能源央企和早期VC如何携手助力创新?—— 险峰X国家电投论坛

险峰创·2023年05月06日 15:15
资本助力创新,共同推动能源行业进步与革命

4月底,我们与国家电投集团一起,举办了一场名为《资本助力创新,寻找小而美潜在独角兽企业》的产业沙龙。

本次活动由国家电投资本部、创新部主办,国家电投中央研究院、险峰承办;国家能源局科技司、北京市科委领导出席了此次活动。在现场,国家电投集团各位领导、产业专家以及险峰新能源方向投资人、创始人一道,共同就聚焦资本助力创新,围绕用户侧综合智慧能源展开了一场深入研讨。

一、主办方致辞

北京市科委、中关村管委会创新创业处副处长武巍女士首先致辞,她指出市科委中关村管委会高度重视创业孵化和融通创新工作,国家电投清洁能源融通创新平台作为北京市首批支持的培育类孵化器,在培育挖掘硬科技企业、促进大中小企业融通创新等方面发挥了积极的作用,市科委将和国电投等央企一起,全力服务优质的创新创业主体。

随后,国家电投集团资本运营首席协调官徐立红女士也全面介绍了国家电投产业发展和资本运营工作的三大重点方向。她特别强调,国家电投作为全球最大的光伏发电、新能源发电、可再生能源发电和先进能源企业,正在积极打造原创技术策源地和产业链链长,着力布局氢能、储能、综合智慧能源方向,加大科技创新投入力度,以实际行动践行能源科技创新的使命。

作为本次活动的东道主,国家电投中央研究院党委书记、董事长何勇健先生代表研究院向出席活动的各位领导、专家、投资人和创始人表示了热烈的欢迎,随后他也向大家分享了自己对于资本助力创新的几点思考。

在何书记看来,资本是打通科技创新、组织创新和产业发展之间通道的一个重要的助推力量。依托中央研究院建设成立的国家电投清洁能源融通创新发展平台,不仅是北京市央企融通创新试点基地之一,也是北京市培育类孵化器标杆,他希望通过这一平台吸引业内优秀的产业专家、优秀的企业家以及先进科技成果向国家电投融通汇聚,为集团搭建一个创新的资源储备库,让更多小而美的潜在独角兽企业能够与国家电投诸多资源协同发展,共创绿色智慧未来。

国家电投智慧能源公司董事长、总经理宫兆军也表达了对本次沙龙活动的支持,表示国电投智慧能源公司一直致力于新能源+互联网的产业引领作用引入各类产业资源,以用户侧综合智慧能源项目开发为切入,打造能源物联网+消费互联网的新业态。

他还举了个生动的例子:“大众点评不开饭店,但饭店都要主动去拥抱大众点评,国家电投作为全球清洁能源的投资企业,完全能够将清洁能源科技企业团结在我们身边。”我们持续强化集团公司在三网融合和零碳电厂领域的市场先发优势,不断拓展朋友圈今天能和险峰的投资人和创始人共同交流,这也是投资的本质,希望未来大家能够建立产业链生态,合作取得共赢。

随后,国家电投资本运营中心副主任伍镇杰与国家电投创新部副主任和鲁,也分别就国家电投资本助力创新情况和国家电投用户侧综合智慧能源产业情况进行了介绍。

在伍镇杰主任看来,目前围绕聚焦用户侧、综合智慧能源绿电转化、科技创新等产业发展方向,各个细分领域中还有着许多有着巨大潜力的小而美企业,这些企业可能还没有被大众熟知,但他们有创新的思维以及优秀的团队和不断成熟的商业模式。希望通过系列沙龙活动,建立一个与国家电投、清洁能源产业发展相互沟通、相互促进的平台和纽带,为初创企业提供展示舞台和孵化服务,畅通投资者和初创企业的沟通渠道。

和鲁主任则介绍了国家电投新兴产业的布局,主要分为两个部分:用户侧综合智慧能源与绿电转化。其中,用户侧综合智慧能源主要包括综合智慧零碳电厂、绿电零碳交通、绿能替代和双碳服务;绿电转化主要包括新能源电源和氢能,以及绿油气。他在介绍中再次强调,欢迎资本领域和技术领域的各位朋友和头部企业与国电投加强合作,共同推进国家绿电转化以及用户侧产业发展。

报告环节的最后,由国家电投创新投资公司党委委员、副总经理张清和国家电投中央研究院党委委员、副总经理孙金华,分别向大家介绍了国家电投创新投资孵化情况以及国电投集团清洁能源融通发展创新平台发展情况。

张清表示,国家电投创新投资公司主要以科创母基金为依托,通过母基金与市场领先的私募基金管理机构形成互补关系,设立一系列的基金,结合科创板进行相应投资;同时公司也会关注当前重要的创新领先技术,比如可控核聚变等等,此外也会与科技研发机构融合,包括中央能源研究院一起设立国电投科技孵化公司,重点支持集团战略项目投资。

孙金华则重点介绍了清洁能源融通创新平台的发展情况。其中,一期园区已经开放1万平米,现在已经供给入驻园区和入驻企业使用,二期园区正在建设,2024年底将完成,对外开放面积达到5万平米;此外,中央研究院有国家能源软件重点实验室,实验设施26处,高端分析设备178台,这些科研资源也可以与入驻企业实现共享。

二、投资人、创始人及能源专家分享

在沙龙的第二个环节,首先由华北电力大学校友总会副理事长、中电联理事、中国能源互联网联盟副理事长、中电联售电与综合能源分会副会长周庆捷教授分享了《新型电力系统下的用户侧综合智慧能源产业探索与实践》的主题报告。

在周教授看来,传统电网都有地调、县调这样的五级调度制度,但目前在用户侧只有集控中心或者微电网调度中心一级调度。“根据我们的研究,一个集控中心管理的企业有500-1000家,数据量远比一个地区级的电力公司大得多,也要复杂得多”。

“目前大家的做法是把所有用户侧的电网变成成智能微电网,再用集控中心管理智能微网集群,这样算下来,一个集控中心对应1000家企业,每家企业基础效益10万元,增值价值10万元。”

如果有1万家企业接入,10个集控中心一年的管理价值就是20个亿,非常可观,但实现的技术难度也非常大,所有过去教科书上学到的电力系统分析方法,在这样的智能微电网中都是不好用的,需要建立一个全实时的电力系统计算平台,通过建模达到实时计算或者超实时计算,甚至能够和实际物理设备对接,才能支撑这样的微电网集群管理。

对于虚拟电厂,周教授表示相关标准和技术规范可能在今年出台,但如果一家虚拟电厂只靠在电力市场上的获得营收,可能不足以支撑其持续运营下去,“虚拟电厂的交易价值相对有限,电网只有高峰期才会用,其他时候不用,也就不付钱了,服务商要想活下去,一定还要考虑其它的能源服务类型。”

此外,周教授认为电动汽车不太可能成为一种分布式储能手段,因为汽车厂商不会同意,但如果是作为负荷调控方式,或许是一个值得研究的方向。

“有些边远地区,比如远距离的农村负荷,如果换线路的话,投资会非常大,不如在末端电网放几辆储能车做有功补偿。在他看来,未来的新型电力系统中会产生很多的业态,将会对我们的技术、可靠性,安全稳定运行和分析计算提出更高的要求。”

在随后的圆桌环节,险峰长青投资副总裁杨润心;云储新能源创始人&首席科学家慈松;云栋科技创始人&CEO刘魁星;辰鳗科技创始人&CEO朱越洋;和光同耀创始人&CEO李宁达;视觉动力创始人&CEO武彦辰分别就各自领域的创新技术和行业思考进行分享和探讨。

杨润心首先从投资机构视角,介绍了险峰对于新能源早期科技企业领域的理解:

险峰创立于2010年,是国内最早成立的机构化天使投资基金。旗下险峰长青、险峰旗云涵盖新能源、科技创新、先进制造、产业数字化、新经济和医疗等领域投资。

险峰的英文叫K2VC,K2是世界第二大高峰乔戈里峰,也是最难攀登的高峰,所以创业是非常艰辛艰苦的事情,早期投资也有很多风险。

但另一方面,早期投资对于科技创新又是非常重要的一环,第一批登陆科创板的400多家企业中,接近90%早期都拿过资本市场的钱,中国双碳战略是一个横跨40年的伟大战略规划,要在40年中走完西方百年的能源转型道路,其中涉及到大量的新技术、新材料、新装备、新工艺的探索,需要产业、技术和资本多方一起努力。

以前大家说能源是很偏重资产的,那么早期投资到底投什么?概括来说主要有两类:一是颠覆性技术,也就是新技术成熟以后会对老技术有颠覆性改造,比如云储新能源就是把电化学、人工智能、半导体三种技术融合在一起,来解决电池的安全性和寿命。

二是卡脖子技术的国产替代,我们知道目前在能源行业中,有些装备和材料还是只有国外能做,成本非常高,现在中国电力技术那么强,有着很多优秀的企业家和科学家,完全可以把成本降得很低。

我们平时会和大量的企业家打交道,也见证了这些老师的成长轨迹:一开始可能就是一个科学家带着一个课题组,取得了科研上的突破,慢慢发现实验室做不了,需要放大,然后成立公司,找到CEO找资源,一旦产品能够进入市场就要建厂,需要有生产团队和管理运营团队。

这个过程里CEO的思维也会变化,科学家追求的往往是怎么把一块长板做长,但创业后会慢慢发现,随着水面升高,每一块板都需要补齐。

险峰具备多年的早期投资经验,比较擅长的就是科研阶段和产品功能化的中间地带,我们会陪着科学家们走完这些过程。

具体到方法论,概括起来有四句话:看得见、看得懂、投得进、帮上忙。我们每年会在市场上看7000-10000个项目,从中筛选50-70个做投资。因为我们理解早期投资,可以得到大家的信任和认可,也可以快速决策。

未来我们非常希望能够和国家电投有更多深入的合作和探讨,因为可以明显感觉到,新能源的发展不是某个环节,而是一个完整的生态闭环,需要大家一起多做探索,携手助力科技创新,为中国能源行业作出贡献。

慈松老师也结合了「云储新能源」近期的发展情况,分享了数字储能领域最新的交叉前沿技术进展。

“世界上没有两片相同的树叶,也不存在两个完全一样的电池单体,所以个体的差异性和刚性组织架构之间的不匹配所造成的系统短板效应,是造成电池系统缺乏安全性和经济性的根源问题”。在慈松老师看来,以前的电池能量调控均采用控制电流的思路,比如被动均衡和主动均衡的BMS,但电池之间的物理连接还是固定串联,对于单点故障还很难解决,并且控制电流必然需要加变流器装置,从而带来成本和损耗的问题。云储另辟蹊径,提出了通过控制每一电池单体/模组接入充放电回路的时间来实现电池能量管控。

“能量是电流乘以时间,热是电流平方乘以电阻乘以时间,所以我们采用一套电子装置可以同时做到电和热的精准管控,并且可以在微秒级把疑似故障电池从系统中切除出去,从而颠覆了电池发明两百年以来固定串并联的应用范式,克服了电池系统“测不准、断不开”的问题,从而根本上解决了电池系统短板效应带来的安全性和经济性等行业痛点问题。”

案例方面,云储已经在内蒙古建成了全球单点规模最大的集中式退役电池梯次利用储能电站,10MW/34MWh全部采用电动大巴退役电池。“我们要实证退役动力电池不需要单体层面拆解、重新分选和成组就可以直接进入储能环节,实现从车上到车下的无缝衔接;打个比方,就像我们拿到一块旧硬盘,不可能回到原厂把硬盘拆掉,而是依托计算机直接将其格式化后就可以用“。通过云储的数字储能技术,电池也可以像硬盘一样,变成一个个数字能量存储的器件,纳入整个计算机体系架构和互联网生态中,从而屏蔽了电池的物理化学的差异性,“多样性、包容性都会变得非常强”。

刘魁星教授则分享了「云栋科技」在建筑节能领域的探索,他们的团队偏高校背景,目前公司70%以上的员工都是研究生学历。

在去年香港置地举办的建筑算法大赛中,云栋团队在初赛、复赛、决赛中全部获得了第一名的成绩,在张家口举办的全能国际太阳能竞赛中,他们在运维控制的5个单元竞赛里取得了3项满分和4项第一。

“算法是我们的核心竞争力,节能领域的第一个挑战是每栋建筑未必有大数据,如果数据量不够多,数据维度不够广,数据质量不佳,这个时候怎么办?”因此,云栋团队采取的是无数据模型,通过激励模型、大仿真平台、小数据强化学习和迁移学习,不断调优,直到形成成熟的动态模型算法。

目前,云栋已经成功完成了融科资金中心20多万平米物业的节能化改造,只通过传感器的部署,在没有进行任何工程施工的前提下,已成功运行大概2万个小时。“三四栋楼加上地下商业街,原来运维需要十几个人,现在只有1个人,而且还是我们的同事,去年我们的项目整体利润率超过90%”。

朱越洋和他的「辰鳗科技」同样把方向放在了建筑节能领域,不过是他切入的方式是商业楼宇的商户经营管理。

在朱越洋看来,过去很多商业楼宇物业最大的问题就是能耗成本如何控制,因此辰鳗科技也将自己的能源服务分为两个部分:一是基于智能终端的商户水电气费充值和催缴,“一栋商业物业可能有500个商家,原来需要人工方式去催缴费用,现在通过辰鳗的SaaS系统+智能硬件,可以将缴费率从60%-70%提升到现在的100%,降低整体收费体系中80%的人力成本,并释放物业运营方的垫资,盘活现金流”。

二是数字化之后的能源管理,比如一家物业公司的老板,每年需要给供电局交500万的电费,供电局给他开张发票,整个交易就就结束了,但每个老板都想知道这500万元到底是怎么花的,比如A区走廊多少成本,B区电梯多少成本,C区洗手间多少成本。

“举个例子,一间400平的商户,明天一转租,可能就会拆成了两家商户,一家170平,一家230平,都需要做分表管理,类似这些最后一公里的事情,国网是不会做的,所以才需要我们一个一个物业、一个一个楼的去签能源管理协议,把最难最苦最累的活做好,然后反馈出标准的数据接口,帮助物业方和电网稳定持续的提升建筑能效,增加终端负荷的柔性,降低用能成本。”

目前,辰鳗科技已经服务了25万家商户,共计1570个商业楼宇,预计到2023年完成50万家商户的覆盖,能够提供的负荷总量可达到700兆瓦。

李宁达也介绍了「和光同耀」在光伏电力电子领域的探索。在他看来,光伏行业由传统的大型地面电站模式逐步向分布式能源体系发展的趋势已经非常明朗。在这种趋势下,如何对电站乃至源、储、荷各个环节进行精细化、智能化、协同化的管理必将成为一个新的挑战。

“今年一季度,国内光伏新增装机容量达到33GW,相比去年同期增长450%,光伏累计装机量已经超过水力发电,成为国内的第二大电力来源;而去年国内光伏装机容量的87GW中,分布式就占到了2/3,预示着分布式光伏的发展已经成为我国光伏行业持续增长的新引擎。” 

因为工作经历的关系,李宁达此前接触过很多分布式光伏项目中的实际问题,其中以消防安全和运维管理尤为突出,“普通组串逆变器光伏系统存在直流高压安全隐患,一旦火灾发生,直流高压系统本身也会对消防人员带来人身威胁,而分布式光伏的电源管控和使用形式又跟以前大型地面电站的逻辑有很大的不同,所以我们希望借助不同领域的技术,实现分布式光伏智慧能源管理的解决方案。”

目前,和光同耀的产品分为三个层面:光伏组件级的电力电子,光伏系统级电力电子和分布式智慧云平台。“基于这些技术和产品,我们可以打造出基于组件级别的安全控制、精细化管理和智能运维体系,同时长期追踪每一块组件的实际运行状态,实现分布式电站全生命周期资产数据管理。”

活动的最后,武彦辰介绍了「视觉动力」的AI与仿真技术在光伏前期开发设计以及电站后期运维方面的发展与应用情况。

“传统的光伏电气系统模拟很不完整,大都依赖工程师的经验。国内光伏电站仿真计算高度依赖国外软件与技术,缺乏国产解决方案。且卫星辐照数据精度其实也很差,即使是国外很成熟的数据提供商,也承认会有正负8%-12%的总辐射值误差,如果辐照都不准,无论什么模型发电量计算仿真都是不准确的,因此会导致区域电力市场价格预判产生误差,包括后期运维、资产管理和处置,电站缺乏完整的数字化身份及电子档案,不利于后期的技术运维或商业运作。”

因此,视觉动力开发了一套名为SolarSketch的分布式光伏AI设计与仿真平台,可以在设计阶段就对电站进行1:1仿真模拟,设备的放置可以达到毫米级别精度,厂区电缆设备连接、组件组串、图纸生成也是完全自动化一键生成,不需要人工参与。

如此,工程师可以很清晰地掌握电站仿真过程中会遇到哪些系统性的问题,包括辐照端阴影损耗、温度损耗、失配损失、直交流电缆损耗、逆变器与变压器损耗、以及电站系统不可利用率等等,以便及时调整设计方案。SolarSketch平台可以利用AI技术与高度智能化的算法在设计阶段优化电站整体设备布置与接入方案,从而降低项目总投入,提高项目收益率。同时投资方也可以很直观的看到电站的概算明细以及全生命周期的经评模型,精确计算出项目工程量和收益率。

我们还有一个构想,那就是优化分布式光伏发电的功率预测与能源管理解决方案。最近我们自主开发一套高精度天空辐照成像仪,数据每5分钟上传一次。利用传统机器学习模型与电站机理模型相结合的方式,来预测电站在未来短中长期的发电状况,目前已经在北大科创园园区屋顶部署的第一代设备,硬件成本比市面类似设备要低很多,但预测结果还是非常准确的。我们已经开展了设备批量生产的工作安排与下一代设备的迭代开发,从而为更多的分布式电站服务与赋能。”

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