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快乐10分彩票qq讨论群:區域能源互聯網構架下的綜合能源服務

下载云南快乐10分钟基本走势图 www.ryopp.com 北極星輸配電網訊:從2015年7月國務院印發《關于積極推進“互聯網+”行動指導意見》提出“互聯網+”智慧能源行動,到2016年2月國家發改委等聯合印發《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》,再到6月份國務院常務會議審議國家能源局《關于實施“互聯網+”智慧能源行動的工作情況匯報》,以及7月4日國家發改委、國家能源局進一步發布《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》。能源互聯網在相關方面推動下,逐漸步入試點落地階段。

一、能源互聯網的模式和發展理念

近年來,隨著化石能源枯竭以及環境?;又?,人類社會發展與傳統能源結構的矛盾日益突出,世界范圍內對能源供給與結構轉變的需求愈發高漲,能源產業催生眾多發展方向,出現了能源互聯網、分布式能源、低碳、可再生能源、綠色和智慧等熱詞。這些詞匯內在存在一些共性:互聯、高效、服務和友好?;チ侵竿嗄茉椿チㄇ虻繽?、氣網等)、不同能源互聯(如燃氣轉換為電、電轉換為熱等)以及信息互聯(如大數據與智慧城市、不同行業和部門間的信息溝通等);高效是指通過系統優化配置實現能源高效利用;服務是指從傳統工程模式轉化為為用戶直接提供服務的模式;友好是指不同供能方式之間、能源供應與用戶之間友好互動。

1、能源互聯網的必然性

能源互聯網是能源與信息深度融合的產物,是推動能源改革的必然之路。

(一)從技術層面。目前能源供應模式已從集中式逐漸向集中式、分布式、微電網、戶用式等多元供應發展。新能源發電技術、清潔能源發電技術、儲能技術以及信息技術的發展,使能源互聯網在技術上成為必然。另外,信息技術包括物聯網、大數據和云計算等技術,支撐著能源高效互聯以及用戶側的友好交互。

(二)從機制方面。新電改以及PPP政策在制度方面為能源互聯網的實現提供了支撐。由于能源的優化配置涉及到各個行業間、各個地區間的利益博弈,傳統能源企業從一開始的抗拒,到國家電網和中石油與BAT的跨行業合作,充分體現了傳統能源企業對能源互聯網大趨勢從抗拒到順應的轉變。能源和環境問題的加重倒逼能源體制改革,以及經濟新常態下企業的轉型發展使得能源互聯網成為必然。

(三)從政策方面。在新電改之前,輸配售環節幾乎完全由電力公司負責,售電模式基本為發電企業售電給電網企業,再由電網企業售電給用戶。在這種模式下,分布式發電只能間接地與用戶交互。但是,通過電力體制改革,將輸配售各個環節解開,輸配售各個環節的電價由政府核定,實施宗旨為“放開兩頭,管住中間,大力支持分布式發展”。新電改增加了用戶對中間環節的可選擇性,推動著新能源以及能源互聯網的發展。

能源互聯網的重點包括分布式發電、智能配電、智能用電以及用戶側的服務,其體現了三個密集特點:技術密集、資金密集和資源密集。在能源互聯網的背景下,需求側響應以及綜合能源服務快速發展。

2、能源互聯網的雛形

目前國內對能源互聯網的定義還不完全清晰,看一下目前能源互聯網的幾種模式:

1)上海世博園智能電網綜合示范工程

智能電網是能源互聯網的基礎,國家電網智能電網示范工程中,包括智能變電站、配網自動化、儲能系統、新能源汽車、分布式能源接入。用電信息采集、電能質量監測為能源互聯網中大數據、“互聯網+”業務的發展提供支撐,但是目前數據采集的質量、使用效率、數據開放性還有待提高。

2)海島微電網

以浙江電力為代表的海島微電網,南麂島、東澳島等島嶼上形成孤島型的微電網,包括風機、光伏、柴油發電機(備用及調峰)以及儲能,表現為離網型,這是能源互聯網的雛形,主要以電為主要能源。由于分布式能源的接入,滲透率較高,對電網的影響較大,在電網穩定性方面亟待解決。

3)上海虹橋商務核心區(一期)區域供能系統

它是以冷熱能源供應為主的區域供能形式,其南北有兩個能源站,每個能源站包含燃氣分布式系統、水蓄冷系統,結合常規電制冷、鍋爐等,滿足區域內200萬平米建筑的所有冷熱需求、生活用水及部分電力需求。在條件允許的情況下,此類項目還可采用分布式光伏、儲能、地源(水源、空氣源)熱泵等技術,在能源供應環節做進一步整合。

4)區域能源互聯網

新奧的泛能網以及協鑫的分布式微能源網都是屬于區域能源互聯網形式。新奧的泛能網將冷熱、燃氣聯系起來,開發冷熱電聯產項目,將燃氣、冷、熱、電一起銷售給用戶。協鑫的分布式微能源網按照“六位一體”模式實施:將天然氣熱電冷系統、光伏發電、風能發電、儲能技術、節能技術、低位熱能結合為一體,提供多種能源服務。但是受前一階段燃氣價格高企、電力并網(售電)制約等因素影響,此類項目推進較為緩慢。

5)以新能源為主導的能源互聯網

新能源以光伏或者風電為主,以遠景能源為例。它對風力發電和光伏發電的信息化系統進行深度開發,通過對新能源發電系統的設計、運行數據進行采集,并與天氣、地理數據整合形成大數據,并在此基礎上進行負荷預測、發電預測和運行控制,打通并優化能源生產和消費端的運行效率。同時為用戶提供風力發電站選址、風機安裝、風力發電站優化運行等一攬子服務。

6)全球能源互聯網

它的實質是特高壓電網+智能電網+清潔能源,實施清潔替代和電能替代,契合國家“一帶一路”戰略。

在天然氣網絡、熱力網絡方面,能源互聯網的應用尚處在起步階段,主要體現在智能氣網和區域能源綜合供應領域。在特高壓和智能電網技術領域已有堅實的實踐基礎上,電力系統將成為實現跨能源互聯互濟的重要樞紐;同時,電能在能源傳輸與轉換等方面具有無法比擬的綜合優勢,其基礎設施的基礎也最為完備,具備互聯互通的條件。在能源互聯網的發展趨勢上,將以電網為核心實現不同能源之間的互相物理連接。未來能源互聯網將以電網為核心,實現不同能源間互相物理連接,是一張基于信息通信技術的無形網,涉及能源生產、利用的每個環節,實現對能源數據的采集、分析、共享和處理,并由此帶來商業模式的顛覆。

3、能源互聯網的類型

針對既有的各類能源互聯網雛形和概念,本文暫將能源互聯網分為三類:全球能源互聯網、互聯網+能源以及區域能源互聯網。

全球能源互聯網主要體現是以特高壓為骨干,包括大規??稍偕茉吹氖淥?,以及全球互聯堅強智能等特性,這是國家電網的能源互聯網的概念。

互聯網+能源分為兩種模式:一種是互聯網+新能源發電,如遠景與華為、木聯能等合作形式,通過信息化技術包括大數據、云計算和數據挖掘等手段達到系統優化、資源優化配置、高效運行的目的;另一種是互聯網+能源,如國家電網、中石油與BAT的合作形式,主要是利用國網或中石油渠道和數據入口獲取用戶信息,進行深度的商業模式的創新與拓展。

區域能源互聯網的實質是多能互補基礎上的綜合能源服務,其發展路徑可分為兩類:一類是產業鏈延伸模式,如新奧、協鑫和華電的發展模式:新奧是以燃氣為主導,同時往燃氣的深度加工——發電、冷熱供應方向發展;協鑫以光伏、熱電聯產為主導,同時往天然氣、智慧能源布局;另一類是售電+綜合服務模式,是將節能服務或能效服務等增值業務整合在一起的能源服務,相比于前一種模式對其產業基礎要求較低。

4、能源互聯網產業發展的契機和理念

綜合能源服務作為在區域能源互聯網下實質性開展的業務內容,在PPP和新電改條件下,出現了新的產業發展契機。綜合能源服務核心是分布式能源以及圍繞它進行的區域能源供應,同時可以將公共熱冷、電力、燃氣甚至水務整合在一起的一種綜合能源服務形式。

產業發展契機的核心在于區域的用能需求,主要體現在以下兩個方面:一是熱電負荷的剛性需求,即用戶本身的用能需求。對于企業尤其是生產型企業,電的來源存在多樣性,包括火電、燃氣分布式發電、風電、光伏發電等,但是熱的來源具有局限性。由于環保問題,很多地區都在禁煤,故對于熱負荷的供應,清潔能源替代的趨勢明顯。二是潛在的需求,即用戶希望能夠降低能源成本。在環境約束、環境友好和能源安全約束條件下,以區域能源供應,特別是冷熱負荷同時滿足的模式下,區域能源互聯網的契機就出現了。

能源互聯網產業的發展存在外部約束:首先是經濟轉型,其實質上是涅槃重生的過程,過程較為艱難;其次是要素的存量盤活需優化配置;最后,較為有利的是制度方面,電改、油氣改革及PPP模式,為能源互聯網及相關產業提供了政策支撐。

在能源互聯網產業契機下,能源互聯網機制需考慮以下:從技術層面,主要考慮一是互聯,即接入條件,二是互通,即轉換;從政策層面,主要考慮一是互動,即交易平臺,二是互信,即約束機制,包括契約。以上條件相對成熟后,產業大發展的契機才會真正到來。

二、從售電服務到綜合能源服務

電力服務是區域能源互聯網下,綜合能源服務的主要內容之一,同時,電力并網銷售也對區域能源互聯網的建設運行產生直接影響。

售電的模式分為競爭性售電和保底性售電。對競爭性售電模式而言,現階段開展的是售電代理和負荷集成,關注兩個方面即競價機制和用戶資源的圈定??稍謔鄣緇∩細郊詠諛芊窈馱鮒搗?,同時風險控制(負荷預測和調控)和需求響應均可包含在售電模式中。但是單純的售電存在幾方面問題,如用戶的粘性、市場容量、持續性和增長性等。

考慮到上述幾個問題并結合用戶的實際需求,可提出綜合能源服務的模式。綜合能源服務有兩個含義:一是綜合能源,涵蓋多種能源,包括電力、燃氣和冷熱;二是綜合服務,包括工程服務、投資服務和運營服務。綜合能源服務包含三要素:資金、資源和技術。

傳統能源產業,包括:電力企業、電網企業、燃氣企業、設備商、ESCO(節能服務公司)、系統集成商以及專業設計院都在策劃綜合能源服務轉型,導致綜合能源服務產業競爭激烈。

1、核心競爭力

綜合能源服務公司的核心競爭力,筆者認為主要有兩方面:一是在收益來源方面。收益來源體現在三個要素:電源、配網和大用戶。二是獲利能力方面?;窶芰μ逑衷諶鲆兀杭際?、資金和資源。首先技術層面需突破,包括負荷預測、運行優化等技術能力;其次資金方面需穩定的融資平臺和融資渠道;最后資源方面需掌握園區等用戶,或與上下游的電力、燃氣或熱力相互聯系??股鮮鲆滴窆丶親試湊?。

2、主體驅動力

綜合能源服務的實施過程中,要考慮主體驅動力。在整個項目實施過程中會涉及政府、園區、電力、燃氣、發電和用戶等主體,其中政府、園區和電力是被動方,而燃氣、發電和用戶是主動方。政府在節能環保指標考核和經濟發展指標的壓力下,園區在產業環境的形勢下,電網在電力消納和電網安全的背景下,未來將化被動為主動,積極開展綜合能源服務業務。而燃氣公司考慮燃氣消納和產業轉型,發電企業考慮增產增效,用戶考慮節能降本,將積極參與綜合能源服務業務,但是后續主體角色定位可能會相互轉換。

3、綜合能源服務盈利模式

綜合能源服務的基本業務模式可從供能側和用能側出發,通過能源輸送網絡、信息物理系統、綜合能源管理平臺以及信息和增值服務,實現能源流、信息流、價值流的交換與互動。

進一步梳理綜合能源業務模式后構建的綜合能源服務的理想盈利模式中,除了產業鏈和業務鏈的構建之外,其盈利主要來源于四個方面:一是潛在的收益來源,包括土地增值和能源采購,這種模式主要應用于園區。土地增值方面,主要體現在入駐率上升、開工率上升和環境改善。能源采購方面,主要體現在園區用能增加,電力、燃氣以及LNG的議價能力提高;二是核心服務,包括能源服務和套餐設計,能源服務方面,主要體現在集中售電、熱、水、氣等能源,節約成本,而套餐設計方面主要體現在綜合包、單項包、應急包和響應包;三是基礎服務,即能源生產,包括發電和虛擬電廠,發電方面主要體現在清潔能源發電和可再生能源發電,若自用電比例越高,收益越好,而虛擬電廠方面主要體現在儲能、節能、跨用戶交易和需求側響應;四是增值服務,包括工程服務和資產服務,工程服務方面主要體現在實施平臺化和運營本地化,而資產服務體現在設備租賃、EMC(合同能源管理)和碳資產。整個綜合能源服務可看作是一種能源托管模式。

需要提醒的是,理想盈利模式中,需要結合各區域具體條件、各階段政策經濟條件、各能源服務公司自身能力等因素,分階段、有選擇、有分工地開展和實施,能源服務公司除自身能力建設之外,還需要作為一個資源整合平臺,構建有競爭力的業務模式和業務生態。

三、綜合能源服務的核心能力建設

從售電業務延伸到綜合能源服務業務,考慮到后續業務持續發展對核心能力建設的要求,建議在技術體系構建、業務路徑設計、項目系統集成和關鍵技術掌握等方面,階段性地逐步進行完善。

1、業務階段

綜合能源服務業務可分為三個階段:第一階段主要以市場拓展和風險控制為主,市場拓展主要是業務規模擴大,風險控制主要是政策把握和價格策略;第二階段主要以綜合能源和綜合服務為主,綜合能源主要是發展能源技術,滿足用戶剛性需求,而綜合服務主要是發展信息技術,挖掘用戶潛在需求;第三階段主要以智慧能源和“互聯網+”為主,智慧能源主要是商業模式要創新,盈利空間要放大,而“互聯網+”主要是規模復制,快速拓展。在這三個階段中,第一階段體現了價值流,第二階段是能源流,第三階段是信息流,但整個過程中,業務整合是關鍵。

綜合能源服務業務架構可大致分為四個部分:用戶服務、市場交易、生產運營和業務支撐。用戶服務包括營銷結算和咨詢培訓;市場交易包括能源購入和能源銷售;生產運營包括運行調度和經營管理;業務支撐包括信息平臺和能源系統。

2、技術體系

技術體系包括能源技術體系和信息技術體系。

能源技術體系包括分布式發儲(供能)系統、分布式用能系統以及智能電網、智能氣網和智能熱網,以及綜合能源服務平臺。不同能源及網絡之間,供、配、用三個環節存在耦合關系;同時,分布式發儲系統和分布式用能系統存在逐步融合的趨勢。

在信息技術體系中,通過感知層、通信層、數據層和決策層的相關聯系,支撐著數據獲取、生產經營和業務支持三個環節。將獲取的供能、用能等數據,結合政策、價格等數據,整合形成大數據庫,采用數據挖掘、預測分析等手段開展商業拓展。目前數據挖掘仍存在數據可靠性、多樣性、一致性等問題,通過數據挖掘實現數據增值的業務模式還多在探索階段。

3、業務設計

在綜合能源服務實施過程中,需考慮以下幾個因素:首先是地區,優選政策環境、能源和經濟結構較好的地區;其次是用戶主體,優選規模和需求較大、產業有前景的用戶,如園區大用戶,包括工業園區、產業園區和CBD。

整個產業發展路徑是從單項能源技術到綜合能源集成技術,從信息化技術到“互聯網+”技術,形成一個區域級的能源互聯網,最后再整合到智慧城市的業務體系中。

4、方案設計

對于單個具體項目,需要進行業務場景設計,從規劃設計即充分考慮政府規劃、用戶需求、能源政策、財稅政策、產業政策等因素,進行系統配置及能源產品價格體系設計,結合商業模式開展技術經濟性分析,并根據分析結果對技術路線、配置和運行模式等優化調整。同時,進一步確定燃氣、電力、土地等外部實施條件。

區域綜合能源服務的技術路線可以分為弱耦合和強耦合兩種模式。傳統的熱電聯產,以煤為能源,能源網絡中燃氣、電、熱是獨立的,這種模式屬于弱耦合;而通過將燃氣分布式能源、光伏、熱泵、儲能、蓄熱等供能整合,用戶的能源需求與各種能源系統的關聯度增強,這種模式屬于強耦合。

在環境、經濟和技術的約束條件越來越強的情況下,可行的技術路線逐漸趨向于強耦合模式,此種模式能源效率較高,但由于存在各種能源系統、供能與用能之間的強耦合,系統較為復雜,需要充分考慮用戶的負荷特性和各類技術的應用條件,在全壽命周期內因地制宜進行優化設計。

區域綜合能源服務的技術因素主要有規劃設計、業務場景構建、業務規則重構以及運營管理。規劃設計包括靜態負荷測算、能源站和用戶選址、配置與接入、能量流模型、可靠性模型和經濟性模型;業務場景構建包括能源網絡建模、大數據分析、邊界條件界定、用戶交互;業務規則重構包括交易政策和規則、期現貨能源購入、用戶能源供應機制;運營管理包括實施負荷預測、運營優化、調度響應。現階段業務規則重構及運營管理是關鍵。

5、關鍵技術

燃氣分布式能源是多種能源高效轉化的紐帶,可作為綜合能源供應的結合點和樞紐。燃氣分布式能源在實施過程中,需要考慮以熱定電、并網上網、運行時間、優化匹配、燃氣價格以及投資界面等因素。在實際項目中,同樣配置條件下,發電效率、氣價、余熱利用、運行時間、運營年限等因素對能源價格的影響較大。

光伏發電應考慮園區內部整體消納,實現用戶之間的相互協調。在實際光伏項目中,相同條件下,完全消納和不完全消納對項目的靜態投資回收期影響較大。

儲能包括利舊模式和新建模式兩種,其中,利舊模式主要利用電動汽車、通信基站、數據中心和建筑儲能的既有儲能能力,其關鍵在于能量云管理系統以及用戶對主功能影響的評估。新建模式中,可用的主流儲能技術主要有鉛炭電池、鋰電池和液流電池,其中鉛炭電池逐步開始了其商業化應用,但仍以產品供應商投資的模式為主。儲能應用推廣的關鍵在電價體系,在發電側,儲能的優勢體現在平滑出力以及調峰調頻;在用戶側,儲能的優勢體現在實時性和峰谷差。由于現階段電價的激勵機制還不充分,導致儲能的效益體現不明顯。

節能技術包括工業節能和建筑節能。工業節能領域,在經濟新常態和供給側改革條件下主體風險增加;而建筑節能領域,分散、小型項目的時間和人工等占比較大,其發展具有局限性。因此,將節能業務整合到綜合能源服務中,可以有效規避上述局限。

數據采集、數據平臺、數據入口等條件已經形成,通過數據挖掘產生應用效果。大數據的價值體現分三種形式:一是內涵式發展,運營管理得到改善;二是跨界式發展,可開展增值服務拓展;三是共享經濟,即商業模式創新。

6、綜合能源服務業務進入策略

綜合能源服務業務進入策略可以從項目層面和業務層面進行分析。從項目層面:一是盈利模式設計,除項目本身經營收入外,應盡可能控制投資,降低運營成本,并通過補貼或上市融資等方式強化盈利能力;二是利益關聯機制,考慮園區、用戶、燃氣、電力等相關方的利益訴求,獲得主要支撐,建立共贏機制;三是用戶選擇,選擇政策、經濟、產業屬性和經營狀況良好的用戶(群),有較好負荷特性。從業務層面:首先是業務拓展路徑,根據產業環境和資源情況確定自身定位,建立可持續的業務模式;其次是核心能力建設,逐步建立以產品、集成能力、商業模式等為核心的競爭力;最后是產業生態建設,開展業務鏈整合和產業鏈構建,打造產業生態系統,提升競爭力、拓展能力和盈利能力。

產業的健康發展最關鍵是市場交易機制要相對完善,其中要考慮幾個因素:行業許可、價格與市場接軌、主要用戶支撐、基本能源保障、完善調價機制和行業監管。

在嚴格的環境約束下,越來越多的國家級和省級開發區、CBD將不允許使用燃煤,而區域內用戶往往存在較大的用熱(冷)需求,因此,以燃氣分布式能源系統為樞紐,整合分布式光伏、空氣源熱泵、儲能等供能形式的區域供能項目,是現階段實施較多的區域能源互聯網雛形。

(作者系上海普天中科能源技術有限公司總工程師)


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