英國綜合能源服務(wù)發(fā)展與創(chuàng)新模式案例研究

楊 宇 宋天琦

1．上海飛奧燃?xì)庠O(shè)備有限公司

2．上海航天智慧能源研究院

0 引言

能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、分布式發(fā)電供能技術(shù)、能源系統(tǒng)監(jiān)視技術(shù)、控制技術(shù)、管理技術(shù)及新的能源交易方式的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，能源服務(wù)的多元化和智慧化在全球迅速發(fā)展，服務(wù)模式已不再局限于將供電、供氣、供暖、供冷、供氫、電氣化交通等能源系統(tǒng)集成優(yōu)化，更是引入了個性化設(shè)備供應(yīng)和跨行業(yè)服務(wù)等模式，這些模式成為各國及各企業(yè)新的戰(zhàn)略競爭和合作創(chuàng)新的焦點(diǎn)。

1 英國綜合能源發(fā)展背景概述

歐洲是最早提出綜合能源系統(tǒng)概念并最早付諸行動的地區(qū)，具有投入大、發(fā)展迅速的特點(diǎn)。早在歐盟第五框架（FP5）中，雖然智慧能源系統(tǒng)概念尚未被完整提出，但有關(guān)能源協(xié)同優(yōu)化的研究被放在顯著位置，熱點(diǎn)內(nèi)容主要是將可再生能源綜合開發(fā)與交通運(yùn)輸清潔化協(xié)調(diào)考慮、尋求多種能源（傳統(tǒng)能源和可再生能源）協(xié)同優(yōu)化和互補(bǔ)以實現(xiàn)未來替代或減少核能使用、研究用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)（其概念與美國和加拿大提出的IES和ICES類似）以實現(xiàn)可再生能源在用戶側(cè)的友好開發(fā)。此后，在后續(xù)第六（FP6）和第七（FP7）框架中，能源協(xié)同優(yōu)化和綜合能源系統(tǒng)相關(guān)研究被進(jìn)一步深化，大批具有國際影響的重要項目相繼實施。

歐洲各國除了在歐盟框架下統(tǒng)一開展綜合能源系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究外，還根據(jù)自身需求開展了大量更加深入的研究。據(jù)Utilities UK集團(tuán)市場調(diào)研，歐洲已涌現(xiàn)出上千家能源服務(wù)公司，其能源系統(tǒng)間的耦合和互動大大增強(qiáng)，英國就是其中最典型的案例。

2 英國綜合能源發(fā)展的支撐

英國能源領(lǐng)域的企業(yè)很注重能源系統(tǒng)間能量流的集成。作為一個島國，英國和歐洲大陸電力、燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò)的連接僅有小容量的高壓直流線路和燃?xì)夤艿馈Ｓ推髽I(yè)長期以來一直致力于建立一個安全和可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)。除國家層面集成電力燃?xì)庀到y(tǒng)外，社區(qū)層面分布式綜合能源系統(tǒng)的研究和應(yīng)用也得到了巨大的支持，如，英國能源與氣候變化部DECC和英國創(chuàng)新代理機(jī)構(gòu)Innovate UK（以前稱為TSB）與企業(yè)合作，資助了大量區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。

宏觀層面上，英國也為能源服務(wù)機(jī)制的構(gòu)建提供有力的支持。英國能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)支持對現(xiàn)在英國國家電網(wǎng)的“網(wǎng)調(diào)分離”，并在2019年完成分離工作，將國家電網(wǎng)中高壓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商職能與調(diào)度職能進(jìn)行分割，避免潛在的壟斷可能。

3 英國綜合能源發(fā)展創(chuàng)新模式分析與案例研究

英國是世界上具重要影響力的發(fā)達(dá)國家，智慧能源綜合服務(wù)創(chuàng)新模式也走在世界前列，且許多模式已進(jìn)入成熟的商業(yè)應(yīng)用階段。我們在對案例分析和研究后，得出智慧能源綜合服務(wù)的創(chuàng)新主要有兩個方面。

1）針對個人用戶智慧化能源綜合服務(wù)的模式創(chuàng)新：一是開展多種能源智慧化控制，結(jié)合設(shè)備的研發(fā)為用戶提供節(jié)能方案并獲利；二是跨行業(yè)與通訊類服務(wù)手機(jī)或家庭互聯(lián)網(wǎng)等捆綁服務(wù)。

案例1：E．ON．UK公司模式分析

E．ON公司是歐洲最大的能源服務(wù)企業(yè)之一，也是綜合能源服務(wù)提供商，其經(jīng)營模式主要有以下幾種：

①直接供電、供暖及天然氣。

②根據(jù)用戶情況設(shè)計能源套餐，在幫助消費(fèi)者節(jié)約能源費(fèi)用的同時，增加營業(yè)利潤。

③由于英國不允許售電公司擁有配電網(wǎng)資產(chǎn)，E．ON公司通過持有部分發(fā)電資產(chǎn)對沖自身購電風(fēng)險以降低運(yùn)營成本，獲取發(fā)電和售電之間的利差。

④采用新能源技術(shù)為用戶推薦成熟設(shè)備獲取設(shè)備銷售利潤。如，E．ON公司有電熱泵和供暖網(wǎng)絡(luò)的項目，通過這些項目對其客戶進(jìn)行調(diào)研。通過對千戶居民負(fù)載進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn)，單一用戶在有電熱泵取暖條件下比不帶電熱泵取暖時，用電頻率更高，負(fù)載曲線更緊密，需求峰值更大，從天然氣供暖時的單戶4～5kW電力峰值提升到了8kW。售電公司通過給用戶推薦新的電氣設(shè)備提高了售電量。此外，用電頻率加高后，疊加后的負(fù)載潛在變化更小，從而降低了自身風(fēng)險。

案例2:Warehouse公司模式分析

英國warehouse公司的服務(wù)模式則是將能源服務(wù)商與家庭通訊服務(wù)集成起來，提供多樣化組合套餐，并承諾比六大供應(yīng)商提供的最低可變電價平均值更優(yōu)惠的用電價格。

2）針對公用事業(yè)場所綜合服務(wù)的模式創(chuàng)新

2015年4月英國在伯明翰成立了“能源系統(tǒng)彈射器”項目，項目每年投入3千萬英鎊，用于支持英國企業(yè)重點(diǎn)研究和開發(fā)綜合能源系統(tǒng)。其中一個名為“現(xiàn)代能源伙伴”的子項目聚集了內(nèi)閣辦公室、商務(wù)、能源、工業(yè)戰(zhàn)略部及私營部門的眾多專家。

該項目從BEIS能源創(chuàng)新計劃獲得了200萬英鎊的資金，旨在培養(yǎng)私營部門在低碳發(fā)電、儲存技術(shù)和能源需求管理的尖端智能、集成和優(yōu)化能源效率解決方案方面的專業(yè)人才，以便公共事業(yè)和更廣泛的能源系統(tǒng)受益。這些選項是成本優(yōu)化和能源系統(tǒng)改造的理想場所，因為它們的消耗量足以使能源效率和需求管理解決方案產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)影響。同時，這些項目與政府的經(jīng)濟(jì)增長和工業(yè)戰(zhàn)略密切相關(guān)，能幫助實現(xiàn)綠色投資工作組的建議。

經(jīng)過競爭性招標(biāo)選定的四家私營部門供應(yīng)商被指定到四個地點(diǎn)開發(fā)綜合能源解決方案。碳信托及其支持聯(lián)盟被指定到加的夫大學(xué)、里卡多和聯(lián)盟在肯特郡的赫姆普謝佩集群、Centrica和聯(lián)合會到漢普郡的HMS Collingwood、阿特金斯—SNC拉瓦林集團(tuán)成員到卡特里克約克郡。

項目首期重點(diǎn)目標(biāo)包括：優(yōu)化目標(biāo)地點(diǎn)和鄰近地點(diǎn)的能源使用和資產(chǎn)；為未來能源需求準(zhǔn)備設(shè)施，如電動汽車的使用等；探索公共部門如房地產(chǎn)等如何利用靈活的資產(chǎn)和系統(tǒng)的支持性設(shè)計以支持更廣泛的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。此外，能源部與供應(yīng)商合作，開發(fā)了一種通用的綜合能效解決方案，2019年開始在公共部門實施，預(yù)計在2021年開始在私營部門推廣。

此外，一項價值40萬英鎊的可行性研究“能源系統(tǒng)集成指南（ESIG）-分布式能源”對公共部門房地產(chǎn)進(jìn)行了調(diào)研，發(fā)掘和分析了公共部門房地產(chǎn)如何幫助園區(qū)、激發(fā)園區(qū)級項目市場的措施。可行性研究為提高能源效率提供了早期試點(diǎn)的方法。

4 結(jié)語

英國作為世界上最具重要影響力的發(fā)達(dá)國家，在綜合能源發(fā)展過程中打下了堅實的基礎(chǔ)，使其更多元化、智慧化的創(chuàng)新模式得以更快的落實。其針對個人用戶智慧化能源綜合服務(wù)模式的創(chuàng)新，給予我們更多的利用技術(shù)和研究挖掘贏利點(diǎn)的啟發(fā)。針對公用事業(yè)場所綜合服務(wù)模式的創(chuàng)新則為我們提供了利用智慧化綜合能源節(jié)約公共資金、應(yīng)對脫碳挑戰(zhàn)的榜樣，在促進(jìn)能源共享的同時，共同實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的顯著增長。