原文首發(fā)于《能源情報研究》2017第4期

 

能源情報研究中心封紅麗

 

國外綜合能源服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀

 

綜合能源服務(wù)有兩層含義：一是綜合能源，涵蓋多種能源，包括電力、燃氣和冷熱等；二是綜合服務(wù)，包括工程服務(wù)、投資服務(wù)和運營服務(wù)。綜合能源服務(wù)包含三要素：資金、資源和技術(shù)。目前，在國內(nèi)外尚無綜合能源服務(wù)的統(tǒng)一定義。國外使用較多的相關(guān)概念包括Multi-carrierEnergySystems，Multi-vectorEnergySystems，IntegratedEnergySystems和EnergySystemsIntegration。傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)（電力企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、燃氣企業(yè)、設(shè)備商、節(jié)能服務(wù)公司、系統(tǒng)集成商以及專業(yè)設(shè)計院等）都在策劃綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)型，導致綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)競爭激烈。

 

（一）國外典型國家綜合能源服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀

 

傳統(tǒng)能源服務(wù)產(chǎn)生于二十世紀七十年代中期的美國，主要針對已建項目的節(jié)能改造、節(jié)能設(shè)備推廣等，合同能源管理是其主要商業(yè)模式。基于分布式能源的能源服務(wù)，產(chǎn)生于二十世紀七十年代末期的美國，以新建項目居多，推廣熱電聯(lián)供、光伏、熱泵、生物質(zhì)等可再生能源，其融資額度更大，商業(yè)模式更加靈活。現(xiàn)如今，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)出現(xiàn)，融合清潔能源與可再生能源的區(qū)域微網(wǎng)技術(shù)的新型綜合能源服務(wù)模式開始誕生。綜合能源服務(wù)對提升能源利用效率和實現(xiàn)可再生能源規(guī)模化開發(fā)具有重要支撐作用，因此，世界各國根據(jù)自身需求制定了適合自身發(fā)展的綜合能源發(fā)展戰(zhàn)略。下面主要介紹歐洲主要國家，以及美國和日本的發(fā)展情況。

 

1.歐洲

 

歐洲是最早提出綜合能源系統(tǒng)概念并最早付諸實施的地區(qū)，其投入大，發(fā)展也最為迅速。早在歐盟第五框架（FP5）中，盡管綜合能源系統(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，如DGTREN（distributedgenerationtransportandenergy）項目將可再生能源綜合開發(fā)與交通運輸清潔化協(xié)調(diào)考慮；ENERGIE項目尋求多種能源（傳統(tǒng)能源和可再生能源）協(xié)同優(yōu)化和互補，以實現(xiàn)未來替代或減少核能使用；Microgrid項目研究用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)（其概念與美國和加拿大所提IES和ICES類似），目的是實現(xiàn)可再生能源在用戶側(cè)的友好開發(fā)。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)的相關(guān)研究被進一步深化，MicrogridsandMoreMicrogrids（FP6）、Trans-EuropeanNetworks（FP7）、IntelligentEnergy（FP7）等一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為深入的有關(guān)綜合能源系統(tǒng)的研究，如英國HDPS（highlydistributedpowersystems）項目關(guān)注大量可再生能源與電力網(wǎng)間的協(xié)同，HDEF（highlydistributedenergyfuture）項目關(guān)注智能電網(wǎng)框架下集中式能源系統(tǒng)和分布式能源系統(tǒng)的協(xié)同等；而德國自2011年開始，在環(huán)境部和經(jīng)濟與技術(shù)部等機構(gòu)的統(tǒng)一領(lǐng)導下，每年追加3億歐元，從能源全供應鏈和全產(chǎn)業(yè)鏈角度，實施對能源系統(tǒng)的優(yōu)化協(xié)調(diào)，近期關(guān)注的重點則是可再生能源、能源效率提升、能源儲存、多能源有機協(xié)調(diào)以提高能源供應安全等方面。

 

根據(jù)UtilitiesUK集團的市場調(diào)研，歐洲已經(jīng)涌現(xiàn)出上千家能源服務(wù)公司。對于歐洲很多國家而言其能源系統(tǒng)間的耦合和互動急劇增強，英國和德國就是典型案例。

 

英國的企業(yè)注重能源系統(tǒng)間能量流的集成。英國作為一個島國，和歐洲大陸的電力和燃氣網(wǎng)絡(luò)僅通過相對小容量的高壓直流線路和燃氣管道相連。英國政府和企業(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)。除了國家層面的集成的電力燃氣系統(tǒng)，社區(qū)層面的分布式綜合能源系統(tǒng)的研究和應用在英國也得到了巨大的支持。例如英國的能源與氣候變化部DECC和英國的創(chuàng)新代理機構(gòu)InnovateUK（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)的研究和應用。2015年４月創(chuàng)新英國在伯明翰成立“能源系統(tǒng)彈射器”（EnergySystemsCatapult），每年投入３千萬英鎊，用于支持英國的企業(yè)重點研究和開發(fā)綜合能源系統(tǒng)。

 

與英國相比，德國的企業(yè)更側(cè)重于能源系統(tǒng)和通信信息系統(tǒng)間的集成，其中Ｅ-Energy是一個標志性項目，并在2008年選擇了6個試點地區(qū)，進行為期4年的E-Energy技術(shù)創(chuàng)新促進計劃，總投資約1.4億歐元，包括智能發(fā)電、智能電網(wǎng)、智能消費和智能儲能4個方面。該項目旨在推動其他企業(yè)和地區(qū)積極參與建立以新型信息通信技術(shù)（ICT）通訊設(shè)備和系統(tǒng)為基礎(chǔ)的高效能源系統(tǒng)，以最先進的調(diào)控手段來應付日益增多的分布式電源與各種復雜的用戶終端負荷。通過智能區(qū)域用能管理系統(tǒng)、智能家居、儲能設(shè)備、售電網(wǎng)絡(luò)平臺等多種形式開展試點，Ｅ-Energy最大負荷和用電量均減少了10%~20%。此外，在E-Energy項目實施以后，德國政府還推進了IRENE、PeerEnergyCloud、ZESMIT和FutureEnergyGrid等項目。

 

2.美國

 

在管理機制上，美國能源部（DOE）作為各類能源資源最高主管部門，負責相關(guān)能源政策的制定，而美國能源監(jiān)管機構(gòu)則主要負責政府能源政策的落實，抑制能源價格的無序波動。在此管理機制下，美國各類能源系統(tǒng)間實現(xiàn)了較好協(xié)調(diào)配合，同時美國的綜合能源供應商得到了較好發(fā)展，如美國太平洋煤氣電力公司、愛迪生電力公司等均屬于典型的綜合能源供應商。

 

在技術(shù)上，美國非常注重與綜合能源相關(guān)理論技術(shù)的研發(fā)。美國能源部在2001年即提出了綜合能源系統(tǒng)（integratedenergysystem，IES）發(fā)展計劃，目標是提高清潔能源供應與利用比重，進一步提高社會供能系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性，而重點是促進對分布式能源（DER）和冷熱電聯(lián)供（CCHP）技術(shù)的進步和推廣應用。

 

2007年12月美國頒布能源獨立和安全法（EISA），明確要求社會主要供用能環(huán)節(jié)必須開展綜合能源規(guī)劃（integratedresourceplanning，IRP），并在2007～2012財年追加6.5億美元專項經(jīng)費支持IRP的研究和實施；奧巴馬總統(tǒng)在第一任期，就將智能電網(wǎng)列入美國國家戰(zhàn)略，以期在電網(wǎng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個高效能、低投資、安全可靠、靈活應變的綜合能源系統(tǒng)，以保證美國在未來引領(lǐng)世界能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與革命。在需求側(cè)管理技術(shù)上，美國包括加州、紐約州在內(nèi)的許多地區(qū)在新一輪電力改革中，明確把需求側(cè)管理提高電力系統(tǒng)靈活性作為重要方向。