工業(yè)園區(qū)具有經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好、能源消耗大、產(chǎn)業(yè)集聚等特點(diǎn),是構(gòu)建靈活多樣、低碳高效的綜合能源服務(wù)體系的 “理想試驗(yàn)田”。
本文從促進(jìn)清潔能源消納、能源需求優(yōu)化、能源效率提升以及市場效益挖掘4個(gè)方面探討了適合園區(qū)開展的綜合能源服務(wù)商業(yè)模式,并從推動市場公平競爭、開放共享發(fā)展的角度提出了相關(guān)政策建議, 為探索建立園區(qū)綜合能源服務(wù)商業(yè)模式提供參考。
1、工業(yè)園區(qū)能源消費(fèi)分析
工業(yè)園區(qū)按其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)類型可分為綜合類、行業(yè)類和靜脈產(chǎn)業(yè)類園區(qū)。綜合類工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)集群程度較高,行業(yè)類別較多,資源消耗種類也繁多復(fù)雜;行業(yè)類工業(yè)園區(qū)一般以某一類行業(yè)及其衍生行業(yè)為核心,資源消耗種類相對簡單,靜脈產(chǎn)業(yè)類園區(qū)主要從事再生資源回收、加工和利用,其用能類型也相對簡單,以電等二次能源為主。
除生產(chǎn)用能以外,工業(yè)園區(qū)內(nèi)的商業(yè)、居民建筑、園區(qū)交通等,也是園區(qū)用能的重要組成。
目前工業(yè)園區(qū)能源消費(fèi)面臨著諸多問題,如:
能源消耗總量大,溫室氣體排放量大;
園區(qū)內(nèi)電、水、熱等能源的耦合利用不足,各類企業(yè)資源回收、余能利用不足,能源綜合利用率不高;
因本地資源稟賦、能源網(wǎng)絡(luò)調(diào)度技術(shù)等因素的限制,導(dǎo)致清潔能源應(yīng)用比重不高等。
隨著習(xí)近平總書記提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源戰(zhàn)略思想,能源生產(chǎn)和消費(fèi)轉(zhuǎn)型成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要命題。工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)的低碳、高效、多能、智能發(fā)展已成為必然的發(fā)展方向。
2、工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)架構(gòu)
園區(qū)綜合能源系統(tǒng)架構(gòu)包含物理層、信息層和服務(wù)層。
物理層是物質(zhì)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、供應(yīng)等功能;
信息層是數(shù)據(jù)與控制中心,利用能源數(shù)據(jù)與信息通信技術(shù),進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互與共享、智慧用能控制、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘等;
服務(wù)層是管理樞紐,基于綜合能源系統(tǒng)物理架構(gòu)及數(shù)據(jù)、信息技術(shù)的支撐,在清潔能源消納、能源效率提升、能源智慧管理等方面提供綜合能源的整體解決方案。
園區(qū)綜合能源服務(wù)的商業(yè)模式是基于上述3個(gè)層次進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施。
2.1物理層
以石油、電力、天然氣等多種能源資源為供應(yīng)側(cè),構(gòu)建分布式和集中式能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)的供應(yīng)方式,促進(jìn)電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、天然氣網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源管網(wǎng)耦合集成,運(yùn)用多種倉儲設(shè)施及儲備方法滿足電力負(fù)荷、熱負(fù)荷、冷負(fù)荷等消費(fèi)側(cè)能源需求,實(shí)現(xiàn)終端用戶的用能優(yōu)化。
2.2信息層
針對各能源子系統(tǒng)建立動態(tài)數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、共享等各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析、挖掘,提供能源智慧管理策略;基于能源數(shù)據(jù)與信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對能源樞紐站、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)、虛擬電廠、負(fù)荷側(cè)虛擬同步等的控制;構(gòu)建微功率無線通信、電力線通信、泛在智能無線專網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò);在數(shù)據(jù)、控制、通信耦合集成基礎(chǔ)上開發(fā)云平臺技術(shù)服務(wù)模塊、綜合能源服務(wù)互動平臺。
2.3服務(wù)層
提供多元化的綜合能源服務(wù),實(shí)現(xiàn)清潔能源有效利用,提升能源利用整體效率,如:分布式能源、儲能及電動汽車充電站的建設(shè)與運(yùn)營;構(gòu)建區(qū)域能源市場,形成公平、開放的準(zhǔn)入機(jī)制,開展能源零售與能源交易;針對用戶側(cè)海量能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與挖掘,分析用戶個(gè)性化需求,開展綜合能源套餐定制等增值服務(wù)。
3、工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)商業(yè)模式研究
在國家發(fā)布的“能源十三五規(guī)劃”及“互聯(lián)網(wǎng)智慧能源”發(fā)展指導(dǎo)意見的推動下,園區(qū)綜合能源系統(tǒng)建設(shè)及綜合能源服務(wù)業(yè)態(tài)發(fā)展得到了有力的推動,改變了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)互相獨(dú)立的產(chǎn)供消方式,構(gòu)建“電、熱、冷、氣”橫向多能耦合、“源-網(wǎng)-荷-儲”縱向多能協(xié)同、以及能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費(fèi)都靈活高效的綜合能源系統(tǒng)。
這也改變了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)“條塊分割”的情況,有利于培育新的市場主體。
下面將從促進(jìn)清潔能源消納、能源需求優(yōu)化、能源效率提升以及能源市場交易4個(gè)方面展開對綜合能源服務(wù)商業(yè)模式的探討。
3.1促進(jìn)清潔能源消納
充分了解園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用能需求特征和綜合能源服務(wù)資源稟賦,建設(shè)分布式與集中式供應(yīng)相結(jié)合的綜合能源系統(tǒng),開展針對傳統(tǒng)能源利用方面的項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)與投資運(yùn)營。通過降低能源消費(fèi)成本、提升能源利用效率獲得收益,同時(shí)對優(yōu)化能源需求、降低終端能耗、減少氣體排放有積極影響。
3.1.1分布式能源系統(tǒng)建設(shè)
分布式能源具有靈活性高、排放低、就地利用等優(yōu)勢,是園區(qū)能源利用的主要方式。分布式能源系統(tǒng)建設(shè)的業(yè)務(wù)方向包括:
①基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù),即能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù),微能網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)及運(yùn)營,以及存量配電網(wǎng)向智能電網(wǎng)發(fā)展的改造等;
②區(qū)域性分布式發(fā)電廠的建設(shè)運(yùn)營,如:園區(qū)大規(guī)模屋頂光伏和立面光伏系統(tǒng)的建設(shè);
③虛擬電廠的建設(shè),如:利用先進(jìn)的通信及控制技術(shù),整合不同類型分布式能源,有機(jī)結(jié)合儲能側(cè)和需求側(cè)的可用負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)對發(fā)售電側(cè)的協(xié)調(diào)運(yùn)行;
④發(fā)電與其他行業(yè)的耦合,如:參與制氫、制甲烷等能源轉(zhuǎn)換過程。
3.1.2能源社區(qū)運(yùn)營
綜合能源系統(tǒng)中,終端用戶除了是能源消費(fèi)者外,也可以通過建設(shè)分布式能源系統(tǒng)成為能源供應(yīng)者,但光伏、風(fēng)電系統(tǒng)的建設(shè)對一般用戶來說存在技術(shù)壁壘、供應(yīng)安全、能源管理、投資風(fēng)險(xiǎn)等諸多方面的困難,能源社區(qū)的運(yùn)營模式則可以解決上述問題。
能源社區(qū)是由運(yùn)營商、工業(yè)用戶、商業(yè)用戶及個(gè)人用戶等組成的集合體,社區(qū)中的風(fēng)、光、儲等設(shè)備可以由用戶自建或由社區(qū)運(yùn)營商提供,用戶在滿足自身用能需求的基礎(chǔ)上,可以選擇存儲多余的能源或供給社區(qū)網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營商擁有社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)公共設(shè)施資產(chǎn),可為社區(qū)用戶供能,或在需要時(shí)有償供應(yīng)給外部公共網(wǎng)絡(luò)。
能源社區(qū)中所有的能源交換均通過數(shù)字化的智能系統(tǒng)準(zhǔn)確記錄和計(jì)算,運(yùn)營商及用戶均可通過能源供應(yīng)等活動獲得收益。
能源社區(qū)在國外已有一些實(shí)踐案例,澳大利亞維多利亞州推出了家庭屋頂光伏與儲能系統(tǒng)項(xiàng)目,在降低初始投入成本的基礎(chǔ)上,提供每月固定價(jià)格的用電套餐,可為每個(gè)家庭節(jié)省上千澳元的電費(fèi)支出。
項(xiàng)目運(yùn)營商一方面通過用能系統(tǒng)的銷售與運(yùn)維獲取收益,另一方面對這些系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理,可在需要時(shí)為電網(wǎng)提供相應(yīng)服務(wù)。
3.2能源需求優(yōu)化
通過政策約束、價(jià)格激勵等方式引導(dǎo)客戶參與到園區(qū)的負(fù)荷調(diào)控,推動分布式和集中式能源供應(yīng)的共同發(fā)展,優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性,提高能源利用率,實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)能源網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)、高效和穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2.1需求響應(yīng)
需求響應(yīng)主要是指通過政策或經(jīng)濟(jì)手段挖掘用戶的響應(yīng)潛力,促進(jìn)各方互動以達(dá)到削峰填谷、緩解電力缺額等調(diào)控目標(biāo)。
對于電網(wǎng)側(cè)來說,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可與客戶或負(fù)荷聚合商簽訂合作協(xié)議或形成標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)模式,在電網(wǎng)有平衡需求時(shí)發(fā)出信號,由用戶側(cè)調(diào)節(jié)柔性負(fù)荷來增減產(chǎn)量及能源的消耗量,從而調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定性,用戶則可獲得相應(yīng)的補(bǔ)償。
對于用戶側(cè)來說,需求響應(yīng)可提高用戶用電的經(jīng)濟(jì)性。
企業(yè)可根據(jù)可再生能源的資源情況調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,當(dāng)可再生能源資源充足時(shí),實(shí)時(shí)電價(jià)相對較低,在資源欠缺時(shí)則相反,企業(yè)可據(jù)此調(diào)節(jié)其生產(chǎn)計(jì)劃,以降低用能成本,提高其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
3.2.2供熱、供冷項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營
項(xiàng)目為客戶提供供熱、供冷項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營等服務(wù),并提供專家服務(wù)以實(shí)現(xiàn)客戶項(xiàng)目實(shí)施過程中的成本控制,在此過程中,客戶能夠?qū)W⒂谄鋵I(yè)領(lǐng)域內(nèi),而將能源相關(guān)的技術(shù)問題交給專業(yè)人員處理,為其實(shí)現(xiàn)降低用能成本、能源高效利用的目的。
服務(wù)內(nèi)容包括但不限于:
①能源傳輸、基礎(chǔ)設(shè)施分析、需求優(yōu)化等方面的咨詢和規(guī)劃;
②供熱、供冷設(shè)備設(shè)施的建設(shè)及后續(xù)運(yùn)營、維護(hù)和故障處理;
③冷、熱管網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)維管理;
④能源審計(jì)服務(wù)等。其主要的服務(wù)模式包括2種:合同能源管理與集中式供能。
合同能源管理的重點(diǎn)是高效用能,承包商需利用最先進(jìn)的技術(shù)為客戶提供高效用能服務(wù);集中式供能的重點(diǎn)則是高效的能源分配和利用,以最大限度地減少能源消耗、降低成本,服務(wù)對象越多則分?jǐn)偝杀驹降?,提高整體運(yùn)營效率。
3.3能源效率提升
針對園區(qū)內(nèi)高能耗、粗放型的能源消費(fèi)方式,有必要促進(jìn)其能源精細(xì)管理和循環(huán)利用,提高資源配置效率,形成節(jié)約高效的能源消費(fèi)體系。
3.3.1能源管理服務(wù)
能源管理服務(wù)主要是指在企業(yè)的能源采購、資源管理、生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備維護(hù)等生產(chǎn)全周期內(nèi),提供能耗監(jiān)測、能源消費(fèi)分析、能源效率咨詢以及能源管理系統(tǒng)等服務(wù),發(fā)現(xiàn)企業(yè)級、部門級以及特定環(huán)節(jié)中的能耗問題,發(fā)掘企業(yè)節(jié)能降耗的潛力,從而實(shí)現(xiàn)提高能源效率、降低用能成本的目的。
通常的實(shí)施步驟為:
①對能源供應(yīng)、負(fù)荷曲線、能量平衡、投資收益等進(jìn)行協(xié)同分析;
②針對具體的問題提出管理措施,制定解決方案;
③制定關(guān)鍵績效指標(biāo),管控能源管理方案的實(shí)施過程;
④分析能源系統(tǒng)整體運(yùn)行情況,優(yōu)化能源采購、系統(tǒng)運(yùn)營等管理方式,不斷降低用戶整體成本。
3.3.2充電設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)營
在政府的大力推動以及各項(xiàng)優(yōu)惠政策的扶持下,我國已逐漸發(fā)展成為全球最大的新能源汽車消費(fèi)國。與我國新能源汽車的發(fā)展嚴(yán)重不匹配的是充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)嚴(yán)重滯后,而針對充電設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)營模式的探索也將成為推動新能源汽車發(fā)展的動力之一。
充電站的建設(shè)服務(wù)包括:初期的規(guī)劃設(shè)計(jì)、土木工程和電網(wǎng)接入、硬件設(shè)施的安裝與調(diào)試、電量電費(fèi)的計(jì)量核算等。
除了常規(guī)的建設(shè)運(yùn)營服務(wù)之外,通過應(yīng)用軟件提供附加服務(wù)也將成為一個(gè)重要的價(jià)值創(chuàng)造方向。針對充電站的運(yùn)營商開發(fā)能源管理智能平臺軟件,提供運(yùn)行監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、需求分析與預(yù)測等服務(wù);針對車主提供用戶版的智能充電管理軟件,提供附近站點(diǎn)忙閑信息、車輛充電數(shù)據(jù)、充電需求預(yù)判與站點(diǎn)推薦等服務(wù)。
在充電站建設(shè)與運(yùn)營服務(wù)中,提供軟硬件結(jié)合的綜合服務(wù),以硬件設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)質(zhì)量為基本,以軟件服務(wù)的智能性與靈活性為增值。
3.4能源市場交易
在當(dāng)前能源市場蓬勃發(fā)展的形勢下,能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)化、存儲、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)逐漸被打通,能源市場將變得更加公平、開放、透明,能源的商品屬性越發(fā)清晰,市場將催生新的商業(yè)模式,并挖掘出新的效益增長點(diǎn)。
3.4.1能源零售交易
在園區(qū)內(nèi),能源零售商可以根據(jù)不同用戶的用能特性和利益訴求,考慮其用能質(zhì)量要求、用能時(shí)間段、用能需求量等,制定涵蓋不同價(jià)格機(jī)制的個(gè)性化綜合能源零售套餐。
在用能側(cè),運(yùn)營商為用戶提供靈活、經(jīng)濟(jì)的用能套餐,根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整能源配比、用能時(shí)間、價(jià)格機(jī)制等,滿足用戶多樣化的需求;同時(shí)通過對不同用戶的能源需求進(jìn)行合理分配及預(yù)測,實(shí)現(xiàn)整體用能效率的優(yōu)化。
在產(chǎn)能側(cè),運(yùn)營商可以與不同的能源供應(yīng)商或上下游相關(guān)企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)合作,通過聯(lián)合采購保障能源成本,通過提高能源利用率降低運(yùn)營成本,通過聯(lián)合管理降低人力成本,提高管理效率。
小型的能源運(yùn)營商可以通過這種業(yè)務(wù)合作產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)保障其能源零售服務(wù)的品質(zhì),利用其服務(wù)的靈活性和定制化,吸引對用能服務(wù)有更多需求的客戶,從而與傳統(tǒng)能源企業(yè)共同競爭。
3.4.2能源批發(fā)交易
園區(qū)的綜合能源服務(wù)商可以為區(qū)域內(nèi)的分布式能源和終端用戶提供能源批發(fā)市場的代理服務(wù):
①為各類服務(wù)對象建立標(biāo)準(zhǔn)化市場交易流程,提供能源產(chǎn)品評價(jià)、交易政策制定與市場分析等服務(wù);
②針對能源交易需求較小的“小微用戶”,通過項(xiàng)目組合管理的方式集成多個(gè)用戶的用能負(fù)荷,使原本不滿足市場交易條件的用戶也能享受優(yōu)惠的市場價(jià)格;
③對于自身能源需求較大的用戶,基于市場風(fēng)險(xiǎn)管控手段提供價(jià)格穩(wěn)定、用能可靠的交易服務(wù)。
此外,未來能源交易平臺將朝著獨(dú)立、開放、多元的新型交易平臺發(fā)展,這也將催生以信息技術(shù)、數(shù)據(jù)服務(wù)以及安全服務(wù)為主的能源信息服務(wù)市場,使能源交易的開展更加輕松便捷。
4、政策建議
園區(qū)的綜合能源服務(wù)商業(yè)模式的構(gòu)建在于針對園區(qū)及行業(yè)用戶的實(shí)際情況和發(fā)展階段特征,研究推出高效率、低成本、具有清晰盈利模式和豐富社會價(jià)值的綜合能源服務(wù)解決方案。
一個(gè)成熟的商業(yè)模式需要在市場環(huán)境中接受檢驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)踐,這既需要各類市場相關(guān)方不斷創(chuàng)新創(chuàng)造,也需要政府部門通過政策進(jìn)行引導(dǎo)與約束,保障用戶及各市場主體的基本權(quán)益,培育新的利益相關(guān)方,促進(jìn)綜合能源市場開放競爭、健康良好地發(fā)展。
(1)消除行政壁壘,能源配置由行政化轉(zhuǎn)向市場化。
推進(jìn)能源資源領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,加快油氣、熱力、電力等領(lǐng)域體制改革,破除行業(yè)壁壘,強(qiáng)化市場競爭;促進(jìn)能源流、信息流的自由流動,完善制度體系保障各種能源實(shí)現(xiàn)橫向多能互補(bǔ)、縱向梯級利用。
(2)按照市場化改革方向,推行有利于提高系統(tǒng)效率的價(jià)格機(jī)制。
實(shí)施峰谷價(jià)格、季節(jié)價(jià)格兩部制價(jià)格等科學(xué)價(jià)格制度,推廣落實(shí)氣、電價(jià)格聯(lián)動等價(jià)格機(jī)制,引導(dǎo)電力、天然氣用戶主動參與需求側(cè)管理。
(3)鼓勵創(chuàng)立專業(yè)化信息和技術(shù)服務(wù)提供商,提供跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的科技、政策、管理等專業(yè)信息,擴(kuò)充市場參與者信息獲取渠道,提高市場信息公開透明度,消減信息不對稱,降低交易成本,推廣技術(shù)升級,提高智慧能源體系效率,降低生產(chǎn)成本。
(4)發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,推動建立公平競爭、開放有序的能源市場交易體系。建立健全能源市場的準(zhǔn)入制度,鼓勵第三方資本、小微型企業(yè)等新興市場主體參與市場,促進(jìn)各類所有制企業(yè)的平等、協(xié)同發(fā)展。加快電力、油氣行業(yè)市場體系建設(shè),建立市場化交易機(jī)制和價(jià)格形成機(jī)制,有效引導(dǎo)供需。允許市場主體自主協(xié)商或通過交易平臺集中競價(jià)等多種方式開展能源商品及靈活性資源等能源衍生品的服務(wù)交易,最大限度地激發(fā)市場活力。
(5)鼓勵互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和能源企業(yè)合作,實(shí)現(xiàn)能源大數(shù)據(jù)的集成、共享和交易,促進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)新,加強(qiáng)安全監(jiān)管。
工業(yè)園區(qū)在發(fā)展綜合能源服務(wù)方面具有天然的優(yōu)勢,隨著我國能源變革進(jìn)程的不斷推進(jìn),可以想見,未來園區(qū)的綜合能源服務(wù)市場將成為各類市場參與主體開展競爭的重要領(lǐng)域。
來源:《電力需求側(cè)管理》南度度
作者:朱君、孫強(qiáng)、馮蒙霜、蘇慧玲、朱嬋霞、孫志凰、蔡暉、韓超




