李元浩
上海電氣分布式能源科技有限公司 上海 201199
上海臨港地區(qū)致力于打造低碳發(fā)展實(shí)踐區(qū),在分布式能源冷熱電聯(lián)供、可再生能源利用等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐。
臨港地區(qū)太陽能資源和風(fēng)能資源豐富,交通運(yùn)輸便利,施工條件良好,接入系統(tǒng)條件較好,具有智慧能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐的良好基礎(chǔ)。
筆者基于臨港地區(qū)入選互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源示范項(xiàng)目的背景與特點(diǎn),結(jié)合上海能源轉(zhuǎn)型、升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展和浦東雙自聯(lián)動(dòng)發(fā)展的要求,對(duì)標(biāo)國際,對(duì)接互聯(lián)網(wǎng)+國家戰(zhàn)略和互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源戰(zhàn)略部署,對(duì)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式進(jìn)行研究,分析借鑒國外區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)運(yùn)營案例,總結(jié)我國區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),結(jié)合臨港地區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景和各類商業(yè)模式特點(diǎn),從高效、便利、易操作、多贏等方面構(gòu)建具有臨港地區(qū)特色的能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新商業(yè)運(yùn)營模式[1-3]。
不同國家和地區(qū)對(duì)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式進(jìn)行了探索與實(shí)踐,積累了不少經(jīng)驗(yàn)[4-6]。
美國Opower公司結(jié)合行為科學(xué)、云數(shù)據(jù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析,為用戶免費(fèi)提供能耗分析和節(jié)能方案,幫助售電公司建立穩(wěn)定的客戶關(guān)系,并實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)。這一區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的核心功能是用戶不需要安裝任何智能設(shè)備,便可以得到家中制冷、制熱設(shè)備的電能消耗情況,并能夠得到鄰居的用電賬單,從而形成對(duì)比,促進(jìn)節(jié)能行為。
德國在能源互聯(lián)網(wǎng)的探索中,以政府示范項(xiàng)目的方式落地,并以點(diǎn)帶面,推動(dòng)能源系統(tǒng)的優(yōu)化和信息通信技術(shù)的升級(jí),鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行能源互聯(lián)網(wǎng)嘗試。由于德國政府堅(jiān)定推進(jìn)電力體制改革和能源轉(zhuǎn)型,售電領(lǐng)域主體活躍,綠能消費(fèi)、需求側(cè)響應(yīng)、鄰里買賣電等已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。
自2016年4月起,日本全面放開電力零售市場,允許所有用戶自由選擇售電商,取消批發(fā)市場的價(jià)格管制,鼓勵(lì)發(fā)電商、區(qū)域電力公司和售電商一起進(jìn)入交易市場。為了保證電力市場的穩(wěn)定,新售電商的售電價(jià)格不得高于區(qū)域電力公司以往的監(jiān)管售電價(jià)格。當(dāng)新售電商由于各種原因不能履行售電業(yè)務(wù)時(shí),區(qū)域電力公司必須提供保底供電服務(wù)。
業(yè)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研了國內(nèi)綜合能源服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀及商業(yè)模式,涉及天津、江蘇、廣東等地開展綜合能源服務(wù)的五家企業(yè),共有近十個(gè)綜合能源服務(wù)項(xiàng)目[7-9]。從調(diào)研結(jié)果看,國網(wǎng)天津公司綜合能源服務(wù)推廣初顯成效,國網(wǎng)江蘇公司綜合能源服務(wù)進(jìn)展迅速,南網(wǎng)廣東公司正積極探索園區(qū)級(jí)示范項(xiàng)目,協(xié)鑫全面布局“源網(wǎng)售用云”,天合光能著力打造“發(fā)儲(chǔ)配用云”。
國網(wǎng)天津北辰商務(wù)中心綠色辦公綜合能源示范工程包括屋頂和車棚光伏、風(fēng)電、風(fēng)光儲(chǔ)一體化、地源熱泵、電動(dòng)車分時(shí)租賃五大系統(tǒng),并設(shè)置綜合能源智慧管控平臺(tái)。這一項(xiàng)目各組成部分于2017年5月至9月間陸續(xù)投運(yùn)。
國網(wǎng)江蘇公司蘇州同里綜合能源服務(wù)中心項(xiàng)目包括光伏發(fā)電、高溫相變光熱發(fā)電、風(fēng)電、地源熱泵、冰蓄冷、微網(wǎng)路由器、交直流配電網(wǎng)、高溫相變儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能、預(yù)制艙式儲(chǔ)能、充換電站、電子公路、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等,并設(shè)置綜合能源服務(wù)平臺(tái)。這一項(xiàng)目Ⅰ期于2018年10月基本投運(yùn),Ⅱ期于2020年投運(yùn)。
江蘇揚(yáng)中新型城鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目包括天然氣三聯(lián)供能源站、分布式風(fēng)電、分布式光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、微電網(wǎng)等,并設(shè)置能源互聯(lián)網(wǎng)綜合管控與服務(wù)中心。這一項(xiàng)目的建設(shè)周期為2018年至2021年。
南網(wǎng)東莞松山湖綜合能源示范區(qū)項(xiàng)目包括分布式光伏、天然氣三聯(lián)供、電動(dòng)汽車充電樁、光儲(chǔ)充示范應(yīng)用、集中式和分布式儲(chǔ)能示范應(yīng)用,設(shè)置能源互聯(lián)網(wǎng)信息共享平臺(tái)。這一項(xiàng)目的建設(shè)周期為2018年至2020年。
國網(wǎng)江蘇公司作為國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)規(guī)模最大的省級(jí)公司,借助建設(shè)蘇州同里新能源小鎮(zhèn)和揚(yáng)中綠色能源島的契機(jī),分別開展同里綜合能源服務(wù)中心項(xiàng)目和揚(yáng)中新型城鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目,加速綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)落地。通過對(duì)國內(nèi)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)運(yùn)營項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比分析,所采用的商業(yè)投資和運(yùn)營模式主要有建設(shè)-運(yùn)營-轉(zhuǎn)讓、合同能源管理、建設(shè)-擁有-運(yùn)營、配售一體化、綜合能源服務(wù)等[10-11]。由大企業(yè)負(fù)責(zé)投資建設(shè)的示范項(xiàng)目,因?yàn)榫哂懈嗟馁Y源、資金和技術(shù)積累方面的優(yōu)勢(shì),能更有力推進(jìn)綜合化能源服務(wù),進(jìn)展更為順利。
國網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位為由電能供應(yīng)商向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)變,業(yè)務(wù)包括布局能源生產(chǎn)、消費(fèi)、儲(chǔ)備、交易等四大板塊,涵蓋能源規(guī)劃設(shè)計(jì)、分布式能源供應(yīng)、儲(chǔ)能、能效監(jiān)測與分析、變配電設(shè)備運(yùn)維、能效提升、電能替代、售電、充電樁、能源大數(shù)據(jù)、需求側(cè)響應(yīng)、能源配送建設(shè)與運(yùn)營、能源交易、能源信息化、用能金融等多元化服務(wù),商業(yè)模式包括設(shè)計(jì)-采購-施工總承包、建設(shè)-運(yùn)營-轉(zhuǎn)讓、合同能源管理、能源托管、產(chǎn)品銷售、融資租賃、收取代理費(fèi)和運(yùn)維費(fèi)等。
南網(wǎng)的業(yè)務(wù)定位為由傳統(tǒng)能源提供者向綜合能源服務(wù)企業(yè)轉(zhuǎn)變,南網(wǎng)廣東公司增加綜合能源、增量配網(wǎng)建設(shè)與投資、分布式能源、電動(dòng)汽車投資與運(yùn)營、市場化售電、能效服務(wù)等六個(gè)新興經(jīng)營模塊,南網(wǎng)綜合能源服務(wù)公司涉及節(jié)能服務(wù)、分布式能源及能源綜合利用、新能源與可再生能源開發(fā)、互聯(lián)網(wǎng)+能源服務(wù)等四大業(yè)務(wù)領(lǐng)域。南網(wǎng)采用的商業(yè)模式包括設(shè)計(jì)-采購-施工總承包、建設(shè)-運(yùn)營-轉(zhuǎn)讓、建設(shè)-擁有-運(yùn)營、合同能源管理、能源托管、公共私營合作、建設(shè)-移交等。
協(xié)鑫的業(yè)務(wù)定位為打造國際化能源綜合服務(wù)商,在新能源和清潔能源領(lǐng)域,業(yè)務(wù)涉及天然氣、光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)能等的開發(fā)、建設(shè)、運(yùn)營,以及設(shè)備銷售、設(shè)備運(yùn)維等,在創(chuàng)新型能源方面,業(yè)務(wù)涉及售電、微網(wǎng)能源服務(wù)、多能互補(bǔ)、多能需求側(cè)管理、云平臺(tái)、增量配電網(wǎng)建設(shè)等。協(xié)鑫采用的商業(yè)模式包括設(shè)計(jì)-采購-施工總承包、產(chǎn)品銷售、收取代理費(fèi)和運(yùn)維費(fèi)等。
天合光能的業(yè)務(wù)定位為綜合能源解決方案及核心產(chǎn)品提供商,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)包括產(chǎn)品及解決方案、電站投資與開發(fā)等,能源物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)包括儲(chǔ)能、智能微電網(wǎng)、天能云平臺(tái)、增量配電網(wǎng)、電力電子變流器等,采用的商業(yè)模式包括設(shè)計(jì)-采購-施工總承包、建設(shè)-移交、能源托管、合同管理、能源管家、公共私營合作等。
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式包括投資模式、運(yùn)營模式、衍生服務(wù)模式等,根據(jù)臨港地區(qū)不同功能區(qū)的特點(diǎn),研究各功能區(qū)符合能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的商業(yè)模式,形成靈活、高效的臨港地區(qū)創(chuàng)新機(jī)制。
從分布式能源利用到智慧能源互聯(lián)網(wǎng),前期由誰來投資建設(shè),建設(shè)后是擁有運(yùn)營權(quán)還是移交轉(zhuǎn)賣,針對(duì)不同場景,有不同模式,具體包括建設(shè)-擁有-運(yùn)行-移交、建設(shè)-運(yùn)營-轉(zhuǎn)讓、建設(shè)-擁有-運(yùn)營、建設(shè)-租賃-移交、修復(fù)-運(yùn)行-移交、移交-經(jīng)營-移交、合同能源管理七種。
綜合能源服務(wù)的基本業(yè)務(wù)模式可以從供能側(cè)和用能側(cè)出發(fā),通過能源輸送網(wǎng)絡(luò)、信息物理系統(tǒng)、綜合能源管理平臺(tái)、信息和增值服務(wù),實(shí)現(xiàn)能源流、信息流、價(jià)值流的交換與互動(dòng)。理想盈利模式中,除了構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈和業(yè)務(wù)鏈外,盈利主要來源于四個(gè)方面。一是潛在的收益來源,主要應(yīng)用于園區(qū),包括土地增值和能源采購,土地增值主要體現(xiàn)為入駐率提高、開工率提高和環(huán)境改善,能源采購主要體現(xiàn)為園區(qū)用能增加,電力、燃?xì)?、液化天然氣議價(jià)能力提高。二是核心服務(wù),包括能源服務(wù)和套餐設(shè)計(jì),能源服務(wù)主要體現(xiàn)為集中售電、熱、水、氣等能源,節(jié)約成本,套餐設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)為綜合包、單項(xiàng)包、應(yīng)急包、響應(yīng)包。三是基礎(chǔ)服務(wù),即能源生產(chǎn),包括發(fā)電和虛擬電廠,發(fā)電主要體現(xiàn)為清潔能源發(fā)電和可再生能源發(fā)電,自用電比例越高,收益越好,虛擬電廠主要體現(xiàn)為儲(chǔ)能、節(jié)能、跨用戶交易、需求側(cè)響應(yīng)。四是增值服務(wù),包括工程服務(wù)和資產(chǎn)服務(wù),工程服務(wù)主要體現(xiàn)為實(shí)施平臺(tái)化和運(yùn)營本地化,資產(chǎn)服務(wù)主要體現(xiàn)為設(shè)備租賃、合同能源管理和碳資產(chǎn)。整個(gè)綜合能源服務(wù)可以看作是一種能源托管模式。在電力市場放開后,未來相關(guān)電力企業(yè)比拼的不僅僅是發(fā)配售輸電,還包括全方位、綜合性能源服務(wù),具體運(yùn)營模式包括配售一體化模式、供銷合作社模式、綜合能源服務(wù)模式、售電折扣模式、虛擬電廠包月售電模式、配售一體化+綜合能源服務(wù)模式、互聯(lián)網(wǎng)售電服務(wù)模式。
根據(jù)臨港地區(qū)的發(fā)展建設(shè)規(guī)劃,基于突破體制機(jī)制瓶頸約束,釋放市場經(jīng)濟(jì)活力,構(gòu)建區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的臨港地區(qū)模式,將互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源發(fā)展在臨港地區(qū)先行先試,結(jié)合臨港地區(qū)不同功能區(qū)的用能場景,采用相適應(yīng)的商業(yè)模式,促進(jìn)電力、燃?xì)?、清潔能源、供水等資源的綜合利用,打破不同能源品種間的行業(yè)壁壘,建設(shè)多元化、多層級(jí)的臨港地區(qū)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
工業(yè)園區(qū)采用自主投資、自主運(yùn)營模式。工業(yè)園區(qū)廠房多,重大裝備多,可以上海電氣打造的綜合智慧能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為標(biāo)桿,引進(jìn)具有一定基礎(chǔ)的企業(yè)進(jìn)行研究突破,開展技術(shù)轉(zhuǎn)型。結(jié)合云數(shù)據(jù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析,為園區(qū)用戶免費(fèi)提供能耗分析和節(jié)能方案,建立更穩(wěn)定的客戶關(guān)系,并實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)。允許園區(qū)內(nèi)各發(fā)用電主體進(jìn)行能源互聯(lián),同時(shí)電網(wǎng)公司打破配售電壁壘,建立良好的電能交易平臺(tái)。完善輸配電定價(jià)監(jiān)審政策,補(bǔ)充針對(duì)以清潔能源為主體的輸配電定價(jià)核定機(jī)制,開展分布式發(fā)電市場交易試點(diǎn),在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行、電力可靠供應(yīng)的前提下,放開對(duì)分布式能源優(yōu)先調(diào)度的束縛。對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)及新能源微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)審查、并網(wǎng)接入、區(qū)域互聯(lián)工作予以支持,并明確相應(yīng)的歸口管理部門,給出有針對(duì)性的設(shè)計(jì)審查及并網(wǎng)、互聯(lián)驗(yàn)收流程,列出相關(guān)資質(zhì)要求,鼓勵(lì)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目作為整體進(jìn)行一體化報(bào)批。
校區(qū)采用按需定制的服務(wù)模式。以上海電力大學(xué)臨港校區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范項(xiàng)目為范本,結(jié)合臨港地區(qū)風(fēng)能、太陽能相比上海市區(qū)具有優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn),綜合利用多種能源,將校園建設(shè)成風(fēng)光儲(chǔ)一體化、電熱冷多能供應(yīng)的智慧微能源系統(tǒng)。對(duì)接住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建設(shè)綠色節(jié)能校園的要求,以及臨港地區(qū)作為上海首個(gè)國家級(jí)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)地區(qū)的環(huán)保新要求,采用規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投資、建設(shè)、運(yùn)營全過程的綜合能源服務(wù)模式。具體而言,采用學(xué)?;ㄙY金與專業(yè)節(jié)能公司投入資金相結(jié)合的模式,使能源系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)與校方新校區(qū)的規(guī)劃建設(shè)同步實(shí)施。推進(jìn)國網(wǎng)節(jié)能公司等專業(yè)公司和學(xué)校合作,由專業(yè)節(jié)能公司進(jìn)行綠色高效節(jié)能策劃設(shè)計(jì),由學(xué)校負(fù)責(zé)建設(shè)實(shí)施。專業(yè)節(jié)能公司為學(xué)校提供能耗在線監(jiān)測分析、學(xué)生公寓電能表預(yù)付費(fèi)管理等服務(wù),學(xué)校負(fù)責(zé)相關(guān)能源基礎(chǔ)設(shè)施施工。通過模式創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)合作共贏,符合投資經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求。工程投運(yùn)后,專業(yè)節(jié)能公司可依托智慧能源管控平臺(tái)繼續(xù)為學(xué)校提供專業(yè)化、高水平的運(yùn)營管理服務(wù),持續(xù)優(yōu)化新校區(qū)能源供應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行,降低學(xué)校能源成本。同時(shí)提供配套的綜合節(jié)能增值服務(wù),大大提高新校區(qū)的能源保障水平和后勤管理水平。
商務(wù)區(qū)采用共同投資、獨(dú)立運(yùn)營模式。臨港商務(wù)區(qū)借鑒上海前灘經(jīng)驗(yàn),實(shí)行共同投資、獨(dú)立運(yùn)營模式。能源服務(wù)公司與用戶共同投資,能源服務(wù)公司負(fù)責(zé)建設(shè)期項(xiàng)目管理及建成后運(yùn)行管理,向用戶提供能源服務(wù)。在合同期內(nèi),用戶可支付相對(duì)優(yōu)惠的能源使用費(fèi)。能源服務(wù)公司也可以根據(jù)用戶的特點(diǎn),提供綜合性的節(jié)能化配套服務(wù),融合電網(wǎng)、熱能網(wǎng)、信息網(wǎng),以開放性、可延伸性、可操作性為特點(diǎn),在辦公樓采用分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),并引入天然氣分布式供能、停車場分布式光伏、充放換電動(dòng)汽車充電樁,梯次利用電池儲(chǔ)能、風(fēng)電、光伏、智慧照明等綜合智慧能源。通過補(bǔ)貼激勵(lì)等機(jī)制,在需求側(cè)實(shí)現(xiàn)積極響應(yīng),達(dá)到多能互補(bǔ)能量管理優(yōu)化。從供應(yīng)側(cè)到需求側(cè)構(gòu)建全新生態(tài)系統(tǒng),推動(dòng)可再生能源使用比例的大幅提高。
物流園區(qū)采用自行投資、專業(yè)化運(yùn)營模式。推廣虹橋商務(wù)區(qū)區(qū)域集中式供能方式,鼓勵(lì)物流園區(qū)自行投資建設(shè)光伏發(fā)電、熱電聯(lián)供等能源設(shè)施。進(jìn)一步促進(jìn)清潔能源應(yīng)用,加強(qiáng)對(duì)電動(dòng)汽車的服務(wù),將普通路燈改裝為電動(dòng)汽車充電樁,有效解決電動(dòng)汽車的充電問題。同時(shí)銷售風(fēng)力照明燈、屋頂發(fā)電等分布式電源設(shè)備,提供相應(yīng)的使用培訓(xùn)及維修,幫助用戶利用新能源技術(shù)解決部分用電、用熱等日常需求。構(gòu)建區(qū)域智慧能源管理平臺(tái),以用電數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),為用戶提供能效監(jiān)控、運(yùn)維托管、搶修檢修、節(jié)能改造等綜合用電服務(wù),有效提高用戶的用電質(zhì)量。開展配售電業(yè)務(wù),直接基于市場化協(xié)議購電,然后輸送給用戶。利用各類清潔能源發(fā)電,加強(qiáng)儲(chǔ)能電池等的研發(fā)和利用,實(shí)現(xiàn)能源自產(chǎn)自用。開展增量配電網(wǎng)試點(diǎn),以適當(dāng)便宜的價(jià)格售電給其它客戶,達(dá)到能量消納的目的。
居住社區(qū)采用綜合智慧能源服務(wù)模式。基于臨港地區(qū)居民社區(qū)能耗水平、用能方式、管理水平的特點(diǎn),由能源服務(wù)公司提供綜合管理和服務(wù)。借鑒德國城市的商業(yè)模式,為周邊地區(qū)的居民和工商業(yè)用戶提供供電和供氣服務(wù),同時(shí)通過簽訂合同為居民提供可選擇的各類綜合能源套餐。能源服務(wù)公司在開展售電業(yè)務(wù)的同時(shí),可以根據(jù)公眾需求和自身服務(wù)優(yōu)勢(shì),提供供熱、供水、公共交通、車輛租賃等服務(wù),使客戶享受多方位能源服務(wù)。還可以推出客戶免費(fèi)使用電動(dòng)車充電樁等服務(wù),通過捆綁銷售吸引更多客戶,提高客戶忠誠度,實(shí)現(xiàn)利潤來源多樣化。對(duì)于多元化運(yùn)營公司,建議政府給予更多政策扶持,并提供一定的公共補(bǔ)貼。
筆者以上海臨港地區(qū)為例,開展區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式研究,有利于探索不同功能區(qū)采用不同商業(yè)模式,支撐區(qū)域能源優(yōu)化配置和高效利用,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)新技術(shù)和新政策推廣。后續(xù)將深化課題研究成果,助推臨港地區(qū)智慧城市建設(shè),探索臨港地區(qū)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的推廣,服務(wù)長三角地區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。