商道经纬丨抢滩能源数字化：光伏行业展翅欲飞
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关注光伏数字化发展
做好碳达峰、碳中和工作是2020年12月举行的中央经济工作会议确定的2021年重点任务之一。在此背景下，以太阳能光伏为代表的清洁能源近期引起市场的高度关注。伴随着我国新基建和能源数字化的加快发展，未来，光伏发电和数字经济的融合将迎来新机遇。
郭锦辉
数字技术在光伏制造领域已经有很多运用。多晶硅提纯和晶体生长中通过数字控制温度；压力，电池组件生产过程的自动化和智慧化流水线；在太阳能发电的输配环节，需要数字化输送和智能化电网相结合，以确保间歇性发电与常规用电的衔接……随着新技术加速产业变革，可再生能源领域的数字化和智能化发展呈现巨大发展空间。
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“光伏+数字互联”布局涌动
可再生能源新模式、新业态不断涌现，让更多参与者深刻体会了ToB业务的发展形态，和ToC业务相比，能源物联网业务客户的价值敏感度高于价格。2018年，天合光能在光伏行业内率先发力能源物联网。目前，天合光能能源云平台业务在工业物联网、商业物联网和能源物联网细分领域均有多个实际应用场景。
天合光能能源物联网总经理方斌告诉，天合能源物联网的商业模式是以能源管理为切入点，深挖用户能源和物联网数字化转型需求，打造设备、管理、节能、增效等一体化综合管理系统，并通过大数据和人工智能持续挖掘潜在价值，让能源流、信息流、价值流相互连接，实现数字物联网新体系。
据了解，在水泥行业，天合光能已经在某水泥企业的40个工厂运用物联网进行能耗的采集和管理。在光伏行业，如果未来数字化算法发展到比较高的程度，实现智能设计、智能运维、智能预测、智能发电，光伏发电效率预计可以提升5%—10%。
启迪控股旗下的启迪清云也在持续发力能源系统的数字化、智能化。启迪清云总工程师王俊在接受采访时介绍，一方面，启迪清云自主研发了清云日衡光伏运维诊断系统、能源管理系统、制冷运行管理系统和蓄热运行管理系统等多项“数字+”能源应用。另一方面，启迪清云推动分布式智慧绿色能源产业发展，对绿色数字基础设施也起着支撑作用。集合启迪清云分布式光伏发电、分散式风电、高效制冷系统、储能系统和余热利用系统的数据中心综合能源利用解决方案可应用于绿色数据中心的建设中。
“光储并济、数字互联”的发力也让阳光电源不断拥有丰富的应用项目。阳光电源相关人士告诉，在张北县“互联网+智慧能源”示范项目中，阳光电源为项目提供了逆变器解决方案，该项目承担着国家新能源科技装备示范、互联网电力智能调控示范、新能源电力示范等多项重大课题。
现在，不少企业的节能减排正从原来的被动变为主动，数字化的诊断需求日益增加。方斌认为，大型互联网公司在技术、平台、大数据等方面具有优势，但是缺少细分领域应用场景的专业技能和经验。未来，全球能源物联网的发展必然是互联网公司跟能源领域的头部企业相结合，发挥各自的优势，从而实现能源物联网的真正价值。
清洁能源数字化发展有待政策加码
尽管能源物联网的市场前景广阔，但是其培育需要多方努力，其发展需要相当长的周期和时间积累。方斌认为，能源物联网的发展目前面临三大难题。一是如何把现在已经积累的经验、想法、模式固化下来，需要行业花时间去积累。二是能源物联网的发展不仅需要光伏行业的知识，还需要智能算法和模型、物联网专业知识、市场开发技能等，而此类复合型人才缺乏。三是市场对于能源数字化系统的价值评估体系尚需建立健全，数字化服务的价值观念还需要加快培养。
国家能源局局长章建华最近在《新时代的中国能源发展》白皮书有关情况发布会上表示，以新一代信息基础设施建设为契机，推动能源数字化和智能化发展，加快提升能源全产业链智能化水平，促进多种能源协同互进，能源供需双向互动和新模式新业态发展，提升能源系统整体效率。
“‘光储并济、数字互联’可以打破空间、时间、平台桎梏，光伏等清洁能源的发展潜力将被充分激发出来。未来，能源架构中将会最大限度吸纳清洁能源。”阳光电源相关负责人在接受采访时认为，在能源数字化和智能化发展过程中，提高新能源的渗透率，需要从技术路径和顶层设计上努力。
在技术路径方面，需要通过技术进步提升产品品质。新能源渗透率的提升，光伏与储能的深度融合成为发展趋势，能源数字化和智能化发展在这种趋势中发挥了积极作用。
在顶层设计方面，清洁能源数字化和智能化的发展，需要国家层面来统筹产业发展方向，建立健全技术应用标准体系和价值评价体系、制定合理的电价政策等。坚持市场化导向，将大数据、人工智能、区块链等技术覆盖到多种逆变技术各个环节，“光储并济、数字互联”下的经济和能源利用，才能构建出更高效、更可持续发展的清洁能源数字化体系。
阳光电源相关负责人表示,坚持新能源数字化发展之路是企业高质量发展的必由之路，而新能源插上“数字化”的翅膀后，以光伏、风力、储能、氢能等为代表的清洁能源，也必将在我国能源转型的道路上实现新跨越。
擦亮“中国名片”光伏行业尚需知识产权强基
郭锦辉
2021年伊始，光伏产业的发展备受市场关注，在资本市场掀起“小阳春”。作为我国在全球市场的一张名片，光伏产业“火热”的同时，另外一些现象也值得关注。例如，韩国太阳能组件制造商韩华公司针对我国光伏企业隆基股份和晶科能源的专利诉讼尚在进行中。“十四五”期间，我国光伏行业发展将进入新阶段，打造闪亮的“中国名片”，光伏行业尚需在知识产权方面拉长长板，补齐短板，善于应对海外知识产权纠纷。
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快速发展与知识产权风险并存
技术创新和知识产权推动我国光伏行业在国际竞争中不断取得优势。从工信部赛迪研究院获得的数据显示，我国光伏领域2002年仅申请光伏专利21件，但从专利申请和授权趋势看，一直处于持续增长趋势，截至2021年1月15日，专利申请量接近6.8万件。美国于2002年申请光伏专利68件，2016年后呈增速下降之势，目前发明专利申请量仅为7000多件。全球光伏领域的专利申请量仍在增加，但是除中国以外的其他国家申请趋势下降，而我国光伏专利申请自2016年以来一直呈加速之势。
“从知识产权的数据看，我国带动了全球光伏专利增长，知识产权正助力国内光伏企业成长为全球行业龙头。数据同时也鲜明地预示着，我国正在成为引领全球光伏技术创新的核心力量。”工信部赛迪研究院研究员王磊在接受采访时说。
近年来，我国光伏骨干企业实现了专利积累与市场地位“比翼齐飞”。数据显示，2017年至2019年，阿特斯阳光电力集团年有效专利量平均增长率达到46%，目前该公司主持或参与制定的国家和国际行业标准达11项。隆基股份的单晶电池组件出货量已连续多年蝉联全球第一。与此同时，该公司专利竞争优势逐步得到累积，截至2019年底，专利申请量1387件，授权量776件，近三年知识产权有效量年均增长率达到81%。
我国光伏行业在发展过程中多次遭受欧盟、美国等“双反”调查的打压，然而却不断在国际市场竞争中壮大，从低价抢占市场转向更多地依靠技术创新和专利实力将国外竞争对手挤出竞争“擂台”。美国、日、韩、欧洲光伏企业并不甘心。我国光伏行业海外知识产权风险加大。例如，阿特斯阳光电力在2011年受到美国337调查，2017年因专利纠纷被德国公司起诉；2020年9月再遭美国竞争对手提起专利侵权指控。
光伏行业需知识产权强基
如何构建知识产权风险管控机制，是国内光伏企业面临的问题与挑战。王磊认为，尽管美国、日本、德国等国外光伏企业的产品市场占有率每况愈下，但早先已积累了大量高质量专利，尤其是基础专利，技术竞争力、控制力仍然不容小觑。我国光伏企业虽然专利申请量较多，但前沿技术、关键核心技术及产业共性技术领域的专利积累和布局尚待加强，技术创新性仍有上升空间。
工信部赛迪研究院知识产权分析师李新在接受采访时认为，“十四五”时期，我国光伏行业将加快从“中国制造”向“中国创造”转型，加速实现由技术创新的跟随者变为引领者。在新的发展阶段，光伏行业迫切需要在知识产权领域“长板”更长、“短板”不短。
第一，构筑我国光伏行业在全球知识产权领域的核心竞争优势。加强顶层设计，将建设我国引领全球光伏行业发展能力提升至国家战略层面，纳入亟须持续提高的国家战略科技力量，汇聚科研资源予以重点支持；建设光伏领域国家制造业创新中心，持续积累和布局基础专利、产业共性技术专利及关键核心专利。强化该领域的国际合作，积极组织和参与相关知识产权保护、技术标准制定等谈判和磋商，提高新能源全球治理话语权。
第二，补齐知识产权“短板”，围绕产业基础高级化、产业链高级化做好文章。持续跟踪和研判光伏产业前沿技术，加大对可能引发行业发展颠覆性突破的技术、基础技术等领域的投入，促进产业基础高级化；指导企业强化研发过程的专利管理，挖掘、布局和运用高价值专利，积极扩展技术传播，带动产业链向高级化发展；推动和扶持龙头企业积极参加国家标准和国际行业标准的制定，条件具备情况下，将专利纳入标准中，提升对全球光伏产业链的掌控力和规则治理的话语权。
第三，加强产业链知识产权风险预警，防范应对光伏行业知识产权风险。鼓励业内科技、产业咨询机构，尤其是行业组织梳理光伏产业链知识产权风险点，形成清单，建立风险分类和预警、处理方案，主动与可能落入风险区的企业分享信息；持续加强知识产权基础知识和纠纷实务培训，加快解决企业知识产权管理人才缺乏等问题。
“光伏+数字基础设施”
蓝海尚待挖掘
郭锦辉
我国已经提出，二氧化碳排放要力争于2030年前达到峰值，努力争取在2060年前实现碳中和。在数字经济发展过程中，无论是互联网企业、新一代基础设施建设、企业的数字化转型等，巨大的运算量所需要的能耗非常高。数字经济在发展过程中如何绿色化，将是实现碳中和面临的重要课题。
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数字基础设施绿色化潜力巨大
在加快实现碳中和方面，腾讯成为我国首批启动碳中和规划的互联网企业之一。1月12日，腾讯宣布启动碳中和规划。腾讯公司董事会主席马化腾表示，作为科技企业，腾讯要更为关注企业运营对气候、水等自然环境的影响。随着中国宣布碳达峰及碳中和目标，腾讯也要加快推进碳中和规划。与此同时，腾讯还将加大探索以人工智能为代表的前沿科技在应对地球重大挑战上的潜力，大步推进科技在产业节能减排方面的应用。
伴随着我国不断加码新基建，大数据、云计算、人工智能、物联网等许多新兴产业快速发展。保利协鑫原副总裁吕锦标告诉，大型互联网企业拥有庞大的数据处理中心，短时高速处理海量数据，其数据中心耗电量非常大，所以阿里巴巴、亚马逊等都将数据中心设在电力丰富且价格便宜的地区。未来，大型互联网企业用电的优先选择是使用可再生能源，这将会促进可再生能源发展，加快实现碳中和目标。
数字经济究竟有多耗电？隆基股份品牌总经理王英歌给提供的数据显示，以大数据中心为例，早在2015年，全国的大数据中心的耗电量已达1000亿千瓦时，相当于三峡电站全年的发电量；2018年这个数值达到1609亿千瓦时，超过上海全年的社会用电量。预计到2030年，全球的大数据中心就能消耗掉世界30%左右的电力。
正因为如此，国际上的“耗电大户”和注重环保形象的跨国巨头如苹果、英特尔、特斯拉等都倡导使用清洁能源。微软计划到2030年实现碳排放为负、到2050年彻底抵消公司自1975年成立以来直接或间接由电力消耗产生的碳排放；Facebook也宣布2020年可全面实现100%可再生能源使用。
“目前，我国的互联网企业已经开始行动起来。这一方面是积极响应我国碳中和目标，另一方面互联网科技企业的绿色发展、绿色数字经济也是未来发展方向。”一位能源领领域的资深人士对说。
“光伏+数字基础设施”助力碳中和
广东清远大数据中心是华南地区的大型新基建项目。数据显示，清远数据中心PUE（消耗的所有能源与IT负载消耗的能源比值）低于1.25，在整个华南地区处于最优水平，而国内新建数据中心的平均PUE是1.5左右。这得益于项目在绿色环保方面的整体把控，其重要措施之一就是采用了由隆基股份提供的光伏供电解决方案。
“新基建不是传统产业、传统模式的重复，而是肩负着‘产业结构升级’和‘能源结构转型’。”王英歌表示，新基建离不开电力能源的支持。太阳能光伏将很好地助力绿色新基建，助力实现碳中和和我国生态文明建设的进程。
5G技术正使人们的日常沟通更加便捷。5G基站的显著特点是覆盖面积减小、耗能增加。数据显示，5G单个基站功率大约为3千瓦，约为4G技术的3倍；网络耗电量约为4G的10倍到20倍。在5G基站的建设过程中，部分偏远地区除基站外无其他耗能设置，单独铺设供电线路成本过高、性价比低。而光储互补和多能互补则是5G基站供能的最佳解决方案。据记者了解，目前，隆基股份已经建立了1000个以上的5G基站光伏供电系统，主要分布在西藏、新疆，为偏远地区解决基站持续供电问题。
大型互联网企业和新基建项目如何应对能耗？天合光能能源物联网总经理方斌在接受采访时说，光伏发电已经逐渐实现平价上网。数据中心的大型机房、大型互联网公司的用电设备、办公楼的屋顶等，如果能够增加光伏发电、风力发电、储能等可再生能源的比例，将是助力碳中和行之有效的一个方式。在这个过程中，要特别注意可再生能源发电和主网在并网时的消纳、容量备用和平衡管理问题。
在方斌看来，以往以节能降碳为主的理念应该转变为多使用可再生能源。“不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统，这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。”
五方面着力建立扩大内需的有效制度
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【中国经济时报--中国经济新闻网 http://www.cet.com.cn】
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