國內綜合能源服務發展現狀調研
目前,松山湖綜合能源示范區正處于全面推進、建設落地階段,項目情況見圖3。具體進展如下:①通過改造和新建,推進智能電網基礎網絡建設,完成智能分布式自動化、配網光纖全覆蓋。②已建成分布式光伏項目12個,總裝機容量23兆瓦。預計到2020年,松山湖(含生態園)將建成分布式光伏項目25個,總裝機容量達到44兆瓦。③正在施工建設天然氣三聯供項目,目前落地項目為松山湖供電分局能源站項目。④公共汽車充電樁建設,根據規劃,2020年前,將在松山湖政府及事業單位停車場配置建設充電樁共102個,正在開展一站式辦事中心、太魯閣公園、松湖廣場充電樁建設工作。⑤為推進儲能應用、提升源網荷儲互動水平,東莞供電局結合充電樁項目,開展儲充示范工程建設。規劃在一站式中心、生態園驛站、太魯閣共建設1.3兆瓦時儲能系統。另外在重載變電站、重載低壓臺區,規劃試點開展電網側儲能系統建設,項目正在可研階段。⑥綜合能源互聯共享平臺項目完成了可研報告編制,正在開展招標工作。
圖3 東莞松山湖綜合能源示范項目
另外,南方電網公司旗下的南方電網綜合能源服務有限公司也在2018年6月與中山市三鄉鎮政府簽訂了中山三鄉溫泉小鎮綜合能源服務項目。
(四)協鑫全面布局“源網售用云”均已落地
協鑫作為最早布局智慧能源及能源互聯網產業的企業之一,早在2015年3月就投運了國內首個“六位一體”能源互聯網項目,包括分布式光伏、天然氣熱電冷三聯供、風能、低位熱能、LED、儲能六種能源系統,滿足用戶的多種能源需求,有效提升區域內的能源使用效率。截至目前,協鑫已建有8個微能源網,為向綜合能源服務轉型奠定了堅實的基礎。
經過本輪電改,協鑫的“源網售用云”業務均已落地。一是電源部分,大力發展清潔電源和分布式能源,目前清潔能源裝機比例超過80%。二是電網部分,積極參與國家增量配電業務改革,其中采用了與當地政府投資企業、國網進行股權合作的靈活模式。三是售電部分,積極參與售電側改革,協鑫在全國多個省擁有20多個售電牌照,且在全國最大的售電市場江蘇獲得了7%的市場份額。四是用能部分,重點通過提升儲能和天然氣分布式能源的服務質量,不斷優化用戶用能體驗。五是綜合能源信息管理平臺,協鑫是具備國家電力需求側管理一級資質的公司,目前管理用戶容量超過1000萬千伏安。2018年11月,又正式發布了“鑫能云”平臺。
整體來說,協鑫通過分布式和智慧能源控制及應用,建設電網、熱網、天然氣管網、信息網和大數據云平臺,以“源網售用云”能源互聯新模式,快速推進從電力供應商向綜合能源服務商的轉型。
(五)天合光能著力打造“發儲配用云”能源物聯網
天合光能作為全球領先的太陽能整體解決方案提供商,正在著力打造成為“發儲配用云”能源物聯網一體化解決方案提供商,重點布局微能源網項目,積極搭建綜合能量管理調度平臺。天合光能規劃實施的首個微電網項目示范點設在常州天合工廠東南區西南角停車場,占地3畝。項目總投資1.173億元,包括6.6兆瓦的燃氣分布式(待核準)、1000立方米的水蓄冷、20兆瓦/20兆瓦時儲能(規劃容量)、0.9兆瓦光伏(已建)、V2G示范1套,并搭建能源管理平臺,即天能云平臺。
項目分兩期實施:一期建設能源管理平臺,對設備運行數據進行更大范圍的實時監控,并接入已建的東南廠區0.9兆瓦光伏運行數據,現已完成。平臺按照綠色環保、白天夜間等算法設計的,與其他單位合作開發,將來該項目可參與電網需求側響應服務,平臺具備滿足接受電網調度的各項技術條件。新建燃氣分布式和水蓄冷,計劃2019年上半年完成;二期根據能源管理平臺數據有針對性得實施節能改造,并配置儲能。
此外,由天合光能負責的合肥新站高新區綜合能源管理“互聯網+”智慧能源示范項目中綜合保稅區能源微網子項目正在推進中。除此之外,天合光能還擬申報江蘇鹽城銀寶漁村特色小鎮微網項目、鹽城市國新新能源汽車智能微網項目,以及江蘇溧陽中關村微網項目。
2綜合能源服務探索與實踐分析
調研發現,國內綜合能源服務整體尚處于發展的初級階段,綜合能源以電能為核心,多能耦合,應用較多的元素是“光儲充”+天然氣三聯供,均在積極搭建綜合能源管控平臺,參與企業的稟賦差異較大,但現有業務類型與商業模式具有同質性,未來業務布局明確但具體實現路徑不清晰。
(一)整體尚處于發展的初級階段
調研企業都把向綜合能源服務轉型作為發展方向,紛紛在“源-儲-網-售-用-云”領域結合自己的優勢試圖提前布局,搶占有利市場。具體而言,“源”上引入更多的清潔能源,“儲”上加速布局儲能、充電樁業務,“網”上布局微網、增量配電網、能源互聯網等,“售”上增加售電業務及多種能源交易和服務平臺,“用”上在原有集中式基礎上引入更多分布式用能,“云”上利用互聯網、大數據等先進技術開發能源管理控制平臺或云平臺。
但從項目進展、商業化程度看,除國網天津公司的兩個示范項目以及協鑫的部分微電網示范項目投運外,多數企業對綜合能源服務業務的開拓都處于項目孵化階段,且大多數項目都在規劃建設中,尚未投產。同時,大多數項目規模都比較小,多在企業內部或較小區域內做示范,且商業模式處于示范項目探索階段。整體上,國內綜合能源服務尚處于發展的初級階段。
(二)應用較多的元素為“光儲充”+天然氣三聯供
當前構建的大部分綜合能源系統主要以電能為核心,多能耦合。根據調研結果,當前運行或規劃的相關項目基本都以市電為主,只是配合少量的、很小規模的元素,僅僅起示范作用。調研項目中均部署了光伏、儲能、充電樁三類能源設施,且落地相對較快;部分項目已部署或規劃部署天然氣三聯供,其中,協鑫的天然氣三聯供項目已投運;風電、生物質、地源熱泵等元素則因地制宜部署。由于天然氣分布式受氣源、氣價因素影響較大,經濟性沒有保障,江蘇、廣東應用較多,天津較少;技術更前沿的元素,同里綜合能源服務中心項目應用得更多。
與此同時,現階段大電網對綜合能源服務項目微網的托底和保障作用還是無可替代的,開展綜合能源服務企業與電網企業要在合作的基礎上展開市場競爭。鑒于電能在綜合能源服務項目中的核心地位,非電網企業會著力拓展配售電業務,從而分布式發電市場化交易、增量配電改革呼聲較高。
(三)均在積極搭建綜合能源管控平臺
各企業能源管控平臺和云平臺的開發思路、原理大同小異,基本圍繞用能管理、大數據服務、交易服務等功能拓展,但彼此間功能模塊復雜程度、涉及的模型算法及準確度、調度協調控制能力有所差異。
國網系統已投運管控平臺的功能模塊、調度的元素更加豐富,數據分析更加詳細,但目前監控用戶較為單一,尚未接入更多其他類用戶。協鑫的管控平臺雖然接入了各種外部企業用戶,但當前功能模塊相對簡單,以監測用能數據為主,分析功能相對簡單。天合光能管控平臺當前只接入了光伏,功能模塊和分析功能也相對簡單。南網管控平臺尚處于研發中。
(四)參與企業稟賦差異較大
選取的調研企業既包括國企、民營企業,又包括電網企業與非電網企業,所在地區與企業特點比較鮮明。各企業在向綜合能源服務轉型中都具有各自明顯的優勢,但同時也存在一定的短板,見表2。
電網企業在公司品牌、營銷渠道、電網資源、客戶資源等方面有優勢,同時管理經驗豐富,資源整合能力強,電力專業人才儲備充足,專業技術能力強,資金雄厚,但在投資決策機制、非電業務領域有劣勢,總體上屬于綜合能源服務的主導者。民營企業則在電源側相關業務有較豐富的運營經驗,但在配售電業務上有短板。具體來看,民營企業協鑫在“源網售用云”各環節均已布局且起步早,積累了較多運營經驗,在向綜合能源服務轉型上具有先發優勢。天合光能的業務主要優勢在于光伏產品及電站投資、建設、運營解決方案業務。
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