在建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业的战略目标指引下，国家电网公司将现有的电力、通信、科技基础设施深度融入新型基础设施体系，以创新作为第一动力，以新理念、新技术、新业态、新模式支撑新基建发展，创造新价值，全面履行政治责任、经济责任和社会责任。

1. 科学支撑国家治理体系

国家电网公司具备坚实的大数据资源和分析技术条件，为支撑国家治理、服务经济社会发展奠定深厚基础。总体来说，国家电网公司的大数据资源技术优势和特点体现在以下五个方面：

一是全面的覆盖领域。可以实现从宏观到微观的全覆盖，包括分地区、分行业、分企业的电力数据挖掘和全面分析；并且在电力数据的基础上，融合热、冷、气等行业数据与周边环境数据，实现多维度数据分析。

二是精细的颗粒度。可以实现设备级、元件级信息的精准掌握，基于强大的感知能力，实现底层和关键设备状态的精准把控；并基于负荷解耦技术等逐步实现用户家庭内部电器级的数据归集分析，实现精细化数据分析。

三是灵活的时间尺度。电力大数据不仅可以离线采集，也可以实现高频连续更新。基于先进的采集技术和信道能力的提升，根据需要选取适合的数据采集步长和更新周期，实现及时的在线数据分析。

四是准确的数据来源。基于用电信息采集系统等，实现数据的自动抓取，消除了数据壁垒与时间延迟，并通过数据比对等方式进行清洗校核，可以最大程度地减少数据人工报送带来的影响，保障数据分析的真实和准确。

五是多维的用户刻画。可以实现用户的多维立体刻画，将电网营销、运行、检修等专业各自的局部表征融合，实现对用户的多维立体化标签，再结合用能数据等，为数据分析提供丰富的用户画像。国家电网公司有力保障疫情防控，并在复工复产中发挥重要作用。

1）通过“两多，两高”的电力大数据分析，有力保障疫情防控。开展多场景诊断，精准识别人员流动状态，助力基层防疫全面监测；开展多领域融合的大数据分析，精准刻画重点对象行为，提高疫情防控效率；开展高频度的用电体检，判别特殊群体的异常情况，助力社区风险排查；进行高风险行为诊断，识别防控重点商业场所的用电行为，提前切断疫情蔓延渠道。

2）紧密结合各方需求以大数据分析实现“五个助力”，在复工复产中发挥重要作用。以复工指数等对企业复工复产情况进行准确分析，助力政府精准施策、企业有序复工；以电网大数据调度实现电网状态准确识别，精准调度，保障疫区电网安全稳定运行；以设备实时信息监测和数据诊断，实现供用电设备隐患和故障及时排查，保障生产可靠开展；开展大数据科学咨询支撑，提供优化方案建议，助力企业优化用能成本；开展复工数据和信息开放共享，提供产业链全局信息，助力产业链协同复工复产。国家电网公司作为担负着重要公共服务职能的大型国有企业，一直以来以大数据分析作为服务国家治理现代化的重要抓手，将持续在经济监测、产业调整、精准扶贫、环保防灾、普惠民生等广泛应用场景中提供决策支撑。

2. 行业贯通实现价值共创

国际上推动跨行业数据共享打通，促进社会服务增值创新，已成为普遍潮流。目前已有英国、法国、巴西、印度等45个国家和地区建立了政府开放数据平台。其中尤以美国国家级政府数据开放平台—data.gov和新加坡政府公开数据分享平台—data.gov.sg最为典型。美国政府数据平台融合了50个组织的194 738个数据集、48种数据格式和83个应用；新加坡数据平台则开放了来自60多个公共机构的8 600多个数据集，涵盖经济、教育、环境、金融、资料、基础设施、社会、技术和交通等领域。

数据平台通常有三种模式：一是政府主导型，政府作为实现数据开放共享的主体，以强制性命令或指导性政策，汇集数据实现价值增值；二是企业主导型，由企业主动面向政府开放数据,通过以微观数据支持政府的宏观决策,来寻求政府对发展模式的支持；三是市场化运作型，由政府通过与企业签订合作协议、授予特许经营权和制定激励机制等方式，鼓励企业开放自身数据，实现与政府数据的双边共享和互利共赢。

3. 多维赋能推动协同发展

国家电网将以赋能作为企业与价值共创之间的连接桥梁，从个体卓越向协同发展，从价值创造向共享赋能发展。可通过设施、平台、技术、数据、市场、资金和管理等七种手段实现对相关行业赋能。以国家电网公司建设的绿色智慧物流为典型场景来看，建设了绿色智慧物流平台，在成都、郑州等地建成10座智慧物流场站，为新能源物流车辆提供集货、路线规划、智能寻桩、停车休息和维修租赁等服务；并进一步通过区块链技术和物流大数据分析，提供征信、监管等服务，日均服务400车次以上。

1）设施赋能。基于电网广泛可靠的基础设施和网络布局，为相关行业提供快速发展基础。如绿色智慧物流中，通过精准布局充电场站，并盘活公司已有充电桩资源，形成物流充电网络，提供便捷的充电服务。

2）平台赋能。发挥电网公司平台型企业价值，汇集各类行业资源，推动行业各方协同发展。如绿色智慧物流中，通过构建系统撮合平台，整合运力、电桩和散货等资源，推动资源优化共享，促进桩－车－货联动。

3）技术赋能。基于公司围绕电力消费、能源消费的深耕技术优势，满足行业发展的综合用能需求。如绿色智慧物流中，为物流园区提供储能、电力交易、能源托管和分布式能源等一体化技术解决措施。

4）数据赋能。基于公司的海量数据和分析能力，促进相关行业的数字化转型发展。如绿色智慧物流中，基于物流运力数据与充电数据的关联累计，促进车货匹配，为物流业务的数字化、智能化奠定基础。

5）市场赋能。基于泛在电力物联网催生新业态的能力，促进相关行业增量市场的培育和发展。如绿色智慧物流中，并未“侵蚀”已有物流市场，而是催生和加速增量的城市新能源物流市场，扩大了市场蛋糕。

6）资金赋能。基于电网平台的可靠公信力和融资能力，为相关行业发展解决关键的融资问题。如绿色智慧物流中，可为中小企业提供可靠的新能源车融资租赁渠道，有效降低较小企业的车辆投入成本高问题。

7）管理赋能。基于公司在精益管理、标准化等方面的优势，促进相关行业规范化科学化发展。如绿色智慧物流中，推进城市配送物流的行业标准、流程标准化工作，并提供司机培训服务，使业务不断规范化。

目前，国电网公司已在成都、郑州等地建成10座智慧物流场站，为新能源物流车辆提供集货、路线规划、智能寻桩、停车休息和维修租赁等服务，并进一步通过区块链技术和物流大数据分析，提供征信、监管等服务，日均服务400车次以上。

4. 各类基础设施融合集成

各类基础设施的集成式发展，可以提高新基建的建设效率和效果。能源物联网将实现终端设备的广泛接入，促进设备从“单体式”向“集成化”转变，使用能服务业务形态向系统化演变升级，从而更好地为智能家居、智能建筑、智能交通和智慧城市等应用场景提供系统性解决方案。

“多站融合”是在“三站合一”，即变电站、充换电（储能）站和数据中心站的基础上，增加5G基站、北斗地面增强站、光伏站和综合能源站等，促成多站分布式逻辑融合、结构相辅相成、数据横向贯通。建设开展多站融合建设，站内包括柔性变电站、数据中心站和储能站，变电站同时连接交流电网和光伏电站，实现“源－网－荷－储”能量自动互补调剂，既保证数据中心高可靠供电，又满足光伏绿电优先数据中心就地消纳和多余电量并网消纳，通过储能作为应急备用电源，为数据中心站服务。

5. 多种能源网络互补互济

通过多种能源形式“互换互济”，实现网络基础设施“互联互通”，打破各自封闭的能源系统，使各种能源形式高效转换成冷、热、电等不同种类的能量，支撑能源电力清洁低碳转型、能源综合利用效率优化和多元主体灵活便捷接入。

P2X指电能向热、冷、气等其他终端能源品类的转换，是近年来兴起于欧洲的新概念，充分体现了电能的能量枢纽价值。除电转热、电转冷外，其他各类形式的P2X均以电制氢为基础。

6. 挖掘存量实现统筹高效

基于电网公司丰富的电力杆塔、沟道资源，深入挖掘公司现有的杆塔、沟道等实体资源的商业化潜力。聚焦交通、环保、通信、消防、应急和市政等多领域需求，开展电力杆塔、沟道的资源综合应用，面向政府和企业形成不同应用场景下的产品与服务类型。对内实现公司资产利用效率提高与营业收入提升，对外增强为政府、企业和用户提供多元化服务能力，降低社会公共成本。

2019年8月19日，南京联通公司建设的全国首个变电站内的小营5G基站成功开通。国网江苏电力共享变电站楼面资源，解决了基站选址难题。通过对外租赁机柜和电源，向基站提供高可靠不间断电源保障，有效提升5G网络服务质量，由持有资质的专业队伍提供代维服务，将5G基站运维纳入变电站整体运维体系中，确保变电站安全稳定运行，同时降低运营商运维成本。据测算，共享后，5G基站建设周期缩短了96.7%，资金节约了97.2%，仅南京地区就可节约社会整体投资92.5亿元，将为5G建设节约出相当于一个南京南站的土地面积、节省出相当于建设1.1个京沪铁路的钢材。

此外，在用户侧资源存量的挖掘方面，以客户为中心，积极探索用户侧资源聚合管理的多种形式，开展电网调峰服务，积极培育虚拟电厂为新型市场主体参与的商业模式，打造虚拟电厂生态体系，促进提升电网灵活调节能力，并释放能源经济在用户侧的新动能。

7. 平台发展广泛聚合资源

能源互联网企业的建设将从追求规模向搭建平台发展，将推动能源生产者、传输者、消费者、设备商与服务商等聚集在统一平台上，促进能源领域由“管道型经济”向“平台型经济”和产业组织由“分散式”向“生态式”的转型升级，推动供需匹配、信息共享和资本流通的服务平台建设，出现更多跨界融合与创新。

（1）综合能源服务平台协同创新

综合能源服务商整合各个层次的技术和服务，提供一揽子解决方案，强化深度合作，着力构建产业生态，培育新模式、新业态。各类物联网企业在各自不同层次做好技术研发和模式创新，开发好准入接口，提供有权限控制的数据访问，提供上下层合作渠道。设备厂商、工程公司等进行设备或施工技术改造升级，以匹配综合能源服务业务需求。

（2）新能源云平台

整合全产业链资源，提供规划设计、政策分析、消纳计算、设备采购、电站建设、并网报装、电费结算、监测运维、发电预测和金融交易等全流程一站式服务。未来将深度嵌入金融服务，推动价值变现；利用飞轮效应，线上打通各方主体的业务流，形成在线闭环，构建共建共享共赢的新能源生态圈。

1）服务全产业全生态发展。累计接入新能源用户124万户、装机容量5 685万kW，累计交易额331亿元，带动产业链上下游3 000余家企业协同发展，直接或间接带动就业超100万人。

2）服务国家精准脱贫攻坚。平台接入全国光伏扶贫电站26.7万座，装机容量1 275万kW，覆盖全国26个省份、889个县，惠及3.7万个贫困村和232万户贫困户。

3）服务新能源高质量发展。建设“产学研用”多元联动的新能源服务生态圈，开展线上线下学习1.75万人次，实地培训发证1 506人次；带动中小企业加盟区县级运营运维中心132家。

8. 开放合作做大市场生态

打造能源产业发展生态圈。与上下游产业共享合作，构建大数据服务、分布式光伏服务和电动汽车服务等7个产业生态圈。以电动汽车服务领域为例，针对新能源汽车业务模式新、跨行业协同多的特点，国家电网不断加强与社会资本合资合作，充分发挥混合所有制优势，广泛集聚产业资源，加快核心业务市场拓展。与南方电网以及特来电、星星充电等民营企业混改“联姻”，成立联行科技，共同打造了一个全国充电网络平台，大大改变了过去充电桩运营分散、彼此不通的状况，破解了车主找到桩充不了电的难题。与恒大集团合作，设立国网恒大智慧能源公司，携手万科、碧桂园和融创等地产商，聚焦社区充电桩建设运营。与招商局集团合作，设立高速公路能源公司，开展服务区光储充电站建设运营等，打造绿色交通体系。与广汇集团合作，设立国网广汇新能源汽车服务公司，计划在840多个营业网点开展充电桩建设。

发展建议

（1）同步推进数据治理、数据安全和数据共享规则的完善

推动数字经济发展逼近要靠“新基建”的硬件，也要靠数据治理的“软件”加以配合，否则事倍功半。2018年5月25日，欧盟《通用数据保护条例》（GDPR）正式实施并陆续由各欧盟成员国开出大额罚单。另一部重量级隐私保护法律《加州消费者隐私保护法案》（CCPA）已于2020年1月1日生效。其中，GDPR已经下发237张罚单，累计罚款1.5亿欧元。在数据安全和保护方面多下功夫，可以保障新型数字基础设施建设行稳致远。

（2）政府充分发挥规则、标准、布局和政策等引导作用，推进市场有序运行

对商业化价值低但又非常有必要的、或涉及公共信息的、或市场整合难度比较大的信息类新基建，政府应积极主导或牵头。财政政策方面，研发支出加计扣除，高新技术企业低税率；货币金融政策方面，在低息融资、专项贷款、多层次资本市场、并购、IPO和发债等方面给予支持；产业政策方面，纳入到国家战略和各地经济社会发展规划中。

（3）因地制宜开展，避免一拥而上的浪费

充分吸收过去基建的经验教训，做好统筹规划，明确发展重点和次序。某地智慧城市建设中，认为受托方对的环境条件没有进行充分论证，其设计场景、产品与服务配置和实际需求存在重大偏差。要避免简单的购买工具、静态数据汇聚以及空间设施，更多结合当地实际情况、注重软的能力建设，加强业务规划和运营谋划。

（4）通过综合能源服务，助力综合能效提升和用能成本下降

疫情过后各种规模的企业将面临较大的经营困难，可通过科学的综合能源服务降低用能成本。如数据中心能耗强度很高，是常规办公大楼的数十倍以上。2017年，数据中心总耗电量超过三峡大坝和葛洲坝电厂发电量之和。2018年我国数据中心总用电量约1 608.89亿kW·h，超过了上海市2018年全社会用电量。数据中心的能源使用与节能降耗是项目运营方与能源供应方均要面对的课题。未来要开展基于“产消者”视角的数据中心综合能源系统的顶层设计，将数据中心能源系统的规划纳入园区基础设施的一体化建设规划。

 

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