區域能源是“互聯網+”多能互補的創新“洼地”

發布時間: 2020-03-26 08:45:23   來源:  作者:

  區域能源互聯網是一種利用多能互補和智慧能源技術為多個建筑物提供冷、熱、電的區域級綜合能源系統,其可以提高整個區域能源系統效率,增加可再生能源利用和減少污染物排放。

  區域能源互聯網是區域能源發展到高品質階段的產物,其技術架構包括多能互補的能源系統和泛在互聯的物聯網平臺,特征是橫向冷熱電耦合、縱向源網荷儲互動。

  受清潔取暖、綠色建筑、綠色工業、煤炭總量控制以及多能互補等政策影響,區域能源互聯網市場吸引了能源企業的廣泛關注。結合區域能源互聯網的最新實踐,梳理其在市場需求、技術應用、投資主體和商業模式四個方面的發展趨勢,筆者認為,隨著區域能源應用規模的快速擴大,其將成為“互聯網+”多能互補技術進步、商業模式發展以及能源企業混合所有制改革等創新要素不斷匯集的“洼地”,也將成為能源企業積極參與城市智慧能源建設的重要“試驗田”。

  市場需求處于增長期

  區域能源在建筑供暖和建筑供冷領域新增市場需求較大,尤其是在公共建筑制冷,以及嚴寒、寒冷及夏熱冬冷地區的建筑采暖領域。受綠色建筑、可再生能源建筑等政策影響,在新建建筑市場將更重視區域能源互聯網的建設,以實現更高能源效率和更優的可再生能源利用。根據《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》,鼓勵因地制宜推廣使用各類熱泵和太陽能技術,滿足建筑采暖制冷及生活熱水需求,并明確在末端用能負荷滿足要求的情況下,因地制宜建設區域可再生能源站。

  根據國家發改委能源所研究員胡潤青的估算,2020年供熱供冷市場總需求預計約16.69億噸標準煤,其中建筑供暖和供冷是最大、最重要的市場。預計2030年供熱供冷市場需求將比2020年增長約5.7億噸標準煤,增幅達34%,其中建筑制冷占51%,建筑采暖占29%,工業熱力占14%(不包括企業自產自用的蒸汽)。

  面向工業園區的區域能源互聯網市場也在快速發展。工業園區的用熱量和用電量規模大,蒸汽需求集中。而且面向工業企業的能源供應市場化程度高,能源企業可以直接與工業用戶或工業園區開發商洽談協議,協商出具有經濟可行性的價格。因此,工業園區是許多能源企業的投資重點。

  《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》提出,到2020年各省(區、市)新建產業園區采用終端一體化集成供能系統的比例將達到50%左右。《工業綠色發展規劃(2016—2020年)》也提出,將提高工廠清潔能源和可再生能源的使用比例,建設廠區光伏電站、儲能系統、智能微電網和能管中心;并將發展綠色工業園區,積極利用余熱余壓廢熱資源,推行熱電聯產、分布式能源及光伏儲能一體化系統應用。江蘇、浙江、廣東等地也均出臺政策,要求加快煤炭工業鍋爐的替代和清潔改造,推動有條件的工業園區積極發展集中供熱。在中央和地方政策共同作用下,預計未來工業園區對集中清潔供熱的需求將進一步增長。

  技術應用處于升級期

  技術應用逐漸向基于地熱能、太陽能、工業余熱、生物質能、天然氣等清潔能源技術多能互補的方向升級。近年來,受清潔取暖、煤改氣、煤改電、可再生能源等政策影響,區域能源互聯網項目不僅采用熱電聯產技術,還越來越多采用冷熱電三聯供、生物質鍋爐、光伏、熱泵、工業余熱、太陽能光熱、溴化鋰、蓄熱蓄冷等技術,尤其是采用多種技術的優化組合和系統集成,從而更經濟地實現高效清潔的能源目標。同時在項目應用實踐的驅動作用下,企業、高校和科研院所加快了技術研發和應用轉化。目前區域能源互聯網的系統集成技術水平持續提升,多能互補設計理論、設計方法、用戶用能行為預測技術、綜合負荷預測技術、模擬軟件、運營技術等已逐漸成熟。

  基于區域能源互聯網管控平臺的信息技術應用增加。隨著采集設備成本降低,區域能源互聯網將進一步加強物理空間和數字空間的結合,將熱、冷、電等能源物理設施的數據統一接入到區域能源互聯網管控平臺,實現實時監測、精準分析、智慧調控和智能運維,輔助識別分析故障和判定原因。

  預計區域能源互聯網平臺將與設備制造商提供的設備云平臺互聯互通,充分利用光伏、儲能、空調等設備云平臺提供的大數據服務。預計人工智能技術的應用也將逐漸增加,包括用于提高對天氣條件、新能源出力功率、故障情況等預測的精確度,提高預測的及時性,有利于避免因出現故障帶來的停工損失。

  投資主體處于建設生態期

  電網公司、發電企業、燃氣公司、節能環保公司、供熱企業等將分別打造生態鏈競爭力。它們依托傳統業務的投資能力、設計能力、施工建設能力、生產運營能力和全流程管理能力進行業務延伸,投資運營了一批基于能源互聯網理念的區域能源項目。能源企業可通過股權多元化引進戰略投資人,獲取所需要的戰略性資源,以長期的持股行為著眼于構建長期、穩定的戰略合作生態鏈,實現資源整合和業務融合優化。

  區域能源互聯網將是混合所有制改革的重要應用地。對于許多國有能源企業而言,區域能源互聯網是具有較強市場競爭度的新興業務,通過混合所有制改革完善市場化的激勵機制,幫助企業解決和體制機制掣肘。同時民營企業引入國有資本,可以提升企業資信等級,降低企業融資成本,利用國企在資源、品牌等方面的優勢,實現更快發展。

  能源企業正在加強與城市建設投資集團、園區開發商、產城開發企業的合作。這些開發企業作為產業園區投資和運營的主體,具有專業、系統的運作能力和較高的決策效率,可以為區域能源互聯網項目的規劃設計和投資建設創造更好的條件。例如,華夏幸福與新奧能源、國電能源等已合作開發了區域能源互聯網項目。

  商業模式處于創新期

  利用區域能源互聯網建立用戶黏性,在供熱冷電基礎上將拓展用戶側業務和智慧園區服務等。區域能源互聯網為用戶提供一體化多能互補系統,將用戶用能數據直接接入平臺,與用戶保持一定頻率的互動,有利于形成用戶黏性。

  因此,區域能源互聯網盈利來源除了供熱供冷收入、分布式電源收益、儲能調節收入、充電服務收入等,還有延伸拓展的潛力。

  一方面是向用戶側延伸,為用戶提供節能改造、代運維、能源采購、用能權交易、污染物排放權交易等服務;另一方面是向園區管理服務或市政管理服務延伸,將區域能源互聯網平臺與園區或市政管理平臺互聯,實現物聯網基礎設施、互聯網平臺、數據資源的共享復用,促進物業管理、智能安防、辦公服務、金融服務、污水處理、環境衛生、廢棄物管理等園區服務高質量運行。

  作者供職于國網(蘇州)城市能源研究院

      關鍵詞: 多能互補,能源互聯

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