能源托管型合同能源管理模式實施路徑的研究

姚秋萍 施紅

摘 要：該文分析了合同能源管理模式及其背景，并以能源費(fèi)用托管型為研究對象，對其實施步驟和實施方法進(jìn)行了分析，提出了基于技術(shù)改造和管理改造的節(jié)能設(shè)計思路，為能源費(fèi)用托管型合同能源管理模式的推廣提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：能源托管型 合同能源管理模式 實施路徑 分析

中圖分類號：U260.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0033-03

隨著經(jīng)濟(jì)、社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，能源過度消耗和環(huán)境污染也相伴而來，我國的單位GDP能耗是發(fā)達(dá)國家的三倍，重要的原因是由于能源總體利用率不高，系統(tǒng)效率低。考慮到開采、輸送后，中國能源效率不到10%，不到發(fā)達(dá)國家的一半，這意味著有90%左右的能源在生產(chǎn)、加工、轉(zhuǎn)換、輸送、儲蓄和終端利用過程中浪費(fèi)了。在2009年11月25日哥本哈根氣候變化會議前召開的國務(wù)院常務(wù)會議決定，到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～50%。由此可以看出中國政府對待節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的積極態(tài)度和明確目標(biāo)。然而，長期以來的節(jié)能降耗僅僅依靠節(jié)能技術(shù)，并沒有從系統(tǒng)出發(fā)提高能源利用率。一種效果較好節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能在一定程度上提高能源的利用效率，但相比于提高整個能源系統(tǒng)效率的作用還是顯得微弱。因此，要從根本上解決中國節(jié)能領(lǐng)域的問題，應(yīng)該把能源的利用看成是一個系統(tǒng)工程。合同能源管理機(jī)制就是從系統(tǒng)出發(fā)提高能源利用效率的機(jī)制。

歐美作為EPC（Energy Performance

Contracting）產(chǎn)業(yè)發(fā)展最成熟的地區(qū)，其EPC發(fā)展一直是各國學(xué)者研究的熱點[1-2]。Vine E等[3]介紹了美國公共事業(yè)和超級ESCO的互動和未來規(guī)劃。Bertoldi P等[4]闡述了能源服務(wù)行業(yè)在歐盟和新加入國家的發(fā)展與現(xiàn)狀。隨著ESC在發(fā)展中國家的興起，其相關(guān)研究也日益活躍，成為目前EPC應(yīng)用研究的一個新熱點。Painuly JP等[5]討論了發(fā)展中國家ESCOs發(fā)展面臨的市場、金融和體制等障礙，提出適當(dāng)?shù)慕鹑诋a(chǎn)品及其他措施可以促進(jìn)EPC的應(yīng)用。EPC項目實例的研究，為EPC的快速發(fā)展起到了很好的推動作用。VanRensburg JF等[6]以南非 Eskom公司為例，介紹了ESCO在非DSM （Demand-side Management）電信設(shè)施項目中的作用。在ESCO市場研究方面，O'Drain，Mary[7]對當(dāng)時的市場，以及客戶、供應(yīng)商、制造商、節(jié)能服務(wù)公司之間的相互關(guān)系進(jìn)行了研究，該研究對市場的結(jié)構(gòu)、參與者和信息流進(jìn)行了定性描述，對高效技術(shù)市場占有率、態(tài)度指數(shù)（attitudinal indicators）和感知的市場壁壘進(jìn)行了定量描述。Goldman CA[8]等分析了美國能源服務(wù)公司（ESCO）產(chǎn)業(yè)市場的發(fā)展趨勢和表現(xiàn)，為此他使用了兩個平行方法：一、調(diào)查公司來估算總產(chǎn)業(yè)規(guī)模；二、通過一個由1500個能源服務(wù)公司項目的組成的數(shù)據(jù)庫，來研究目標(biāo)市場和典型項目的特點（節(jié)約的能源和客戶經(jīng)濟(jì)學(xué)）。他認(rèn)為績效合同（Performance contracting），作為ESCO市場的一部分，可能不是能源服務(wù)公司未來增長的主要來源。相反，收入增長展望未來可能取決于其他增值服務(wù)上，如：節(jié)能服務(wù)公司的核心競爭力的開發(fā)，設(shè)計，以及復(fù)雜的設(shè)施工程建設(shè)，建設(shè)發(fā)展，提供風(fēng)險管理產(chǎn)品等。Okay E等[9]簡要地回顧了節(jié)能服務(wù)公司及其融資機(jī)制的相關(guān)文獻(xiàn)，提出與即將產(chǎn)生的土耳其ESCO市場有關(guān)的資金和相關(guān)風(fēng)險的意見。EPC項目的經(jīng)濟(jì)分析，也是學(xué)者們關(guān)心的重點。Shonder J[10]介紹了私人EPC項目融資的財務(wù)分析，并指EPC的四個經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵參數(shù)是執(zhí)行價格，項目利率，節(jié)省能源漲價率，以及配套的儲蓄金額。Sorrell S[11]分析了生產(chǎn)成本和交易成本的組成，并提出一個總體框架，以便在不同的環(huán)境下評估PEC項目的可行性。

在國內(nèi)，合同能源管理是一種能克服市場障礙的節(jié)能新機(jī)制，一直受到國內(nèi)學(xué)者的重視[12-14]。部分學(xué)者們通過對歐美發(fā)達(dá)國家EPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀的分析和總結(jié)，結(jié)合我國社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，得出促進(jìn)我國EPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展和改進(jìn)的方向和政策性建議。目前我國的節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展，我國節(jié)能潛力大，節(jié)能投資市場大，國家高度重視，政策環(huán)境前所未有。但是政府投入、金融融資和能耗計量與驗證，作為主要瓶頸，制約著合同能源管理模式在中國的發(fā)展。

合同能源管理模式目前主要分為效益分享型、節(jié)能量保證型和能源費(fèi)用托管型（又名節(jié)能效益支付型）。該文主要以能源費(fèi)用托管型為研究對象，對其實施路徑進(jìn)行分析，為能源托管型合同能源管理模式的推廣提供參考依據(jù)。

1 合同能源管理模式

合同能源管理模式目前主要分為效益分享型、節(jié)能量保證型和能源費(fèi)用托管型。然而，目前節(jié)能效益分享型項目仍是主流，占有市場份額近50%，節(jié)能量保證型項目迅猛增長占有市場份額40%，而能源費(fèi)用托管型、融資租賃及其他模式?jīng)]有受到應(yīng)有重視。然而，節(jié)能改造業(yè)務(wù)是一項具有風(fēng)險的業(yè)務(wù)，能源費(fèi)用托管型合同能源管理機(jī)制則用合同方式保證客戶獲得足夠的節(jié)能量，項目合同期結(jié)束后，客戶以接受捐贈方式取得節(jié)能設(shè)備所有權(quán)，以后所產(chǎn)生的節(jié)能收益全歸其享有，這就意味著節(jié)能服務(wù)公司為客戶承擔(dān)了技術(shù)風(fēng)險和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，客戶接受了這種能源管理機(jī)制，即可實現(xiàn)自身不投入資金完成節(jié)能技術(shù)改造。通過實踐證明，大多數(shù)的用能企業(yè)經(jīng)過節(jié)能改造后，效益明顯提高，實現(xiàn)了節(jié)能、效益雙豐收。因此，能源費(fèi)用托管型合同能源管理以其特有的零風(fēng)險、零投資、增收益的特點，必將是未來合同能源管理的發(fā)展趨勢。在去年舉行的“2012中國節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)年度峰會”新聞發(fā)布會上，吳道洪博士明確表示，合同能源管理的模式各有利弊，節(jié)能市場對技術(shù)的需求多種多樣，政府應(yīng)該因地制宜，扶持多種模式，讓節(jié)能服務(wù)公司選擇最適合的服務(wù)方式。因此，合同能源管理模式已經(jīng)成為推進(jìn)節(jié)能減排工作的“綠色加速器”，隨著國家節(jié)能產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策的不斷出臺和完善，能源費(fèi)用托管型合同能源管理作為較符合我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的模式，必將邁入發(fā)展的新旅程。

2 能源費(fèi)用托管型合同能源管理模式的實施步驟

2.1 建筑基本情況的收集

對所需節(jié)能的建筑進(jìn)行基本情況的收集包含有：總建筑面積、建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)、建筑墻體結(jié)構(gòu)、建筑用途、空調(diào)面積，建筑頂標(biāo)高度，建筑層高，樓層層數(shù)及人員數(shù)等。

該信息的收集為節(jié)能改造提供硬件和軟件支持，如改造設(shè)備的存放地點的選擇、根據(jù)建筑的用途對特殊樓層進(jìn)行處理、對局部玻璃外窗采用高性能的LOW-E鋼化玻璃等。

2.2 設(shè)備基本情況的統(tǒng)計

（1）空調(diào)系統(tǒng)。

（2）排風(fēng)系統(tǒng)。

（3）照明系統(tǒng)。

（4）電梯系統(tǒng)。

（5）給排水系統(tǒng)。

（6）廚房炊事系統(tǒng)。

2.3 運(yùn)行管理基本情況與特點

（1）物業(yè)管理與能源費(fèi)用支付方式。

（2）用電計量系統(tǒng)。

（3）運(yùn)行管理體制。

2.4 分析能耗現(xiàn)況及節(jié)能潛力

在上述信息獲得的基礎(chǔ)上，指出能耗的重點環(huán)節(jié)，設(shè)計節(jié)能方案。其中，對建筑能耗的診斷可采用“由指標(biāo)到問題”的方法，即通過現(xiàn)場實測和計量數(shù)據(jù)獲得一系列指標(biāo)值，比較這些指標(biāo)值和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值，即可初步判斷可能存在的問題，從而有針對性的對問題進(jìn)行詳細(xì)的測試和檢查。

其次，針對相應(yīng)的能耗測試結(jié)果提出節(jié)能潛力。表1為南方某典型建筑節(jié)能潛力分析表。

2.5 對能量和改造成本進(jìn)行預(yù)算，計算項目回收期限

根據(jù)節(jié)能托管的電量和改造措施的成本預(yù)算回收期限，簽訂托管合同。

3 節(jié)能改造實施方法

節(jié)能改造主要是針對節(jié)能量的產(chǎn)生部位進(jìn)行技術(shù)和管理改造。

3.1 技術(shù)改造

技術(shù)改造主要是通過技術(shù)上的改進(jìn)使得設(shè)備的用電量減少。其各子系統(tǒng)的技術(shù)改造措施如下：

（1）中央空調(diào)冷站。

對中央空調(diào)冷站的節(jié)能改造方法主要有更換全變頻冷機(jī)、冷卻塔控制優(yōu)化等。

（2）辦公照明系統(tǒng)改造。

照明辦公設(shè)備包括辦公室照明插座、樓層走廊公共照明、樓梯間應(yīng)急照明、地下室照明、室外景觀照明等，照明節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，包括光源、照明器具、照明配電系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)的設(shè)計、施工、調(diào)試和系統(tǒng)的運(yùn)營管理等。在不降低照明質(zhì)量的前提下，選擇合理的照明控制系統(tǒng)，采用節(jié)能燈具，最大化地實現(xiàn)大樓照明節(jié)能。根據(jù)現(xiàn)行國標(biāo)合理配置照度的前提下，兼顧照明功率密度、色溫等參數(shù)，采用新型LED光源替換原有光源。

（3）新型綠色技術(shù)的采用。

利用屋頂架設(shè)太陽能光伏，由太陽能光伏提供電力，向需要24 h照明耗能的地下停車場等照明系統(tǒng)提供照明供電，充分體現(xiàn)了可再生能源技術(shù)在能源替代、環(huán)保節(jié)能、再利用等方面的優(yōu)勢。除此之外，新能源和新光源的替換，將大幅改善以往傳統(tǒng)的停車場照明維護(hù)難度大，運(yùn)行費(fèi)用高，備急可靠性低等問題，太陽能結(jié)合LED照明項目也會成為新的節(jié)能亮點，作為綠色、低碳的實用型標(biāo)志性建筑將受到政府和社會各界的廣泛關(guān)注。因此，建議充分利用可再生能源，結(jié)合大廈現(xiàn)狀進(jìn)行新能源與高效LED照明的節(jié)能改造。

（4）能量回收利用。

在濕度大的華南地區(qū)，空調(diào)制冷除濕的同時產(chǎn)生了大量的冷凝水，且這些冷凝水往往溫度較低，并且雜質(zhì)較少，因此這部分冷凝水還有較高的利用價值。對于負(fù)荷較大的辦公建筑，冷凝水的回收量是相當(dāng)可觀的。此外，冷凝水的溫度較低，通常比冷凍水高8～10 ℃，回收到的冷卻水一般在15～20 ℃左右，具有一定熱回收價值，可優(yōu)先用于冷卻水補(bǔ)水，既能起到節(jié)水效果，又能為冷卻塔帶來良好的冷卻效果。冷凝水剛產(chǎn)生時是不含雜質(zhì)的，但冷凝水在表冷器上產(chǎn)生后，由于凝水盤長期比較濕潤，滋生有大量細(xì)菌，且聚集的灰塵較多，因此回收的冷凝水時候受到一定污染的，需要經(jīng)過簡單處理后在進(jìn)行回用。一般在進(jìn)行過濾，并在集水池進(jìn)行簡單消毒后，即可達(dá)到雜用水標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 管理改造

建筑電能的浪費(fèi)很大程度上可以在管理上進(jìn)行完善，如夜間空調(diào)、照明、新風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)閉等。要順利的實施節(jié)能方案，一套完整的檢測和數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)必不可少。

大型公共建筑能源監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)需包含以下主要功能：

（1）提供電表原始數(shù)據(jù)及其它計量監(jiān)測儀表的數(shù)據(jù)查看功能。

（2）提供支路及分項能耗數(shù)據(jù)，將能耗分解到各主要用戶和各主要專業(yè)。

（3）提供能耗數(shù)據(jù)在線查看及下載功能。

（4）提供支路及分項能耗細(xì)節(jié)圖。

（5）提供不同時間段支路及分項能耗數(shù)據(jù)對比圖。

（6）提供關(guān)鍵能耗指標(biāo)，包括單位面積能耗指標(biāo)、設(shè)備系統(tǒng)效率指標(biāo)等查看及下載功能。

（7）以上數(shù)據(jù)及圖表均可逐時、逐日、逐月、逐年的自由時間段查看及下載。

通過管理系統(tǒng)的監(jiān)測可實時的對設(shè)備進(jìn)行處理和監(jiān)控以達(dá)到節(jié)能的目的。

4 結(jié)論

該文在分析各種合同能源管理模式的基礎(chǔ)上，以能源費(fèi)用托管型為研究對象，對其實施步驟和實施方法進(jìn)行分析，提出基于技術(shù)改造和管理改造的節(jié)能設(shè)計思路，為能源托管型合同能源管理模式的推廣提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]Nicole Hopper and Charles Goldman.A Survey of the U.S.ESCO Industry：Market Growth and Development from 2000 to 2006.Environmental Energy Technologies Division.May，2007：25～40.

[2] Wankeun Oh， Kihoon Lee.Energy consumption and economic growth in Korea：testing the causality relation [J].Journal of Policy Modeling，2004（26）：973-981.

[3]Vine E，Nakagami H and Murakoshi C.Evolution of the US energy service company（ESCO）industry：From ESCO to Super ESCO[J].Energy，1999，24（6）：479-492.

[4] Bertoldi P，Rezessy S，Vine E. Energy service companies in European countries：Current status and a strategy to foster their development[J].Energy Policy，2006，34（14）：1818-1832.

[5] Painuly JP，Park H，Lee MK and Noh J.Promoting energy efficiency financing and ESCOs in developing countries： mechanisms and barriers[J]. Journal of Cleaner Production， 2003，11（6）：659-665.

[6] Van Rensburg JF，Geyser MF，Kleingeld M and Mathews EH.Developing ESCO procedures for large telecommunication facilities using novel simulation techniques[J].Journal of Energy in Southern Africa，2008，19（1）：43-54.

[7] O‘Drain Mary.Are ESCO‘s a change agent for market transformation.Proceedings ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings.2000. USA：Washington，D.C.American Council for an Energy-Efficient Economy，2000：5243-5251.

[8] Goldman CA，Hopper NC，Osborn JG Review of US ESCO industry market trends：an empirical analysis of project data. Energy Policy，2005，33（3）：387-405.

[9] Okay E，Okay N，Konukman AES，Akman U.Views on Turkey‘s impending ESCO market：Is it promising[J].Energy Policy，2008，36（6）：1821-1825.

[10] Shonder J，Ashrae.The Economics of Energy Savings Performance Contracts，Ashrae Transactions. Albuquerque，NM，United states.201 O.Atlanta，United States.Amer.Soc.Heating，Ref.Air-Conditoning Eng.Inc.2010：394-400.

[11] Sorrell S.The economics of energy service contracts[J].Energy Policy，2007，35（1）：507-521.

[12] 申曉剛.我國合同能源管理的研究及發(fā)展建議[D].保定：華北電力大學(xué)，2008.

[13] 戴建如.中國合同能源管理融資模式研究[D].北京：中央財經(jīng)大學(xué)，2005.

[14] 樊曉俊.基于合同能源管理的太陽能光伏并網(wǎng)示范項目運(yùn)營模式研究[D].武漢：武漢科技大學(xué)，2012.