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区域能源是“互联网+”多能互补的创新“洼地”
2020-03-23 18:34  · 来源:中国城市能源周刊  · 作者:霍沫霖  · 责编:城市能源
      区域能源互联网是一种利用多能互补和智慧能源技术为多个建筑物提供冷、热、电的区域级综合能源系统,其可以提高整个区域能源系统效率,增加可再生能源利用和减少污染物排放。
  区域能源互联网是区域能源发展到高品质阶段的产物,其技术架构包括多能互补的能源系统和泛在互联的物联网平台,特征是横向冷热电耦合、纵向源网荷储互动。
  受清洁取暖、绿色建筑、绿色工业、煤炭总量控制以及多能互补等政策影响,区域能源互联网市场吸引了能源企业的广泛关注。结合区域能源互联网的最新实践,梳理其在市场需求、技术应用、投资主体和商业模式四个方面的发展趋势,笔者认为,随着区域能源应用规模的快速扩大,其将成为“互联网+”多能互补技术进步、商业模式发展以及能源企业混合所有制改革等创新要素不断汇集的“洼地”,也将成为能源企业积极参与城市智慧能源建设的重要“试验田”。
  市场需求处于增长期
  区域能源在建筑供暖和建筑供冷领域新增市场需求较大,尤其是在公共建筑制冷,以及严寒、寒冷及夏热冬冷地区的建筑采暖领域。受绿色建筑、可再生能源建筑等政策影响,在新建建筑市场将更重视区域能源互联网的建设,以实现更高能源效率和更优的可再生能源利用。根据《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,鼓励因地制宜推广使用各类热泵和太阳能技术,满足建筑采暖制冷及生活热水需求,并明确在末端用能负荷满足要求的情况下,因地制宜建设区域可再生能源站。
  根据国家发改委能源所研究员胡润青的估算,2020年供热供冷市场总需求预计约16.69亿吨标准煤,其中建筑供暖和供冷是最大、最重要的市场。预计2030年供热供冷市场需求将比2020年增长约5.7亿吨标准煤,增幅达34%,其中建筑制冷占51%,建筑采暖占29%,工业热力占14%(不包括企业自产自用的蒸汽)。
  面向工业园区的区域能源互联网市场也在快速发展。工业园区的用热量和用电量规模大,蒸汽需求集中。而且面向工业企业的能源供应市场化程度高,能源企业可以直接与工业用户或工业园区开发商洽谈协议,协商出具有经济可行性的价格。因此,工业园区是许多能源企业的投资重点。
  《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》提出,到2020年各省(区、市)新建产业园区采用终端一体化集成供能系统的比例将达到50%左右。《工业绿色发展规划(2016—2020年)》也提出,将提高工厂清洁能源和可再生能源的使用比例,建设厂区光伏电站、储能系统、智能微电网和能管中心;并将发展绿色工业园区,积极利用余热余压废热资源,推行热电联产、分布式能源及光伏储能一体化系统应用。江苏、浙江、广东等地也均出台政策,要求加快煤炭工业锅炉的替代和清洁改造,推动有条件的工业园区积极发展集中供热。在中央和地方政策共同作用下,预计未来工业园区对集中清洁供热的需求将进一步增长。
  技术应用处于升级期
  技术应用逐渐向基于地热能、太阳能、工业余热、生物质能、天然气等清洁能源技术多能互补的方向升级。近年来,受清洁取暖、煤改气、煤改电、可再生能源等政策影响,区域能源互联网项目不仅采用热电联产技术,还越来越多采用冷热电三联供、生物质锅炉、光伏、热泵、工业余热、太阳能光热、溴化锂、蓄热蓄冷等技术,尤其是采用多种技术的优化组合和系统集成,从而更经济地实现高效清洁的能源目标。同时在项目应用实践的驱动作用下,企业、高校和科研院所加快了技术研发和应用转化。目前区域能源互联网的系统集成技术水平持续提升,多能互补设计理论、设计方法、用户用能行为预测技术、综合负荷预测技术、模拟软件、运营技术等已逐渐成熟。
  基于区域能源互联网管控平台的信息技术应用增加。随着采集设备成本降低,区域能源互联网将进一步加强物理空间和数字空间的结合,将热、冷、电等能源物理设施的数据统一接入到区域能源互联网管控平台,实现实时监测、精准分析、智慧调控和智能运维,辅助识别分析故障和判定原因。
  预计区域能源互联网平台将与设备制造商提供的设备云平台互联互通,充分利用光伏、储能、空调等设备云平台提供的大数据服务。预计人工智能技术的应用也将逐渐增加,包括用于提高对天气条件、新能源出力功率、故障情况等预测的精确度,提高预测的及时性,有利于避免因出现故障带来的停工损失。
  投资主体处于建设生态期
  电网公司、发电企业、燃气公司、节能环保公司、供热企业等将分别打造生态链竞争力。它们依托传统业务的投资能力、设计能力、施工建设能力、生产运营能力和全流程管理能力进行业务延伸,投资运营了一批基于能源互联网理念的区域能源项目。能源企业可通过股权多元化引进战略投资人,获取所需要的战略性资源,以长期的持股行为着眼于构建长期、稳定的战略合作生态链,实现资源整合和业务融合优化。
  区域能源互联网将是混合所有制改革的重要应用地。对于许多国有能源企业而言,区域能源互联网是具有较强市场竞争度的新兴业务,通过混合所有制改革完善市场化的激励机制,帮助企业解决和体制机制掣肘。同时民营企业引入国有资本,可以提升企业资信等级,降低企业融资成本,利用国企在资源、品牌等方面的优势,实现更快发展。
  能源企业正在加强与城市建设投资集团、园区开发商、产城开发企业的合作。这些开发企业作为产业园区投资和运营的主体,具有专业、系统的运作能力和较高的决策效率,可以为区域能源互联网项目的规划设计和投资建设创造更好的条件。例如,华夏幸福与新奥能源、国电能源等已合作开发了区域能源互联网项目。
  商业模式处于创新期
  利用区域能源互联网建立用户黏性,在供热冷电基础上将拓展用户侧业务和智慧园区服务等。区域能源互联网为用户提供一体化多能互补系统,将用户用能数据直接接入平台,与用户保持一定频率的互动,有利于形成用户黏性。
  因此,区域能源互联网盈利来源除了供热供冷收入、分布式电源收益、储能调节收入、充电服务收入等,还有延伸拓展的潜力。
  一方面是向用户侧延伸,为用户提供节能改造、代运维、能源采购、用能权交易、污染物排放权交易等服务;另一方面是向园区管理服务或市政管理服务延伸,将区域能源互联网平台与园区或市政管理平台互联,实现物联网基础设施、互联网平台、数据资源的共享复用,促进物业管理、智能安防、办公服务、金融服务、污水处理、环境卫生、废弃物管理等园区服务高质量运行。
  (作者供职于国网(苏州)城市能源研究院)
  (编辑:齐琛冏)
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