能源是人類生存和發展的重要基石,是社會經濟運行的動力和基礎。近年來,隨著化石能源環境危機加重,我國經濟社會發展與傳統能源結構之間的矛盾日益突出。當前能源系統中發電、供電、供熱、供氣、供水等能源子系統隸屬于不同部門,能源系統之間存在固有藩籬,多能源鏈間的協同少,造成了能源設施的重復建設和浪費。在我國新電改和能源互聯網浪潮的沖擊下,傳統能源企業在經濟新常態和能源結構調整等力量的推動下,通過轉變發展方式、融合能源供應體系、發展分布式能源、創新商業模式等舉措,推進由傳統單一的能源產業企業向發電、售電、供熱、供冷、供水一體化綜合能源供應商轉變,同步構建與綜合能源系統相匹配的服務模式、業務模式和核心能力。
打造綜合能源供應商業模式
神華集團提出“1245”清潔能源發展戰略,探索由傳統能源提供者向綜合清潔能源生產專家、綜合能源配置專家和綜合能源使用專家轉變,積極推進“傳統能源清潔化、清潔能源規模化、節能環保產業化”。新形勢下,神華國華電力公司務實推進“兩個轉變”,積極適應能源結構調整和電力市場發展,以市場需求為導向,堅持精準管理、務實高效、穩中求進、創新發展,打造以清潔高效煤電為主體,以分布式(多聯供)能源、可再生能源、配售電業務、碳資源開發4種新業務開發作為補充并相互關聯的“一主四衛”能源發展新格局。其中,在分布式能源方面,國華電力積極探索貼近需求側的綜合能源供應商業模式,為用戶提供“以分布式能源為主導,多能互補、能源互聯網的綜合能源一體化解決方案”,構建“源、網、荷、儲、控”協調發展、集成互補的綜合能源系統。
大力開發分布式能源。分布式能源是大氣污染治理的有效途徑,通過熱、電、冷、氣多聯供方式實現能源的梯級利用,大幅提升能源綜合利用效率,將成為大型能源系統的有效補充,是能源高效清潔利用的重要方式。結合國家推進能源供給側改革的要求,國華電力積極開發分布式能源項目,重點在非禁煤城市周邊及工業園區發展煤基分布式能源、在禁煤城市及條件成熟區域發展天然氣及可再生分布式能源,目前選點布局已鋪開。
推進多能互補集成優化示范工程建設。多能互補集成優化按照不同資源和用能對象,實現煤基、天然氣、風、光等各類分布式能源互相補充、協同供應,滿足用戶用能需求。推進多能互補集成優化系統建設,就是要面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求,因地制宜、統籌開發、互補利用傳統能源和新能源,優化布局建設一體化集成供能基礎設施,通過煤基、天然氣熱電冷三聯供、可再生能源分布式和能源智能微網等方式,實現多能協同供應和能源綜合梯級利用。
促進“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)發展。能源互聯網是以電力系統為核心和紐帶,多種能源互聯互通的能源網絡,通過多能協同互補大幅提高能源綜合利用效率;深度融合能源系統與信息物理系統,助力能源轉型;以用戶為中心,創新能源電力運營的商業模式和服務業態,向用戶提供便捷的能源、信息綜合服務。
構建“源、網、荷、儲、控”協調發展、集成互補的綜合能源系統。國華電力擬以功能區為單元,運用分布式能源技術,提供多能互補、“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)的綜合能源一體化解決方案,形成橫向“電、熱、冷、氣、水”能源多品種之間的互聯互通、協同供應,縱向“源—網—荷—儲—控”能源多供應環節之間的協調發展、集成互補,建成能源與信息高度融合的新型生態化綜合能源系統。其中,“源”是指煤炭、天然氣、太陽能、地熱能、風能、生物質能等各種一次能源以及電力等二次能源;“網”涵蓋電網、氣網、熱網、冷網等能源傳輸網絡;“荷”與“儲”則代表了各種能源需求以及存儲設施;“控”是采用智能數據采集分析系統,實現多能耦合、綜合調控。
提供綜合能源一體化解決方案。綜合能源一體化解決方案分為2種模式:一種是煤基或天然氣分布式能源+新能源系統(包括太陽能、地熱能、風能、生物質能等)+“源、網、荷、儲、控”的能源互聯網的多能融合、多業態服務的區域式綜合能源一體化解決方案,推薦應用在城市工業園區、產業園區、大型社區等處;另一種是天然氣分布式能源+新能源系統(包括屋頂光伏、地熱能、風能、生物質能等)的多能互補、集成優化的城市綜合體綜合能源一體化解決方案,推薦應用在工廠、學校、醫院、單一建筑物等處。
探索綜合能源服務業務模式
綜合能源服務的基本業務模式,是以分布式能源和能源互聯網為基礎,通過能源輸送網絡、信息物理系統、綜合能源管理平臺以及信息和增值服務,實現能源流、信息流、價值流的交換與互動,滿足生態、安全可靠、優質經濟多目標要求。
推動能源產業融合,實現多方互利共贏。分布式能源項目實施過程中,會涉及政府、園區、電力、燃氣、發電和用戶等很多主體,常規看政府、園區和電力屬于被動方,燃氣、發電和用戶屬于主動方,但未來,出于指標壓力、產業環境和電網安全考慮,被動方可能會變為主動方,實施“主體驅動力”。隨著國家能源產業規制改革、能源技術創新及分布式能源發展,傳統能源產業參與者(包括電力企業、電網企業、燃氣企業、設備商、系統集成商以及設計院)都在策劃綜合能源服務產業轉型,分布式能源跨越了電力、天然氣、供熱、供冷等多個產業,不僅改變了電力與供應形式,還消除了各產業間的政策性和技術性進入壁壘;能源產業出現新型能源和傳統能源產業融合趨勢,起到了降低成本、分散風險的作用,提高了能源綜合利用效率,減少了環境污染,優化了能源結構,實現了多方互利共贏。
能源規劃先行,頂層設計整體優化。能源規劃作為區域能源發展的頂層設計,統籌引領作用至關重要,必須先行。要在系統掌握區域資源稟賦、用能需求、存量能源設施等的前提下,遵循“統籌規劃、分類布置、挖掘資源、高效利用、多能融合、協同供應”思路,對區域能源結構、生產、轉換、利用各環節統籌安排,并與園區或城市規劃深度融合,以此更好地統籌電力、熱力、燃氣、可再生能源、分布式能源等專項規劃,優化調整產業規劃、城市控規及指標體系,實現區域能源體系整體最優,為綜合能源系統的構建提供宏觀指引。
構建盈利模式,提升核心競爭力。綜合能源服務的盈利,主要來源不外乎2方面,一是園區的潛在收益來源,包括以入駐率、開工率上升和環境改善為表現的土地增值,以及以園區用能增加和電力、燃氣、LNG的議價能力提高為表現的能源采購;二是服務收益。包括基礎服務(能源生產)、核心服務(能源服務和套餐設計)和增值服務(實施平臺化、運營本地化和資產服務)3部分。整個綜合能源服務可看作是一種能源管理商業模式。而其是否能獲利則主要體現在技術、資金和資源3方面能否有所突破。例如技術上需具備負荷預測、運行優化能力;資金方面需有穩定的融資平臺和融資渠道,鼓勵面向分布式能源的眾籌、PPP等靈活投融資手段,促進能源就地采集與高效利用;資源方面需掌握園區等用戶,或與上下游的電力、燃氣熱力相互聯系,具備資源整合能力。
實施創新驅動,拓寬能源發展路徑。目前,在分布式能源工作開展方面,新奧集團以燃氣為主導,同時往燃氣的深度加工—發電、冷熱供應方向發展,由能源網、物聯網與互聯網組成泛能網模式;協鑫集團以熱電聯產、光伏為主導,形成屋頂光伏、天然氣分布式、風能、低位熱能、LED照明、儲能“六位一體”微能網模式。國華電力以煤基或天然氣分布為主導,以屋頂光伏、地熱、風電、生物質等能源為補充,提供多能互補、能源互聯網的綜合能源一體化解決方案,構建“源、網、荷、儲、控”協調發展、集成互補的綜合能源系統,形成綜合能源供應商業模式。
推進綜合能源服務核心能力建設
分布式能源和能源互聯網各項關鍵技術的突破,是催生綜合能源供應商業模式的重要“催化劑”,而商業模式本身也將對技術的發展成熟產生重要的推動作用。考慮到綜合能源服務業務持續發展對核心能力建設的要求,要在關鍵技術掌握等方面,階段性地逐步進行完善。
煤基分布式能源。煤基分布式能源是通過集成先進、成熟的高效煤粉爐技術、能源動力中心多聯供技術、火電廠煤粉爐尾氣減排技術、智能控制技術等,形成高效率低排放煤基分布式能源總體解決方案。煤基分布式能源在實施過程中,需要考慮政策規劃、熱(冷)負荷、熱效率、燃料供給與價格、運行小時、投資與運營成本、環保指標等因素。
天然氣分布式能源。天然氣分布式能源是多種能源高效轉化的紐帶,可作為綜合能源供應的結合點和樞紐。天然氣分布式能源在實施過程中,需要考慮以熱定電、欠匹配、并網上網、運行時間、燃氣價格以及投資界面等因素。在實際項目中,同樣配置條件下,發電效率、氣價、余熱利用、電價和運行時間、運營年限等因素對能源價格的影響較大。
綜合能源服務的技術路線。可分為單一化和多元化2種模式。傳統的熱電聯產,以煤為能源,能源網絡中電、熱、冷、氣、水是獨立的,屬于單一化;而通過煤基或天然氣分布式能源、屋頂光伏、地熱、風電、生物質、余熱余壓余氣發電等供能整合,用戶的能源需求與各種能源系統形成互聯、互通、互動、互融,這種模式屬于多元化。在資源、環境和技術的約束條件越來越強的情況下,可行的技術路線逐漸趨向于多元化模式。此種模式能源綜合利用效率較高,但由于存在各種能源系統、供能與用能之間的強耦合,系統較為復雜,需要充分考慮用戶的用能需求、負荷特性和各類技術的應用條件,在全壽命周期范圍內因地制宜進行優化設計、集成互補。
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