●羅鵬
分布式能源項目興起于21世紀(jì)初,主要是相對于傳統(tǒng)的集中式發(fā)電模式,將電源點分散布置于用戶側(cè),對用戶實現(xiàn)近距離供電,并利用發(fā)電產(chǎn)生的余熱對用戶實現(xiàn)集中供熱、供冷,從而實現(xiàn)能源高效梯級利用的一種能源供應(yīng)方式。綜合能源服務(wù)是基于多能聯(lián)供和能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展前提下,對能源不同的供應(yīng)種類、不同的需求進行智能化組合,以達到區(qū)域內(nèi)能源的智能供應(yīng),實現(xiàn)能源的高效組合運用和用戶需求的最優(yōu)化組合分配的一種智慧能源供應(yīng)模式。分布式能源項目是綜合能源供應(yīng)的一種形式,具有提供綜合能源服務(wù)的部分硬件條件,但綜合能源服務(wù)與分布式項目的產(chǎn)品、配套設(shè)施、政策環(huán)境、提供服務(wù)、管理模式又有很大區(qū)別。
隨著國家能源行業(yè)轉(zhuǎn)型升級,出臺了一系列鼓勵綜合能源服務(wù)的政策,燃氣分布式能源項目因其靠近用戶側(cè),實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供,具備實現(xiàn)綜合能源服務(wù)的良好條件。2016 年2 月,國家發(fā)改委、能源局、工信部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確了發(fā)展綜合能源的總體思路,指出了我國綜合能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向,強調(diào)了分布式可再生能源、天然氣分布式能源、分布式儲能設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)施在綜合能源系統(tǒng)建設(shè)中的重要地位。各大電力企業(yè)紛紛提出向綜合能源服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)型,打造以電能為核心、多能協(xié)同的現(xiàn)代能源體系。
基于以上背景,本文對廣西電力行業(yè)的發(fā)展形勢進行了展望,從廣西分布式能源項目的生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀、面臨的問題、發(fā)展的需求等方面進行分析,結(jié)合綜合能源的技術(shù)和發(fā)展趨勢,提出廣西電力發(fā)展形勢下燃氣分布式項目向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型的有關(guān)思考,以利于此類項目健康發(fā)展。
(一)廣西電力發(fā)展形勢
依據(jù)“兩個百年”的奮斗目標(biāo),結(jié)合發(fā)展實際,廣西預(yù)計在未來較長一段時間內(nèi),用電需求依然將保持中高速增長。2018 至2019 年,全 區(qū) 電 力 供應(yīng)較為富裕,無電源建設(shè)缺口;2020 年由盈余轉(zhuǎn)為基本平衡,存在階段性偏緊;預(yù)計2020 年廣西全社會用電量將達到2050億千瓦時,最大負荷可能達到3520 萬千瓦,全社會用電量較“十三五規(guī)劃”增加約300 億千瓦時,全社會最大負荷增加約310 萬千瓦,“十三五”全社會用電量年均增速高達9.1%?!笆奈濉逼陂g,預(yù)計全區(qū)全社會用電量年均增速為7.5%,至2025 年,全社會用電量將達3000 億千瓦時,全社會最大負荷將達5150 萬千瓦。目前,全區(qū)在建的大型電源有8×20 萬千瓦的大藤峽水電站、紅沙核電站二期2×118 萬千瓦機組,重啟的停建煤電項目有270 萬千瓦,考慮在建的項目在“十四五”全部建成投產(chǎn)并增加受入?yún)^(qū)外電300 萬千瓦。2025 年,預(yù)計全區(qū)電源建設(shè)缺口仍有約1000 萬千瓦,或?qū)⒊霈F(xiàn)供不應(yīng)求的局面。
廣西能源資源較為匱乏,煤電用煤均需外運,且易受國家總量控制及環(huán)境容量制約;水電達到深度開發(fā)程度,已經(jīng)沒有發(fā)展空間;氣電因氣源價格較高(廣西區(qū)內(nèi)天然氣門站價格高居全國第五),而作為經(jīng)濟欠發(fā)達省份,對氣電的補貼及電價承受能力均有限,難以大規(guī)模發(fā)展;風(fēng)、光電等新能源本身資源并不豐富,且難以形成規(guī)模;接受云電等區(qū)外電力雖是廣西電力供應(yīng)的有效補充,但受到來水和省內(nèi)保供應(yīng)等因素影響,存在不穩(wěn)定性。因此,為保障能源的穩(wěn)定供應(yīng),需積極研究發(fā)展提高用能能效的綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)。
(二)廣西燃氣分布式能源項目發(fā)展情況
1.發(fā)展現(xiàn)狀
目前,廣西建成投運的燃氣分布式項目有華電南寧江南分布式項目、華能桂林燃氣分布式能源項目和中馬協(xié)鑫天然氣分布式能源項目。
華電南寧江南分布式項目,由華電集團控股投資建設(shè),位于南寧市江南工業(yè)園區(qū)沙井片區(qū)中心,緊鄰華南城商貿(mào)物流區(qū)。項目一期2×60 兆瓦機組于2014 年9 月實現(xiàn)雙投,利用天然氣發(fā)電上網(wǎng)的同時,滿足周邊工業(yè)園區(qū)261 萬平方米建筑物的冷熱需求。項目規(guī)劃年供熱(冷)量118 萬吉焦,每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤8.6 萬噸,減少二氧化碳排放量46.8 萬噸,減少二氧化硫排放量4039.2 噸,項目綜合能源利用效率可達到70%以上。
華能桂林燃氣分布式能源項目,由華能集團投資建設(shè),位于桂林市臨桂區(qū)世界旅游城內(nèi)。項目一期投資約14 億元,建設(shè)總裝機21 萬千瓦的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)冷、熱、電三聯(lián)供機組,設(shè)計年發(fā)電量11.55 億千瓦時,年供熱量224 萬GJ,于2017 年12 月全部建成投產(chǎn)。
中馬協(xié)鑫燃氣分布式能源項目,由協(xié)鑫集團與中馬園區(qū)管委共同投資建設(shè),位于中馬欽州產(chǎn)業(yè)園區(qū)。項目一期建設(shè)2×75 兆瓦級燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組,總投資10.2 億元,設(shè)計年發(fā)電量8.25 億千瓦時,年供熱量175 萬吉焦,首臺機組于2020 年8 月31 日建成投產(chǎn)。
2.存在的問題
(1)天然氣發(fā)電政策支持力度有限
近幾年,我國在天然氣利用、能源發(fā)展規(guī)劃及環(huán)保政策文件中專門針對天然氣發(fā)電的政策文件較少,政策的指導(dǎo)性不強,各省出臺的政策參差不齊,較難形成作用明顯的長效機制,由于天然氣是化石能源,不能享受可再生能源的相關(guān)補助政策,我國燃氣發(fā)電項目的運營成本中,燃氣成本占到近70%,發(fā)電成本是傳統(tǒng)燃煤發(fā)電項目的2~3 倍,按照近期的利用小時和氣價水平測算,對熱電聯(lián)產(chǎn)項目來講,上網(wǎng)電價需達到0.83 元/千瓦時才能實現(xiàn)盈虧平衡,調(diào)峰項目則要達到0.88 元/千瓦時,按照目前的電價政策來看,燃氣發(fā)電項目的快速調(diào)峰、高效環(huán)保的社會價值仍未得到充分補償。
(2)經(jīng)濟性不具備優(yōu)勢
當(dāng)前我國天然氣進口依存度高,在現(xiàn)有情況下,造成燃氣發(fā)電企業(yè)氣源成本難以下降。關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)存在“瓶頸”,目前,國內(nèi)制造企業(yè)還沒有完全掌握燃氣發(fā)電設(shè)備的核心技術(shù),部分關(guān)鍵技術(shù)還掌握在少數(shù)國外制造企業(yè)手中,不僅導(dǎo)致設(shè)備造價水平高,而且投產(chǎn)后被國外供應(yīng)商壟斷核心部件的檢修維護,致使項目的維護檢修費用居高不下,發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)成本難以有效降低,在政府現(xiàn)有電價補貼的政策下廣西各燃氣分布式能源項目仍面臨每年數(shù)千萬元虧損。
(3)配套冷熱負荷與規(guī)劃相差較大
目前,廣西的燃氣分布式項目冷熱負荷普遍達產(chǎn)率偏低,拉低項目的能源利用效率,影響項目經(jīng)濟效益與社會綜合效益的發(fā)揮,如南寧江南能源站項目是按照在發(fā)電上網(wǎng)的同時向華南城及江南工業(yè)園區(qū)的用戶提供冷、熱等負荷設(shè)計的,設(shè)計年發(fā)電量9.57 億千瓦時,供能量118 萬吉焦,2018 年供能量僅3萬吉焦,發(fā)電量僅9708 萬千瓦時,隨著國家多輪降低工商業(yè)電價政策和廣西進一步深化電改“1+2”方案的實施,江南工業(yè)園區(qū)用戶工商業(yè)用電價格的大幅下調(diào),用戶電制冷、熱成本降低,集中供能優(yōu)勢逐漸減小,迫使江南能源站對外供冷、熱的價格也大幅降低,供冷市場拓展難度進一步加大。
(4)疏導(dǎo)資金缺口較大
按照《關(guān)于規(guī)范天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價管理有關(guān)問題的通知》(發(fā)改價格〔2014〕3009 號)規(guī)定,天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價不高于煤電標(biāo)桿價0.35 元/千瓦時,最高價仍不能覆蓋各項目運營成本,按保障最低供熱負荷的利用小時測算,廣西區(qū)內(nèi)三個項目每年需要疏導(dǎo)資金約5.88 億元,政府已經(jīng)落實的疏導(dǎo)資金僅有2.1億元,缺口較大。
廣西各燃氣分布式項目一直以來依賴政府補貼維持其基本運營,根據(jù)補貼資金分配發(fā)電量計劃,不能充分利用燃氣分布式能源項目多能源聯(lián)供的特點,發(fā)揮其能源轉(zhuǎn)化效率高的優(yōu)勢,需從能源的綜合利用和附加服務(wù)中尋求利潤增長點,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,擺脫項目對政策資金補貼的依賴,起到能源綜合利用的示范效應(yīng)。燃氣分布式項目本身就是一個簡單的綜合能源系統(tǒng),如何實現(xiàn)區(qū)域的綜合能源服務(wù),開發(fā)符合所在工業(yè)園區(qū)實際情況的多種能源供應(yīng)單元,形成一個相對成熟的區(qū)域綜合能源服務(wù)系統(tǒng),在提高能源利用效率的同時,形成可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的商業(yè)模式,解決燃氣分布式項目當(dāng)前經(jīng)營中遇到的困難成為當(dāng)務(wù)之急。通過實施綜合能源服務(wù),既能大幅提升園區(qū)供能智能化水平,增強用戶的用能體驗,又能減少園區(qū)能耗水平、實現(xiàn)循環(huán)優(yōu)化、加強資源整合,從而實現(xiàn)燃氣分布式能源項目的轉(zhuǎn)型,擺脫對政府補貼的依賴,達到政府、企業(yè)和用戶多方共贏的目的。
1.轉(zhuǎn)型的形勢
廣西經(jīng)濟社會發(fā)展在國內(nèi)相對發(fā)達地區(qū)滯后,“十三五”之前能源供應(yīng)形式較為傳統(tǒng),對綜合能源項目關(guān)注較少,隨著近年來經(jīng)濟的快速發(fā)展,“一帶一路”產(chǎn)業(yè)政策的推進,對接粵港澳大灣區(qū)、承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的深入,其能源需求愈發(fā)多元化,今后,廣西還將積極構(gòu)建“南向、北聯(lián)、東融、西合”全方位開放發(fā)展新格局,大力推進數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展,地方政府也逐漸注重發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,越來越注重能源發(fā)展的質(zhì)量與綜合效益,綜合能源的發(fā)展理念也被各級政府廣泛認可,能源行業(yè)發(fā)展也逐漸由保量向提質(zhì)轉(zhuǎn)變,為綜合能源的發(fā)展提供了很好的外部條件,各類綜合能源項目正逐漸興起,除了五大發(fā)電集團這些傳統(tǒng)的能源項目投資企業(yè),其他非發(fā)電企業(yè)如協(xié)鑫、新奧能源、南網(wǎng)綜合能源公司等企業(yè)也紛紛加入到綜合能源研究開發(fā)的行列中來。由于綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)在廣西尚處于起步階段,其發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
綜合能源服務(wù)對于提高園區(qū)能源供應(yīng)的可靠性及能源的綜合利用率有著重要意義和作用:一是合理的布局和配置,可充分利用土地和空間;二是對多種能源協(xié)調(diào)利用,可提高能源的綜合利用率;三是可充分發(fā)揮各種能源優(yōu)勢,并克服自身不足;四是減少單一發(fā)電波動和間歇,降低儲能或補償要求;五是共用送變電人員和設(shè)施,減少重復(fù)配置,降低運營成本,提高利用效率。
2.轉(zhuǎn)型的條件
綜合能源系統(tǒng)利用先進的技術(shù)和管理模式,整合一定區(qū)域內(nèi)多種能源資源的新型能源系統(tǒng),實現(xiàn)各種能源子系統(tǒng)之間的統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同運行、優(yōu)化管理、互濟互補和交互響應(yīng),同時滿足各類用戶多元化用能需求,并能有效地提升區(qū)域綜合能源利用效率,達到促進能源高效合理利用的目的,多能互補、統(tǒng)籌優(yōu)化是其核心內(nèi)涵。綜合能源系統(tǒng)的基本要素有源、網(wǎng)、荷、儲、控。源,主要是就地的分布式發(fā)電供能系統(tǒng);網(wǎng),主要是智慧化的輸配電網(wǎng)與各類管網(wǎng)系統(tǒng);荷,主要是指各式各樣的用能要求,如電力、蒸汽、冷熱水、空調(diào)、燃氣、直流充電等;儲,主要是設(shè)置一系列電、熱、冷等蓄能設(shè)施;控,主要是實現(xiàn)各種能源生產(chǎn)與調(diào)度的智能控制。
目前,廣西的燃氣分布式項目都位于工業(yè)園區(qū)內(nèi),工業(yè)園一般都同時存在電、熱、冷、氣多種能源供應(yīng)需求,多以分散的燃氣鍋爐、燃煤鍋爐、電制冷機組等方式進行供應(yīng)。這類供應(yīng)方法均存在能源轉(zhuǎn)換效率低、環(huán)境污染較大、用能成本較高等弊端,同時,有的園區(qū)也有分散的風(fēng)光儲等其他能源供應(yīng)來源,需要對各種能源進行綜合利用、監(jiān)控和調(diào)度,來實現(xiàn)能源的統(tǒng)一生產(chǎn)、調(diào)度和能效的管理,可由專業(yè)的供能企業(yè)來構(gòu)建統(tǒng)一的能源供應(yīng)系統(tǒng),根據(jù)用戶冷、熱、電等各種用能負荷變化靈活調(diào)整系統(tǒng)供應(yīng)方式,同時按照系統(tǒng)供能優(yōu)化原則制定用戶用能策略,在保證用戶供能安全的前提下提高系統(tǒng)的綜合能源利用效率,同時避免了供能分散、影響整體規(guī)劃布局、綜合效率較低的缺點。
綜合能源服務(wù)是一種新型的商業(yè)模式,通過為用戶提供多種能源和服務(wù)實現(xiàn)降本增效。綜合能源服務(wù)可分為三個層面:第一層是用戶側(cè)和公共側(cè)的能源互聯(lián)網(wǎng)硬件投資建設(shè);第二層是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析管理;第三層是增值化服務(wù),如能效管理、能源金融服務(wù)、虛擬電廠等。
要實現(xiàn)綜合能源服務(wù),必須先構(gòu)建綜合能源系統(tǒng),綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的分布式發(fā)電供能、輸配電和管網(wǎng)設(shè)施、儲能設(shè)施、智能用能及檢測設(shè)施可由不同的投資主體投資建設(shè),由運營主體統(tǒng)一運營,運營主體對內(nèi)組織分布式能源生產(chǎn)商、儲能提供商和用戶之間的能源交易,通過統(tǒng)一協(xié)調(diào)、優(yōu)化調(diào)度的手段實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)自平衡和用戶側(cè)管理,對外以整體形式開展電力交易,實現(xiàn)對電網(wǎng)的輔助服務(wù)。具體路線可分為近期、中期、遠期三個實施階段。
第一階段近期主要是開展綜合能源規(guī)劃,根據(jù)規(guī)劃推進用戶側(cè)和公共側(cè)的硬件設(shè)施建設(shè),如因地制宜開展屋頂分布式光伏、分散式風(fēng)電建設(shè),同步配套充電設(shè)施與儲能系統(tǒng),統(tǒng)一園區(qū)燃氣、除鹽水等綜合供應(yīng),建設(shè)生物質(zhì)耦合等設(shè)施,規(guī)劃廢水、廢渣、垃圾等廢棄物綜合處理循環(huán)化改造等,初步建成實施綜合能源服務(wù)的多能聯(lián)供系統(tǒng);第二階段中期主要是建成智慧微網(wǎng)的物理聯(lián)接,包括增量配網(wǎng)建設(shè)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)、綜合智慧能源控制平臺建設(shè),實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析采集、分析和管理,并開展集中電力市場交易和為電網(wǎng)提供輔助市場服務(wù);第三階段遠期是增值化服務(wù),包括電能質(zhì)量監(jiān)控與設(shè)備能效管理、用戶能源設(shè)備運維與能效服務(wù)、能源監(jiān)測與節(jié)能服務(wù)等能效管理服務(wù),以及能源金融服務(wù)、虛擬電廠等衍生服務(wù),側(cè)重于對綜合能源系統(tǒng)的管理和統(tǒng)籌調(diào)用,實現(xiàn)能源流的最優(yōu)配置和能源物聯(lián)網(wǎng)的效率最大化。
綜合能源系統(tǒng)的核心在于其將多種類型能源的源、網(wǎng)、荷、儲、控深度融合,通過多能互補協(xié)同及能量梯級利用,促進可再生能源的消納,實現(xiàn)能源的清潔高效供給。綜合能源服務(wù)不僅僅是多元化的能源供應(yīng),而是充分依托電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),提供綜合能源的規(guī)劃建設(shè)、智能運營、節(jié)能環(huán)保、統(tǒng)籌調(diào)控等一攬子服務(wù),滿足客戶差異化、個性化的服務(wù)需求。要實現(xiàn)綜合能源服務(wù),能源之間的聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)必不可少,所以,配電網(wǎng)和管網(wǎng)是構(gòu)建綜合能源服務(wù)的重要基礎(chǔ),依托既有的燃氣分布式能源,構(gòu)建各主體連接與共享的電力物聯(lián)網(wǎng)是綜合能源服務(wù)的關(guān)鍵,同時要建設(shè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),構(gòu)建智能網(wǎng)架,根據(jù)園區(qū)各企業(yè)供用能情況和價格變化的智能分配負荷,同時為大電網(wǎng)提供輔助服務(wù),實現(xiàn)綜合效益。
園區(qū)的能源供應(yīng)形式由單純的生產(chǎn)者生產(chǎn)和用戶使用,轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)、使用、銷售智能化管理和提供綜合能效服務(wù)。作為綜合能源服務(wù)重要參與主體的各能源供應(yīng)商,存在以生產(chǎn)為導(dǎo)向的傳統(tǒng)思維慣性,習(xí)慣于停留在優(yōu)勝劣汰的傳統(tǒng)競爭思維模式,必須解決好和電網(wǎng)企業(yè)、政府、用戶之間的合作共贏關(guān)系,建立起符合各方利益的商業(yè)模式,明確各方權(quán)力和責(zé)任,激發(fā)動力共同推進區(qū)域的綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)。
目前,綜合能源服務(wù)尚處于起步階段,各類支持政策還不明確,實現(xiàn)園區(qū)的能源綜合供應(yīng)還需要有得到園區(qū)的批準(zhǔn),但很多方面目前還沒有成文的政策依據(jù),增加了項目審批和實施的難度,需要加強溝通協(xié)調(diào),先行先試,推動打破政策壁壘。此外,綜合能源服務(wù)涉及能源種類多、參與鏈條長、覆蓋范圍廣,對專業(yè)知識與技術(shù)要求較高。因此,要實現(xiàn)向綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)型就要充分符合能源革命、能源的綠色低碳轉(zhuǎn)型的要求,要充分調(diào)動上下游產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)、科研機構(gòu)及政府力量,匯聚各類客戶和數(shù)據(jù)等資源,形成“共建、共享、共贏”的良好局面。
面對廣西燃氣分布式項目運營中存在的一系列問題,政府和各項目開發(fā)企業(yè)需要發(fā)揮好自身作用,研究制定向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型的可行方案,協(xié)調(diào)好能源生產(chǎn)供應(yīng)不同環(huán)節(jié)的利益,充分利用燃氣分布式能源項目多能源聯(lián)供的優(yōu)勢,發(fā)揮其能源轉(zhuǎn)化效率高的特點,從能源的綜合利用和附加服務(wù)中尋求利潤增長點,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級,擺脫一直以來對政府補貼的依賴,促進此類清潔能源項目健康、高效、可持續(xù)發(fā)展。