昨天的故事
一、國內(nèi)外分布式能源發(fā)展趨勢研判
經(jīng)過多年發(fā)展,各國和地區(qū)推進(jìn)分布式能源系統(tǒng),無論出發(fā)點(diǎn)如何,定義如何變化,分布式能源系統(tǒng)都以用戶端用能更安全為第一要素,并具有以下兩個(gè)特征內(nèi)涵:一是靠近用戶端,可根據(jù)用能方資源情況、用能特點(diǎn)等因素,因地制宜選擇一次能源,一般采用天然氣、沼氣、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)廢棄物等可再生能源。 二是能直接應(yīng)用,獨(dú)立運(yùn)行,運(yùn)行方式一般為并網(wǎng)、離網(wǎng)或可上網(wǎng),可以根據(jù)用能方的實(shí)際情況靈活選擇應(yīng)用方式。多聯(lián)供設(shè)施還具有梯級(jí)利用的特性,即可利用高品位能源發(fā)電,利用低品位能源供冷、供熱,系統(tǒng)能效可達(dá)70%以上。
(一)國際分布式能源發(fā)展新特征
鑒于各國資源條件、產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)等差異,推動(dòng)分布式能源的出發(fā)點(diǎn)與發(fā)展歷程不盡相同。美國、德國和日本發(fā)展分布式能源的原因相似,旨在鼓勵(lì)使用更為高效的能源系統(tǒng)。丹麥則是迫于1973年石油危機(jī)發(fā)生造成其供熱價(jià)格成倍增長,致使丹麥政府被迫著手調(diào)整能源結(jié)構(gòu),推行節(jié)能政策,以維護(hù)社會(huì)利益。從分布式能源的發(fā)展歷程來看,各國存在異同點(diǎn)。2003年美國大停電事件以及2011年日本大地震事件發(fā)生后,美國和日本開始反思集中式發(fā)電,從加強(qiáng)電力供應(yīng)安全性的角度出發(fā),推進(jìn)分布式能源的發(fā)展。而丹麥和德國均屬于歐盟成員,兩國將推進(jìn)包括可再生能源在內(nèi)的分布式能源作為達(dá)到歐盟提出的2020年基于1990年的水平減少40%溫室氣體排放要求的重要舉措。上述幾個(gè)國家在發(fā)展中都經(jīng)歷了電力改革、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、政策法案出臺(tái)過程。分布式能源在發(fā)展過程中曾經(jīng)歷過起落,而重要的是目前又從能源安全、經(jīng)濟(jì)、科技產(chǎn)業(yè)等方面考慮大力支持和發(fā)展分布式能源。
從國際層面看,在分布式能源利用成本下降的大背景下,各國的分布式能源直接財(cái)政補(bǔ)貼政策扶持力度有所減弱,但扶持政策并沒有全面退出,轉(zhuǎn)而形成更有針對(duì)性的精細(xì)化扶持政策,推動(dòng)市場尋找商機(jī),以商業(yè)模式創(chuàng)新帶動(dòng)分布式能源行業(yè)優(yōu)勝劣汰。國際分布式能源政策體現(xiàn)三個(gè)特點(diǎn):一是依然明確分布式能源的發(fā)展方向,提供電網(wǎng)接入和售電服務(wù)保障;二是鼓勵(lì)分布式能源投融資,激發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新;三是通過政策的精準(zhǔn)調(diào)整引導(dǎo)發(fā)展方向。
部分先行國家分布式能源政策梳理見表1。
從各國經(jīng)驗(yàn)來看,分布式能源將呈現(xiàn)以下特征趨勢:
(1)分布式能源已經(jīng)成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要選擇。依然明確分布式能源的發(fā)展方向,提供電網(wǎng)接入和售電服務(wù)保障;鼓勵(lì)分布式能源投融資,激發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新;政策的精準(zhǔn)調(diào)整引導(dǎo)發(fā)展方向,構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
(2)技術(shù)進(jìn)步不斷推動(dòng)分布式能源的商業(yè)化進(jìn)程。呈現(xiàn)技術(shù)集成化、服務(wù)模塊化特點(diǎn)。分布式能源的用戶需求逐步從工業(yè)用戶向商業(yè)、住宅用戶轉(zhuǎn)變,隨之裝機(jī)規(guī)模向小型化、模塊化發(fā)展,針對(duì)個(gè)人用戶,德國、日本等國的企業(yè)已經(jīng)開發(fā)了模塊集成化的微型分布式能源系統(tǒng),以滿足龐大的家用市場需求。
(3)政府扶持激發(fā)分布式能源商業(yè)模式創(chuàng)新。鼓勵(lì)以用戶端為導(dǎo)向構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源的新型商業(yè)模式,政策扶持重點(diǎn)著力從安全供電、提高能效、清潔排放三方面推動(dòng)。構(gòu)成了一個(gè)整體性的需求側(cè)能源供應(yīng)與監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng),通過后臺(tái)大數(shù)據(jù)的挖掘?qū)崿F(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。這種多元的商業(yè)價(jià)值創(chuàng)造意味著多元的參與機(jī)制與利益分享機(jī)制,為分布式能源依靠互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展提供了有效載體。
(二)我國分布式能源政策與市場訴求研判
我國分布式能源系統(tǒng)發(fā)展至今已有十多年的歷史,發(fā)展歷程可大致劃分為引入階段、起步階段和推進(jìn)階段。自“十二五”起,我國分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展已進(jìn)入推進(jìn)階段,扶持政策陸續(xù)出臺(tái),主要涉及天然氣分布式能源、分布式光伏等。其中,《分布式發(fā)電管理暫行辦法》的頒布標(biāo)志著我國開始全面推進(jìn)分布式能源的發(fā)展。2015年3月國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》,這標(biāo)志著我國第二次電力改革正式啟動(dòng),電改的實(shí)施也成為了分布式能源發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力,對(duì)分布式移動(dòng)能源的創(chuàng)新模式也將發(fā)揮指導(dǎo)性作用。
目前,從分布式能源發(fā)展市場訴求看大致可分為四類。
(1)一是要求解決電廠、工業(yè)鍋爐等燃煤污染問題,要解決用戶原電力、燃?xì)?、燃?油)鍋爐供能用途和未來用能需求。
(2)二是在區(qū)域性、季節(jié)性大電網(wǎng)停電事故中,需要解決用戶日常用電、調(diào)峰和應(yīng)急備用等綜合問題。如近年來,夏季多地區(qū)遭遇臺(tái)風(fēng)暴雨斷電情況,造成地鐵停運(yùn)、交通信號(hào)燈應(yīng)急用電出力不夠,農(nóng)戶養(yǎng)殖業(yè)損失慘重等,再次引發(fā)了人們對(duì)用電安全的反思。
(3)三是天然氣與可再生能源的發(fā)展給優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)帶來了機(jī)遇,用電和用氣高峰存在季節(jié)性、時(shí)段性的互補(bǔ)性,而大規(guī)模天然氣電廠又產(chǎn)生“氣、電”雙調(diào)峰的新壓力,發(fā)展分布式能源可緩解城市區(qū)域調(diào)峰應(yīng)急問題。
(4)四是在用戶端發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源系統(tǒng),因能而選,精準(zhǔn)服務(wù),提供了城市鄉(xiāng)村用電新途徑、調(diào)節(jié)了用戶端“電、氣、冷、熱”能源平衡,提高效能和用能安全同時(shí),或?qū)?shí)現(xiàn)藏能于民、形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
二、X類技術(shù)+分布式能源+互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新
(一)分布式能源適用技術(shù)路徑
分布式能源系統(tǒng)的定義涵蓋了眾多供能技術(shù),國家《分布式發(fā)電管理暫行辦法》根據(jù)各用能領(lǐng)域的用能特征與需求,對(duì)分布式能源系統(tǒng)劃分了5個(gè)適用范圍,初步遴選了9類目前適用技術(shù),可為8個(gè)領(lǐng)域分布式能源系統(tǒng)發(fā)展提供參考。
分布式能源系統(tǒng)的適用范圍,涵蓋總裝機(jī)容量50MW及以下的小水電;以各個(gè)電壓等級(jí)接入配電網(wǎng)的風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮艿刃履茉窗l(fā)電;除煤炭直接燃燒以外的各種廢棄物發(fā)電,多種能源互補(bǔ)發(fā)電,余熱余壓余氣發(fā)電、煤礦瓦斯發(fā)電等資源綜合利用發(fā)電;總裝機(jī)容量50MW及以下的煤層氣發(fā)電;綜合能源利用率高于70%且電力就地消納的天然氣熱電冷聯(lián)供等。
分布式能源系統(tǒng)的適用技術(shù),涵蓋小水電發(fā)供一體化技術(shù);與建筑物結(jié)合的用戶側(cè)光伏發(fā)電技術(shù);分散布局建設(shè)的并網(wǎng)型風(fēng)電、太陽能發(fā)電技術(shù);小型風(fēng)光儲(chǔ)等多能互補(bǔ)發(fā)電技術(shù);工業(yè)余熱余壓余氣發(fā)電及多聯(lián)供技術(shù);以農(nóng)林剩余物、畜禽養(yǎng)殖廢棄物、有機(jī)廢水和生活垃圾等為原料的氣化、直燃和沼氣發(fā)電及多聯(lián)供技術(shù);地?zé)崮?、海洋能發(fā)電及多聯(lián)供技術(shù);天然氣多聯(lián)供技術(shù)、煤層氣(煤礦瓦斯)發(fā)電技術(shù);其他分布式能源發(fā)電技術(shù)。
總體看來,過去十多年來,我國分布式能源項(xiàng)目更加偏重通過技術(shù)集成為各類分布式能源系統(tǒng)用戶服務(wù),即X類技術(shù)+分布式能源系統(tǒng)+互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑。其中,利用信息技術(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行智能監(jiān)測或監(jiān)控,也主要在能源服務(wù)企業(yè)內(nèi)部項(xiàng)目運(yùn)營中實(shí)施,與用戶端或多用戶實(shí)現(xiàn)互動(dòng)案例還不多。
(二)分布式能源用戶選擇與實(shí)施的技術(shù)關(guān)鍵問題分析
筆者通過多年實(shí)踐和對(duì)近百個(gè)項(xiàng)目調(diào)研,基于目前政策環(huán)境和用戶負(fù)荷需求,建議在尋找適合的分布式能源項(xiàng)目時(shí),對(duì)以下五方面用戶進(jìn)行重點(diǎn)負(fù)荷分析和服務(wù)訂制分析:一是對(duì)安全用能需求要求較高的用戶如醫(yī)院、軍事基地,交通樞紐、數(shù)據(jù)中心、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、重要科研實(shí)驗(yàn)室;二是受氣候影響較小的用戶如交通樞紐,機(jī)場、火車站等;三是有工藝熱電需求的用戶如有穩(wěn)定熱需求的工業(yè)企業(yè)或工業(yè)園區(qū);四是無大電網(wǎng)或大電網(wǎng)供電成本高導(dǎo)致用戶側(cè)用電價(jià)高的供電用戶如野外作業(yè)、海島、部分農(nóng)村農(nóng)業(yè)用電、漁業(yè)用電等;五是對(duì)節(jié)能減排有特別要求的用戶如燃煤鍋爐替代改造用戶。
綜合考慮冷熱負(fù)荷、負(fù)荷穩(wěn)定性、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、用戶的用能特征、系統(tǒng)與主機(jī)選型、分布式能源系統(tǒng)項(xiàng)目在整個(gè)工程范圍內(nèi)的系統(tǒng)集成應(yīng)用以及對(duì)用戶量身定做,運(yùn)營維護(hù)問題。以天然氣領(lǐng)域?yàn)槔m用領(lǐng)域具體排序?yàn)椋汗I(yè)企業(yè)、醫(yī)療設(shè)施、賓館、數(shù)據(jù)中心、交通樞紐、工業(yè)園區(qū)、軍事設(shè)施、文化設(shè)施、商務(wù)區(qū)、寫字樓、市場、體育設(shè)施。
總結(jié)梳理已實(shí)施項(xiàng)目的投資運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在氣候條件、政策環(huán)境都同等的條件下,影響分布式能源市場發(fā)展的最重要的因素是資源供給、能源比價(jià)、服務(wù)能力等。在具體設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)行過程中,還可能面臨5個(gè)關(guān)鍵問題:一是負(fù)荷特性問題用戶通常類型較多,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮協(xié)調(diào)冷熱電調(diào)節(jié)的模式;二是主機(jī)選型問題系統(tǒng)類型多種多樣,系統(tǒng)匹配提出要求高;三是環(huán)境要求問題不同區(qū)域?qū)Νh(huán)保要求不同,應(yīng)將系統(tǒng)性能與環(huán)保要求進(jìn)行匹配;四是工程范圍問題項(xiàng)目應(yīng)用范圍一般較廣,需考慮整個(gè)工程范圍內(nèi)的系統(tǒng)集成應(yīng)用;五是對(duì)運(yùn)營維護(hù)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)技術(shù)要求較高。
綜上分析,分布式能源項(xiàng)目有較好效益產(chǎn)出的核心是全生命周期的經(jīng)營管理,好方案要具有安全經(jīng)濟(jì)和善于服務(wù)兩方面,還需抓住5個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
(1)項(xiàng)目選擇的關(guān)鍵是要滿足經(jīng)濟(jì)性的負(fù)荷需求。
(2)項(xiàng)目管理難點(diǎn)是需求側(cè)負(fù)荷預(yù)測與管理。
(3)項(xiàng)目產(chǎn)出有效益的核心是適宜的商業(yè)模式。
(4)提升項(xiàng)目抗風(fēng)險(xiǎn)能力要重視合同約定。
(5)技術(shù)產(chǎn)業(yè)瓶頸突破關(guān)鍵在人。
今天的實(shí)踐
一、互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源+X的技術(shù)集成與商業(yè)模式創(chuàng)新案例
在互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源的推動(dòng)下,新一輪分布式能源發(fā)展將會(huì)更加注重用戶端的訴求,注重精準(zhǔn)服務(wù),利用互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源思維模式去創(chuàng)新商業(yè)模式。下面就近年上海及業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新案例進(jìn)行模式特點(diǎn)梳理和案例分析:
(一)區(qū)域分布式能源系統(tǒng)
1、上海虹橋商務(wù)核心區(qū)(一期)區(qū)域供能系統(tǒng)
它是以冷熱能源供應(yīng)為主的區(qū)供能形式,其南北有兩個(gè)能源站,每個(gè)能源站包含燃?xì)夥植际较到y(tǒng)、水蓄冷系統(tǒng),結(jié)合常規(guī)電制冷、鍋爐等,滿足區(qū)域內(nèi)200萬平米建筑的所有冷熱需求、生活用水及部分電力需求。在條件允許的情況下,此類項(xiàng)目還可采用分布式光伏、儲(chǔ)能、地源(水源、空氣源)熱泵等技術(shù),在能源供應(yīng)環(huán)節(jié)做進(jìn)一步整合。
另外,在虹橋商務(wù)核心區(qū)(二期)、西虹橋,世博A片區(qū)、B片區(qū)、前灘和徐匯濱江等CBD區(qū)域,由申能、申虹、國電投等投資建設(shè)了多個(gè)以分布式能源為核心的多能互補(bǔ)區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng),滿足區(qū)域內(nèi)冷、熱、電等多種用能需求。
2、中科院高等研究院綠色智能城網(wǎng)示范
項(xiàng)目由中國科學(xué)院高等研究院承擔(dān),上海普天技術(shù)支撐,實(shí)現(xiàn)了涵蓋產(chǎn)能、供能、蓄能、用能及節(jié)能技術(shù)“五能合一”和微熱網(wǎng)、微電網(wǎng)、信息網(wǎng)“三網(wǎng)互聯(lián)”的區(qū)域型能源互聯(lián)網(wǎng)雛形,建立了根據(jù)區(qū)域用戶特點(diǎn),涵蓋能源需求端生產(chǎn)、分配、供應(yīng)、服務(wù)和運(yùn)營全流程的系統(tǒng)解決方案。對(duì)基于用能側(cè)動(dòng)態(tài)需求分析的熱-電智能調(diào)配技術(shù)和基于風(fēng)-光-市電混合供電的智能化雙向電動(dòng)汽車充電站系統(tǒng)技術(shù),區(qū)域能源管理與運(yùn)行等一系列關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究驗(yàn)證。
圖2 智能城網(wǎng)模式
3、新奧的泛能網(wǎng)+協(xié)鑫的分布式微能源網(wǎng)
新奧的泛能網(wǎng)將冷熱、燃?xì)饴?lián)系起來,開發(fā)冷熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,將燃?xì)?、冷、熱、電一起銷售給用戶。協(xié)鑫的分布式微能源網(wǎng)按照“六位一體”模式實(shí)施:將天然氣熱電冷系統(tǒng)、光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、低位熱能結(jié)合為一體,提供多種能源服務(wù)。由于前一階段受到燃?xì)鈨r(jià)格高、電力并網(wǎng)(售電)制約等因素影響,此類項(xiàng)目推進(jìn)較為緩慢。
(二)以新能源為主導(dǎo)的“互聯(lián)網(wǎng)+”案例
1、遠(yuǎn)景能源—— 互聯(lián)網(wǎng)+風(fēng)電、光伏模式
新能源以光伏或者風(fēng)電為主,以遠(yuǎn)景能源為例。它對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的信息化系統(tǒng)進(jìn)行深度開發(fā),通過對(duì)新能源發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并與天氣、地理數(shù)據(jù)整合形成大數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電預(yù)測和運(yùn)行控制,打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費(fèi)端的運(yùn)行效率。同時(shí)為用戶提供風(fēng)力發(fā)電站選址、風(fēng)機(jī)安裝、風(fēng)力發(fā)電站優(yōu)化運(yùn)行等一攬子服務(wù)。
2、國家“973”計(jì)劃——大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電基礎(chǔ)研究
江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院院長顧為東博士主持的國家“973”計(jì)劃“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目,以產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為理論,研究了相關(guān)技術(shù)路徑和實(shí)踐,形成多能源協(xié)同供電核心技術(shù)模式,分布式風(fēng)電——開展試點(diǎn)項(xiàng)目就近為電解鋁、氯堿工業(yè)、海水淡化、制氫、煤化工、冶金、新能源汽車等高耗能產(chǎn)業(yè)圈服務(wù)。創(chuàng)新多個(gè)產(chǎn)業(yè)分布式能源新模式。
(三)垃圾處理場立體式新能源產(chǎn)業(yè)基地示范
上海老港生活垃圾填埋場,坐落在東海邊,日處理生活垃圾占全市垃圾產(chǎn)出量的70%以上。其主要供能模式為:垃圾填埋氣分布式能源系統(tǒng)(地下)+垃圾焚燒+風(fēng)電(海邊空中)+太陽能利用(填埋場土地上)。
(四)“車船屋儲(chǔ)”智慧能源服務(wù)+電池梯級(jí)利用案例
為上海混合電動(dòng)公交車(電池+電容)提供動(dòng)力集成系統(tǒng)的上海瑞華集團(tuán)在商業(yè)模式上也進(jìn)行了創(chuàng)新,采用電池租賃+汽車能源智能服務(wù)模式。公交企業(yè)將以往使用燃油車的運(yùn)營維保等費(fèi)用交給瑞華作為租賃電池與購買服務(wù)費(fèi)用。在這個(gè)模式下,雙方可實(shí)現(xiàn)共贏。這種電池租賃+汽車能源智能服務(wù)模式,可為公交用戶提供全生命周期服務(wù)。同時(shí),瑞華建立“車船屋儲(chǔ)”智能微網(wǎng)系統(tǒng)(圖3),開展電池梯級(jí)利用,支持分布式能源系統(tǒng)+儲(chǔ)能接入和智能監(jiān)控,服務(wù)導(dǎo)航方便用戶互動(dòng)和靈活切換。如將為電動(dòng)汽車和電動(dòng)船提供租賃服務(wù)的電池梯級(jí)利用,給商務(wù)樓宇夜間低谷儲(chǔ)能,白天高峰供能,達(dá)到削峰填谷的目標(biāo),提高電池利用率的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了建筑節(jié)能。
圖3 “車船屋儲(chǔ)”智能微網(wǎng)系統(tǒng)模式
(五)工業(yè)型分布式能源技術(shù)與智慧能源產(chǎn)業(yè)服務(wù)案例
1、老港工業(yè)區(qū)分布式能源項(xiàng)目
項(xiàng)目位于老港工業(yè)區(qū),圍繞上海工業(yè)燃煤鍋爐清潔能源替代目標(biāo),是上海首個(gè)工業(yè)園區(qū)天然氣分布式能源國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用的示范項(xiàng)目,由上海同祺新能源、株洲中航動(dòng)科、老港工業(yè)園區(qū)等“產(chǎn)、研、用”單位成立園區(qū)能源服務(wù)公司——敏欣能源科技,實(shí)行投資多元化、服務(wù)專業(yè)化的合作模式。項(xiàng)目于2015年底建成,由敏欣能源運(yùn)營的分布式能源站來滿足用戶蒸汽、電力、熱水的用能需求,實(shí)現(xiàn)了區(qū)內(nèi)用戶原自備的25臺(tái)(套)燃煤鍋爐的清潔能源替代。與企業(yè)自備燃?xì)忮仩t模式相比,至少能降低企業(yè)25%的蒸汽成本,減輕了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。同時(shí),項(xiàng)目致力于通過區(qū)域多用戶負(fù)荷協(xié)同智能控制,打造分布式能源核心裝備國產(chǎn)化創(chuàng)新資源集聚地,構(gòu)建工業(yè)型分布式能源技術(shù)與智慧能源產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺(tái)。
圖4 老港工業(yè)區(qū)分布式能源項(xiàng)目運(yùn)營模式
2、莘莊工業(yè)區(qū)分布式能源項(xiàng)目
莘莊工業(yè)園區(qū)的區(qū)域能源項(xiàng)目由華電新能源占股90%和申能能源10%參股的上海華電閔行能源有限公司開發(fā)。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)替代閔行區(qū)現(xiàn)有燃煤鍋爐120臺(tái),受益企業(yè)81家,替代燃煤量39.6萬噸標(biāo)煤,燃機(jī)設(shè)備使用華電GE合資公司的燃?xì)鈾C(jī)型(2[6] ×60MW)。
圖5 莘莊工業(yè)區(qū)分布式能源項(xiàng)目運(yùn)營模式
(六)“互聯(lián)網(wǎng)+”新能源汽車生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈全新商業(yè)模式
1、上海松江分布式光伏+儲(chǔ)能結(jié)合的智能充電站
分布式光伏+儲(chǔ)能結(jié)合的智能充電站(圖5),于2014年底在上海松江投運(yùn)。充電站頂棚是一套10千瓦的光伏發(fā)電系統(tǒng),最大轉(zhuǎn)化效率可達(dá)22%,通常每天所發(fā)的電量可以滿足2.5輛電動(dòng)汽車的充電需求。該充電站與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,遇陰雨天太陽能不足或者充電車輛較多,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切換到電網(wǎng)供電,儲(chǔ)能作為應(yīng)急備用。用戶可以通過手機(jī)APP等可以查找附近的充電設(shè)施,進(jìn)行導(dǎo)航和預(yù)約充電。充電中可隨時(shí)查看充電進(jìn)程,可實(shí)現(xiàn)銀聯(lián)閃付等多種手機(jī)支付方式。該項(xiàng)目探索了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”,光伏發(fā)電與新能源電動(dòng)車相結(jié)合的全新商業(yè)模式。
圖6 “跳”出電樁“談”電樁
2、普天新能源——新能源汽車運(yùn)營平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)
在充電樁產(chǎn)業(yè)鏈中,充電運(yùn)營服務(wù)環(huán)節(jié)至關(guān)重要,因其決定著行業(yè)的整體盈利模式。普天新能源有限責(zé)任公司以新能源汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營和服務(wù)為主業(yè),致力于通過建設(shè)全國性新能源汽車運(yùn)營平臺(tái)網(wǎng)絡(luò),提供專業(yè)化、網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)營服務(wù)。2011年,普天以大運(yùn)會(huì)為契機(jī),率先在深圳建立基于網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理的充電基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)新能源車輛行駛和充電設(shè)施運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,自動(dòng)采集信息并分析各類異動(dòng)數(shù)據(jù),確保電動(dòng)車充電和運(yùn)營的安全性,提高運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量。截至2014年7月,普天在深圳市內(nèi)已建成直流充電站共74座,900多個(gè)充電樁,可供給全市3700輛新能源汽車充電需求,深圳已成為全國最大規(guī)模的新能源汽車充換電運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)城市。未來隨著新能源車在城市業(yè)務(wù)的推廣發(fā)展,將逐步與新一代城市智能交通相融合,形成綜合型城市信息服務(wù)能力。
圖7 充電運(yùn)營服務(wù)及電樁運(yùn)營模式
明天的愿景
一、“互聯(lián)網(wǎng)+”商業(yè)模式思考
《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》 (中發(fā)〔2015〕9號(hào))文,進(jìn)一步加快推動(dòng)電力行業(yè)市場化革命的步伐。標(biāo)志著我國第二次電力改革正式啟動(dòng)。進(jìn)一步放開電力市場,用戶或?qū)⒖梢宰杂蛇x擇供電商或直接與發(fā)電企業(yè)采用雙邊交易模式,供電企業(yè)的競爭能力將不僅體現(xiàn)在電價(jià)低廉、供電穩(wěn)定這兩個(gè)方面,需求側(cè)管理、節(jié)能服務(wù),個(gè)性化解決方案等都將是影響供電企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)市場拓展,穩(wěn)定客戶資源的重要因素。電改9號(hào)文的發(fā)布無疑優(yōu)化了互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源發(fā)展的外部政策環(huán)境,各類售電與能源服務(wù)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,互聯(lián)網(wǎng)與分布式能源的融合可以提高系統(tǒng)的智能水平和價(jià)格透明度,系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)、更協(xié)調(diào),共享性更好。
“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)際上是把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域深度融合,推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、效率提升和組織變革,提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新力和生產(chǎn)力,形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新要素的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新形態(tài)。《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》 (發(fā)改能源〔2016〕392號(hào))文,2016-2018年,將重點(diǎn)開展試點(diǎn)示范,2019-2025年,發(fā)展的重點(diǎn)是推廣應(yīng)用。堅(jiān)持基礎(chǔ)開放、大眾參與、探索創(chuàng)新、市場驅(qū)動(dòng)、示范先行、科學(xué)監(jiān)管的原則?;ヂ?lián)網(wǎng)+智慧能源的發(fā)展模式,將重點(diǎn)探索關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)指南與重點(diǎn)行業(yè)區(qū)域示范應(yīng)用。
(一)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架下的綜合能源服務(wù)
在互聯(lián)網(wǎng)+模式和電改推動(dòng)下,同時(shí),受環(huán)境政策約束,越來越多的國家級(jí)和省級(jí)開發(fā)區(qū)、CBD將不允許使用燃煤,而區(qū)域內(nèi)用戶往往存在較大的用熱(冷)需求,因此,以燃?xì)夥植际侥茉聪到y(tǒng)為樞紐,整合分布式光伏、空氣源熱泵、儲(chǔ)能等供能技術(shù),并與互聯(lián)網(wǎng)+有機(jī)結(jié)合,形成一種主要的“互聯(lián)網(wǎng)+”商業(yè)模式:區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)。
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的核心業(yè)務(wù)內(nèi)容是為用戶提供綜合能源服務(wù),包括提供:冷、熱、電、氣、水等綜合能源,以及提供咨詢、工程、節(jié)能改造、融資租賃、碳金融等綜合服務(wù)。傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè),包括:電力企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、燃?xì)馄髽I(yè)、設(shè)備商、ESCO(節(jié)能服務(wù)公司)、系統(tǒng)集成商以及專業(yè)設(shè)計(jì)院都在策劃綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)型。
綜合能源服務(wù)公司的核心競爭力,筆者認(rèn)為主要有兩方面:一是在收益來源方面。收益來源體現(xiàn)在三個(gè)要素:電源、配網(wǎng)和大用戶。二是獲利能力方面。獲利能力體現(xiàn)在三個(gè)要素:技術(shù)、資金和資源。首先技術(shù)層面需突破,包括負(fù)荷預(yù)測、運(yùn)行優(yōu)化等技術(shù)能力;其次資金方面需穩(wěn)定的融資平臺(tái)和融資渠道;最后資源方面需掌握園區(qū)等用戶,或與上下游的電力、燃?xì)饣驘崃ο嗷ヂ?lián)系。開展上述業(yè)務(wù)關(guān)鍵是資源整合。
(二)互聯(lián)網(wǎng)+新能源構(gòu)架下的大數(shù)據(jù)服務(wù)
另一種主要的互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源商業(yè)模式是結(jié)合能源的市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯(lián)化等趨勢,用先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序,將能源生產(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來,形成了能源互聯(lián)網(wǎng)的“物聯(lián)基礎(chǔ)”。能源互聯(lián)網(wǎng)通過整合運(yùn)行數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電力市場數(shù)據(jù)等,進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電預(yù)測、機(jī)器學(xué)習(xí),打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)端的運(yùn)作效率,需求和供應(yīng)將可以進(jìn)行隨時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
二、建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源生態(tài)圈
在國家政策推進(jìn)下,基于互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源的各類能源服務(wù)企業(yè)迅速發(fā)展,市場活躍度不斷提高。各類能源企業(yè)以發(fā)展分布式能源為重要契機(jī),拓展業(yè)務(wù)板塊,延伸企業(yè)價(jià)值鏈。為了更好地推進(jìn)分布式能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,上海市分布式能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟于2014年籌備啟動(dòng),2015年正式獲市科委批準(zhǔn)。聯(lián)盟以國家能源戰(zhàn)略和上海市科技創(chuàng)新中心建設(shè)需求為導(dǎo)向,以企業(yè)為主體,以形成產(chǎn)業(yè)核心競爭力為目標(biāo),圍繞優(yōu)化分布式能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)圈及“產(chǎn)學(xué)研用金”結(jié)合機(jī)制,共同致力于突破分布式能源技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,提升上海市分布式能源產(chǎn)業(yè)整體水平。
利用互聯(lián)網(wǎng)新思維,致力于打造互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源聯(lián)盟集群創(chuàng)新文化品牌,從規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)運(yùn)營、管理服務(wù)、監(jiān)測評(píng)估、文化宣傳,構(gòu)建教育培訓(xùn)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)宣傳平臺(tái)、國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流平臺(tái)、文化創(chuàng)作平臺(tái)、文體活動(dòng)互動(dòng)平臺(tái)、職業(yè)人才實(shí)訓(xùn)交流平臺(tái)、承擔(dān)科普啟蒙平臺(tái)、政策宣傳平臺(tái)、節(jié)能環(huán)保健康平臺(tái)、學(xué)生實(shí)習(xí)平臺(tái)構(gòu)建十大聯(lián)盟服務(wù)平臺(tái),并從宣傳推廣模式創(chuàng)新角度考慮,將分布式能源創(chuàng)新技術(shù)以及所帶來的生活新方式以更生動(dòng)的形式向大眾展示,引導(dǎo)人們創(chuàng)建一個(gè)更安全、更高效、更清潔的生產(chǎn)生活環(huán)境。
三、用戶導(dǎo)向——網(wǎng)購能源不是夢
互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,以用戶端需求為導(dǎo)向,精準(zhǔn)便利服務(wù)為先。用戶端能源品種及技術(shù)種類選擇不以多為優(yōu),要用4E要素來優(yōu)選項(xiàng)目與技術(shù)路線,4E要素即能源(energy)可獲得性、環(huán)境(environment)友好性、經(jīng)濟(jì)(economy)性、使用便利(easy),實(shí)現(xiàn)“安全、清潔、高效、經(jīng)濟(jì)、智能、靈活”的目標(biāo)。
基于用戶端個(gè)性訂制的智能能源模塊化、菜單式服務(wù)將是分布式能源系統(tǒng)的重要服務(wù)方式。以安全為本,從可靠供應(yīng)出發(fā),因地制宜、因能而選、多能互補(bǔ)的設(shè)計(jì)將會(huì)成基本“菜單”。從外出便攜式、手提式到居家“即插即用”型的智能技術(shù)模塊,智能電表、智能氣表、智慧能源網(wǎng)線上線下互動(dòng)、多能共享、現(xiàn)代服務(wù)方式將會(huì)成通用“標(biāo)配”。從農(nóng)村偏遠(yuǎn)無網(wǎng)電區(qū)到無人值守重要基地能源站,都將成為分布式能源主要用戶之一?!熬W(wǎng)購能源不是夢”終將實(shí)現(xiàn)。
基于用戶端的分布式能源發(fā)展,讓用能方有了主人翁意識(shí),還能源商品屬性,“藏能于民”,不僅是解決能源問題,而且也是推動(dòng)全民自主創(chuàng)新的機(jī)遇,特別對(duì)推動(dòng)農(nóng)村能源發(fā)展和促進(jìn)就業(yè),一批被服務(wù)的用戶或?qū)?huì)轉(zhuǎn)化為服務(wù)他人的新生力量,電能服務(wù)結(jié)合“電商、電樁”下鄉(xiāng)進(jìn)村,或?qū)⒃诔擎?zhèn)鄉(xiāng)村產(chǎn)生“三電”融合新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)。未來分布式能源服務(wù)業(yè),會(huì)以“你的能源你做主,你用能源我服務(wù)”這樣一種新思維、新理念去推進(jìn),分布式能源行業(yè)發(fā)展的新模式將會(huì)引領(lǐng)新型的生活方式。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略推進(jìn),互聯(lián)網(wǎng)+分布式能源生態(tài)圈逐步完善,如何在能源這場革命中,把握市場機(jī)遇,選準(zhǔn)切入口,投身于分布式能源行業(yè),在技術(shù)和商業(yè)模式上創(chuàng)新,獲得多贏,值得謀劃。
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