風電行業如何應對巨變

金夕一 7551
文章來源:ERR能研微訊    

風電行業正迅速成為電力的主流供應者。隨著技術的成熟,價值正在從風機和其他設備制造企業逐步轉移到設備管理企業—以及風電站運營和性能數據管理企業。

改變的力量

風電行業正受到來自各方的沖擊。政府支持計劃即將結束;大多數監管機構都采取了拍賣模式,這樣壓低了能源的價格,讓運營商面臨更多的市場風險。更大的壓力是,新進入者正在通過顛覆性的商業模式獲取價值。

風電企業已經享受了很長一段時間的“機遇期”,但現在的情況要求它們迅速而大膽地適應新的挑戰,并開始打造一個完全不同的長期愿景。波士頓咨詢公司(BCG)已經確定了4個主要主題,它們將為行業高管做出的重要決策提供信息支持:將重點從最大產出轉向最大價值;行業內合作的價值;商戶風險情況下如何獲益;更大的賭注情況下推進發展。

風電行業開始接受這樣一個事實:它不再是“可再生能源”中的“新”能源?,F在,它必須將發展重點從發電量最大化轉向在資產生命周期內實現設備價值的最優化。

盡管到目前為止,風電已經取得了很多成績,但隨著行業的成熟,行業的參與者—設備制造商、風機所有者、風電站運營商、服務提供商和其他企業—現在必須著眼長遠,考慮有別于以往的新商業模式。風電行業曾是能源市場的邊際貢獻者,但現在正成為全球越來越多地區的主流電力供應商。與此同時,整個能源行業正受到數字技術增長和隱現的政治因素的影響。

實事求是地說,風電行業直到現在才需要發展起來。公司很少因為他們的錯誤或誤判而招致嚴重后果。直到最近,他們才能夠堅持安全的選擇,而不是冒著巨大的風險去追求更大的回報。例如,運營人員可以選擇老式風機,而不是選擇全新的、未經驗證的型號。

業內人士享受了這段漫長的“青春”。他們有很長的開發階段,在此期間可以收集、評估和審查數據;他們的施工許可附帶享受舒適的上網電價;風機供應合同已得到原設備制造商的性能保證。風能公司也從長期運行的服務合同中受益,這些合同保證了可用性水平——承諾即使電網沒有按時建成,或者電網過載,每生產一兆瓦時的電力也會得到補償。

如今,風力發電公司面臨的環境迫使它們比以往任何時候都更迅速、更大膽地進行調整。

該行業正受到各方的沖擊。拍賣模式正在激增,成功地壓低了能源價格,同時將風險轉嫁給了運營商。大多數監管機構都采取了這種或那種形式的拍賣;特別是在歐洲,拍賣很可能成為強制性的。(參見側欄“超越監管機構”)

超越監管機構

風能企業并不像他們想象的那樣遙遙領先于監管機構。盡管監管機構通常行動不快是事實,但一些機構證明過去并非先例。

多年來,歐盟能源監管機構一直在穩步完善政策里程碑,其總體目標是為歐盟公民“提高能源的安全性、可負擔性和可持續性”?,F在,各方正齊心協力推動加快實現2020年、2030年和2050年的目標。例如,到2030年,歐洲監管機構將把可再生能源在該地區能源生產中的份額從27%提高至30%。對《能源效率指令》(Energy Efficiency Directive)的擬議修訂,將使這些標準在歐盟內部具有約束力。

以下是這些變化可能產生的一些影響:燃煤電廠將不再因保持備用產能而獲得補償 (顯然,資產所有者仍將獲得生產能源的補償);在經濟上不會有反對(或支持)儲能的偏見;取消固定的最低和最高價格將需要為可再生能源發電商提供新的支付方案。

與此同時,新進入者正通過顛覆性的商業模式獲取價值。(見表1所示。)不久的將來,工業產品公司可能會提供發電和存儲技術,消費品供應商可能會銷售即插即用解決方案,以滿足住宅和離網能源的需求。IT和數據公司可以介入,管理行業參與者之間的接口,在安全的環境中平衡需求和供應。保險業可以提供對沖。區塊鏈加密貨幣可以通過簡化電力生產商、分銷商和消費者之間的支付流來顛覆傳統的業務流程。僅僅在幾年前,這些變化很少是想象出來的,更不用說感覺到了。

在整個行業中,價值正從制造和安裝資產的企業,轉向管理資產的企業——以及管理不斷擴大的運營和業績數據的企業。這種轉變既適用于單個資產,也適用于整個風機機組,既適用于設備制造商、資產所有者和獨立服務提供商,也適用于風電場運營商。行業參與者的響應方式將決定其長期的操作和維護角色。

未來的重大變化將要求風能高管們向自己和同事提出新的問題。(參見側欄“風能發展的關鍵問題”。)他們的答案將幫助他們評估新的風險和機遇,并更容易為他們的行業設想出非常不同的商業模式。具體來說,隨著安裝成本的不斷攀升,他們必須面對規模日益重要的問題。他們還需要考慮新的組織模型和新的能力,例如將需求捆綁到新的電力協議(PPAs)中,用儲能系統補充風電場,評估風電場的最佳壽命,以及管理部門和公司之間的新接口。

波士頓咨詢公司已經確定了四大主題,這些主題將為行業高管必須盡快做出的決策提供信息。

淺析風電行業如何應對巨變

在資產生命周期內將價值最大化而不是關注在發電量層面

每兆瓦時獲得固定收入流的日子已經一去不復返了,或者說至少已經一去不復返了,那時的主要衡量標準是你能生產多少電力,以及發電速度有多快。在傳統模型下,運營資產的壽命更多的是支持方案的功能,而不是資產的設計壽命。投資者和股東生活在金融“繭”中,很少或根本沒有市場風險。

如今,重點正迅速從兆瓦時的數字轉向營收數字和資產終身價值優化,因為支持計劃即將結束,而那些從第一天起就準備接受非常有限的補貼(甚至根本沒有補貼)的參與者將贏得更多拍賣。數據分析和物聯網等新技術使許多先進的工具和技術得以優化。隨著可再生能源越來越多地進入全球能源市場,這種情況正在發生。這一趨勢突顯了該行業的供需特征,即在有風和晴朗的日子里,能源交易所的價格會下跌,而在無風和陰天的時候,價格會飆升。

隨著風電發展,出現以下關鍵問題:

我們的成立是為了優化這些日益數字化的資產的服務嗎?

我們能比其他人更好地優化能源生產創造的價值嗎?

在支持計劃期間和之后,我們是否有能力將生產優化轉化為收入優化?

我們是這類風電場的合適的長期所有者,還是應該專門代表基礎設施投資者進行運營?

考慮到需要協調和執行的活動的范疇,對于業務的每個方面,最佳合作方是誰?

我們必須在公司內部做這么多事情嗎?

我們所做內務是因為關心所需接口的適當管理嗎?

如果是,我們在管理這些接口方面比外包商做得好多少?

在我們指定和訂購風機之后,如何從下一代風機的技術進步中受益?

我們能否在功率提升模式和壽命延長模式下切換風機?

兩種模式的經濟學原理是什么?我們應該在什么情況下應用每種模式?

資產生命周期價值優化的概念對于風電場運營商和新建工廠的工業公司都是一樣的;公司必須根據市場需求調整產量,但不能確定工廠的競爭力能維持多久。然而,就可再生能源而言,有兩個關鍵的區別。首先,發電的大部分成本是前期資本支出,與其他行業更為典型的運營支出不同。其次,市場機制可能會發生變化,因為純能源市場(支付方式由發電量決定)是為傳統發電而設計的,這種形式顯然正在衰落。

隨著可再生能源在能源市場中的作用越來越大,平衡供需變得越來越重要。風能公司的一個出發點是重新思考舊的資產定義。如今,業主可以在同一場址將風電和光伏發電(PV)結合起來,在光照充分的下午進行光伏發電,晚上則進行風力發電。(見表2。) 兩三年前,這種資產組合可能并不經濟,但或許值得很快重新審視。到2025年,光伏成本預計將下降59%,而風電成本預計僅下降約一半。

淺析風電行業如何應對巨變

優化任何工業流程的關鍵是找到管理瓶頸的最佳方法,并交付滿足客戶需求的產品。在可再生能源領域,這通常意味著優化昂貴的電網容量,努力使發電模式盡可能與需求模式匹配。

一家大型風力設備制造商及其合作伙伴對他們正在南半球開發的風能和太陽能混合項目非常關注。4吉瓦的風機將與2吉瓦的光伏發電機組相匹配,一條水下直流電纜將把電力輸送到附近國家的人口中心。該混合項目預計在2029年全面投入運營。

最大生命周期價值概念包括重新考慮資產的壽命。大多數風機部件很容易超過其設計壽命。倫敦帝國理工學院(Imperial College in London)最近的一項研究顯示,風機在需要升級之前可以使用25年左右。這和天然氣發電廠渦輪機的壽命差不多。

對于行業高管還有其他問題:例如,所有者是否擁有基于站點特征的所有相關組件故障間隔平均時間的數據,以及他們是否在長期服務計劃中使用這些數據。這些問題應該反映出利用新技術可以做些什么——例如,使用數據和分析技術來重新配置風機,使其能夠更好地應對強風,或者重新思考人們熟悉的關于風速和發電量之間關系的假設。

資產在支持計劃范圍之外的生存能力對所有利益相關者(業主、運營商、融資者、服務商和其他人)的角色提出了重大問題。例如,業主將不得不重新考慮他們希望持有資產多長時間。這就引出了其他問題:我是否在使用真實數據提取全部價值,而這些數據是進行有約束力的競爭性投標所必需的?(這些競價不同于所謂的賭場競價,在賭場競價中,競拍者獲得期權,然后再決定是否采取行動。)哪些其他資產應該是我的投資組合的一部分,它們將如何改變我與客戶的交互?

行業內協作:實現更高價值的更確定路徑

在生命周期優化的新世界里,風電運營商和設備制造商必須停止爭斗,開始合作。將重點轉向資產的終身管理將帶來更多的操作任務,其中許多任務非常適合在合作伙伴之間共享。例如,在化工行業,各種合作模式都在發揮作用,伙伴關系的價值得到廣泛承認。在數字時代,這種價值被放大了,然而很少有風能公司考慮過新的合作模式,更不用說實施了。這是因為這些公司傾向于先看合約—義務、責任、違約金等—而不是從業務案例開始,或者因為他們害怕接口的復雜性。

當然,復雜性是真實存在的。在任何合作中,合作伙伴必須承認并同意各自的角色。風電資產業主還需要在業務活動和外包公司、分包商或其他行業合作伙伴能夠更好地處理的業務活動之間找到必要的平衡。例如,如果數字分析技術不在資產所有者的專業范圍內,那么公司需要什么樣的合作伙伴以及合作協議來添加這些功能呢?對于服務活動,必須就誰將管理部件供應、誰的工作是監視來自風機變速箱的所有數據、誰培訓服務技術等等達成一致。這些問題沒有固定的答案:執行團隊必須定期對它們進行復查。

太多的資產所有者和運營商仍然認為他們應該自己完成所有的服務任務。隨著構建內部服務能力的成本飆升以及規模變得至關重要,這一理念正被質疑。過去,1~2吉瓦的裝機容量被認為足以讓運營商在內部培養服務技能。但是如果這個容量包括,比如說,分布在四個國家的十種類型的風機,情況將會非常不同。如今,建設一個大規模的服務機構通常需要5吉瓦或更多。隨著OEM服務成本的下降,建立一個成熟的內部服務團隊變得更加困難。這并不是說所有的服務任務都應該交給OEM,不管它們的價格有多低。重要的是要記住OEM的全服務合同關注的是兆瓦輸出;運營商需要關注每兆瓦的價值以及運營帶來的價值。

波士頓咨詢公司創建了一個簡單的模型,幫助行業參與者為各種任務找到合適的合作伙伴。(見表3所示。)對一些任務,風電資產運營公司非常適合自己處理;對許多其他任務來說,伙伴關系將更加有效。風能行業應采用新的合作形式,包括在模型的指導下,對所有服務和運營活動進行適當分配,并對這些活動進行新的捆綁。

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利用商業風險來避免商品化陷阱

在大多數能源行業,融資機制是圍繞價格波動構建的。長期以來習慣了監管定價協議支持的風電行業,一直拒絕承擔這種市場化融資固有的商業風險。這種情況必須改變。

最近一份關注歐洲的報告描繪了一幅新的風險圖景。到2030年,只有6%的歐洲風電將通過支持計劃對抗市場風險,得到充分保護,低于目前的75%。根據這份報告,到2030年,67%的風電將部分歸入電力市場,其中27%將完全歸于電力市場。保險公司和再保險公司既沒有意愿也沒有能力承保商業風險。因此,隨著支持計劃開始消退,越來越多的發電資產所有者正在尋找管理風險的新方法。這些包括更好地了解未來的電力需求和定價模式,優化服務和維修的時間,以較低的負載系數運行風機,以及投資于數字化。

一家公司將大型儲能電池與風力發電結合起來的經驗為潛在的資產組合方法提供了一個例子,并展示了風電企業如何才能降低風險。不久前,一家儲能公司在一個風電場安裝了100兆瓦的電池。僅在工程完成兩周后,一座燃煤發電站就發生了事故。這個配備電池的風電場不僅維持了當地電網的運轉,還在兩天內為業主賺了大約70萬美元。有報道稱,風電場可以在一個月內以非常高的每兆瓦時電價出售電力,而發電幾乎不需要支付任何費用。

將發電廠與儲能單元相結合將成為常態??梢栽陔姀S新建時或之后添加儲能,作為一種改進。隨著混合解決方案的出現,我們期望在不久的將來看到諸多改造。這其中的三個主要驅動因素是:越來越多的發電廠將沒有固定補貼計劃(面臨市場風險);與此同時,可再生能源的日益普及導致電力市場價格為零或低于零的時數越來越多;安裝電池儲能的成本也在急劇下降。在歐洲,對風電廠進行改造,增加儲能的盈虧平衡點是當5%~10%的發電量在市場價格為負的情況下。隨著儲能電池價格暴跌,這一門檻將會降低,這就是為什么在風電場保留一些空間用于改造或擴大儲能已經是一個很好的做法。

從戰略上講,商業風險對整個可再生能源行業都有好處。對這種風險的有效管理意味著確保在需要時發電。波士頓咨詢公司預計,由于監管調整和智能電表及其它智能技術的普及,供需將迅速趨同。智能電表和其他智能技術使得監測供需平衡變得更加實際。這些包括電動汽車、新的儲能技術和部門耦合,部門耦合是建筑(供熱和制冷)等能源消耗部門與發電部門的集成。當供需平衡時,就不需要削減發電量,電價也不會低于生產成本;電力平均價格與可再生能源平均價格之間的差距將縮小,政策制定者將對可再生能源在整體能源結構中的作用穩步上升感到放心。

這種轉變將明顯體現在消費者需求的捆綁以及越來越多的用電企業和發電企業(C&I) 購電協議(PPAs)的發展上。美國是此類協議的先行者,一些500強企業簽署了企業購電協議。在歐洲,C&I購電協議已經開始在北歐國家和荷蘭出現,葡萄牙和西班牙正在構建混合購電協議。風電業主是否會為自己建立這種能力,或者是否會出現新的中介業務,還有待觀察。

當然,并不是每個行業參與者都有能力或技能來管理商業風險。然而,BCG認為,領先企業將從其它行業吸取教訓。石油和天然氣巨頭早就掌握了這些風險的管理。在不久的將來,風能和太陽能領域將出現真正的巨頭,這并不奇怪——這些公司的規??赡苁悄壳翱稍偕茉垂镜?0倍,在商界中也很受歡迎。

一個更大的賭注

“降低成本,提高性能”這句箴言對于優化壽命周期來說是必要的,但這已經不夠了。由于目前商業風險敞口是一個大得多的因素,風能領域的長期成功現在需要跨越資產類型和國界的想象力—規模上的想象力。

歐洲一家大型風電場運營商就是一個很好的例子。該公司最近購買了澳大利亞一個大型太陽能開發項目的權利。(全年日照,預期荷載系數為23%。)該公司還通過收購美國一條2吉瓦的風電通道,進一步擴大了其地域投資組合。這些舉措說明了風電運營商管理風險的兩種方式:一是將風險分散到不同發電類型的不同技術上,二是在選定的市場進行投資,承擔經過計算的風險,因為很難預測市場將以何種方式以及以多快的速度脫離支持計劃。

但風險還有另外一個方面:一開始就沒有承擔正確的風險。BCG觀察到,許多能源企業,如石油和天然氣公司,正在尋找有吸引力的進入策略和機會,以試探可再生能源市場。他們最感興趣的是風力發電,因為該行業需要更多的工程能力。這些公司的高管通常會說,他們希望從可以安全犯錯的小項目開始,然后再進行更大規模的投資。一些人希望從一開始就獲得行業回報。

然而,該行業正進入一個押注更大的時代。新來者采用水到渠成的方式,建造一個100兆瓦的風電場,他們幾乎肯定會得出這樣的結論:可再生能源對他們來說是不可行的,回報也不符合他們的需求。在多個市場大規模開發和運營不同的資產類型需要數十億美元的公司和高水平的承諾。推遲這一承諾只會增加以后進入市場的難度。

很明顯,風能產業在10年后將會發生翻天覆地的變化——也許僅僅在5年內。無論行業高管是否采取行動,情況都將如此,因為正如今天定義的那樣,許多變革力量來自行業之外。

如果領導者希望掌控自己的命運,他們必須盡快做出重大的新決定——關于風力資產的壽命優化,關于他們將擔任何種角色,以及他們將與合作伙伴外包、分包或承擔何種角色。他們必須發揮想象力,冒更大的風險,提出新想法,學習不熟悉的領域——例如PV的經濟學。

上面描述的四個主題提供了開始提問的方法,這些問題將為這些決策提供信息。沒有時間浪費了,影響這個行業的變化越來越大。因此,今天是開始問一個最重要問題的好日子:本周,你現在需要做什么,才能確保你在未來的可再生能源領域取得成功?

來源: ERR能研微訊


標簽:風電產業

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