綜合能源服務(wù)概念的提出距今已兩年有余，在政策、市場、技術(shù)等多重因素作用下，綜合能源服務(wù)正由概念導(dǎo)入、項目孵化邁向市場驗證階段。在這期間，市場競爭主體逐漸增多，能源央企相關(guān)政策文件紛紛出臺，各種相關(guān)研究層出不窮，相關(guān)示范項目陸續(xù)推進(jìn)。工業(yè)園區(qū)無疑是開展綜合能源服務(wù)的最佳載體，目前國內(nèi)園區(qū)級綜合能源服務(wù)項目投運的寥寥無幾，無錫紅豆工業(yè)園綜合能源服務(wù)項目就是其中之一。
為此，筆者重點調(diào)研了負(fù)責(zé)該項目的國網(wǎng)無錫供電公司和項目業(yè)主方南國紅豆控股公司（簡稱“紅豆公司”），以期了解雙方如何推動園區(qū)級綜合能源服務(wù)項目落地，為其他企業(yè)開展相關(guān)業(yè)務(wù)提供參考。
紅豆工業(yè)園區(qū)用能需求及痛點分析
1. 園區(qū)用能需求分析
紅豆工業(yè)園區(qū)分為新園區(qū)和老園區(qū)，總占地面積約6平方公里，其中園區(qū)內(nèi)企業(yè)共100多家，涉及服裝、制藥、橡膠等行業(yè)，用能形式豐富（包括水電氣光熱儲），且需求量大。紅豆工業(yè)園平日用電負(fù)荷25 MW，高峰負(fù)荷30 MW，年耗電量近2億度；在加工生產(chǎn)過程中需要大量的工業(yè)用熱（蒸汽），年用熱量90多萬噸。
為了滿足自身的用能需求及利用政策紅利，紅豆公司在園區(qū)內(nèi)自建了24MW的自備熱電廠、19MW的光伏發(fā)電（以屋頂光伏為主），擁有一所35KV的變電站，并與浙江南都電源合作投建了4MW/32MWh的儲能電站（鉛炭蓄電池），能源自給率達(dá)到90%以上。
2. 園區(qū)痛點分析
紅豆工業(yè)園早期的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)實現(xiàn)了“多能供應(yīng)”，但各個能源子系統(tǒng)之間還達(dá)不到“優(yōu)化互補”的效果，存在以下三個痛點：
（1）園區(qū)末端能源信息感知匱乏。園區(qū)能源信息采集系統(tǒng)覆蓋率低、自動化水平差，能源數(shù)據(jù)碎片化、分散化，難以支撐精細(xì)化管理。
（2）園區(qū)能源系統(tǒng)形成信息孤島。園區(qū)內(nèi)分布式光伏、熱電廠、儲能等能源系統(tǒng)各自獨立運行，難以發(fā)揮多能源之間互補優(yōu)勢。尤其是光伏電站投運之后，峰值發(fā)電功率約占總用電負(fù)荷的2/3，導(dǎo)致整體能源供應(yīng)系統(tǒng)運行需根據(jù)波動的光伏發(fā)電頻繁調(diào)整，對熱電機組造成了較大負(fù)面影響。由于沒有實現(xiàn)統(tǒng)一管理和協(xié)同運行，各個子系統(tǒng)效率難以達(dá)到最優(yōu)。
（3）園區(qū)能源協(xié)調(diào)優(yōu)化機制缺失。園區(qū)能源調(diào)配方式粗放，源、荷互動缺乏，熱電廠每年有200萬千瓦時電量無償上網(wǎng)、儲能電站利用率不足40%。
市場機會及市場潛力分析
1. 目標(biāo)客戶
目標(biāo)客戶以工業(yè)園區(qū)、大型企業(yè)為主，該類客戶能源需求量大、能源形式豐富、能源模式基本固定，有基于智能運行、多能互補、供需匹配的強烈需求。
2. 市場潛力分析
在國家能源革命、信息技術(shù)與能源技術(shù)交融革新、客戶訴求轉(zhuǎn)型升級的驅(qū)動下，具備能源監(jiān)測、能效分析、多能互補等功能的能源管控平臺需求旺盛，市場空間廣闊。以工業(yè)園區(qū)為例，據(jù)統(tǒng)計，江蘇地市級及以上工業(yè)園區(qū)576個，全國地市級及以上工業(yè)園區(qū)近6000個，市場潛力巨大。
綜合能源服務(wù)解決方案及運行效果分析
1. 綜合能源服務(wù)解決方案
鑒于在項目調(diào)研初期，紅豆工業(yè)園已經(jīng)擁有相對集中和穩(wěn)定的用能負(fù)荷，多種能源供給系統(tǒng)也陸續(xù)投建和運營，同時還形成自己相對比較獨立的能源網(wǎng)絡(luò)，具備實施多能互補、開展綜合能源服務(wù)的優(yōu)質(zhì)條件。為此，國網(wǎng)無錫供電公司針對紅豆工業(yè)園能源供應(yīng)系統(tǒng)“多能”而不“互補”、效益發(fā)揮不充分等問題，提出給多能系統(tǒng)裝一套“表情包”和一個“智能大腦”的解決方案，從而實現(xiàn)橫向多能互補、縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)同。具體解決方案包括以下三點：
（1）建立基于泛在物聯(lián)的用能感知體系
為了安裝“表情包”，系統(tǒng)感知層共接入測點13563個。目前，35kV電網(wǎng)共接入17個測點，儲能共接入46個測點，光伏共接入178個測點，熱電廠共接入8147個測點，用戶側(cè)接入5175個測點，實現(xiàn)多能源設(shè)備實時監(jiān)測和能源管理一體化，提高了能源生產(chǎn)與利用的透明度。
（2）搭建園區(qū)綜合能源管控系統(tǒng)
通過搭建園區(qū)綜合能源管控系統(tǒng)，開發(fā)系統(tǒng)的“智能大腦”，具體如圖。將園區(qū)內(nèi)熱電廠、光伏、儲能、電網(wǎng)、用戶等數(shù)據(jù)實時接入，建立能源數(shù)據(jù)中臺，突破能源系統(tǒng)信息孤島壁壘，根據(jù)末端感知層上傳的數(shù)據(jù)和天氣、負(fù)荷等相關(guān)預(yù)測數(shù)據(jù)，基于數(shù)學(xué)模型優(yōu)化“能源路徑”，建立從運行成本、綠色環(huán)保、能源效率等多維度出發(fā)的多能互補協(xié)調(diào)優(yōu)化控制系統(tǒng)，給出運行方式優(yōu)化和決策建議，實現(xiàn)各能源系統(tǒng)互聯(lián)互通、互補互濟，從而降低用能成本。
紅豆工業(yè)園綜合能源管控系統(tǒng)
（3）探索園區(qū)內(nèi)部售電市場化交易機制
在綜合能源管控系統(tǒng)中設(shè)置交易結(jié)算模塊，探索紅豆園區(qū)內(nèi)部開展售電市場化交易機制，嘗試通過市場化用電交易的方式，通過價格調(diào)整用戶生產(chǎn)計劃，調(diào)動用戶調(diào)整生產(chǎn)用能，進(jìn)而達(dá)到園區(qū)用能整體成本最優(yōu)的目標(biāo)。
2. 運行效果分析
目前，園區(qū)能源構(gòu)成包括熱電、光伏、儲能以及市電。相比傳統(tǒng)的新能源項目，紅豆工業(yè)園綜合能源服務(wù)項目采用“新能源+”模式，以光伏、熱電為主要開發(fā)電源，以儲能系統(tǒng)為調(diào)節(jié)電源，多種電力組合，解決用電高峰期和低谷期電力輸出不平衡的問題，同時也實現(xiàn)了多種能源數(shù)的實時采集，對光伏、熱能的新能源組合開展實時柔性控制，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源系統(tǒng)，實現(xiàn)智能調(diào)控，提升系統(tǒng)運行靈活性、降低出力波動性，提升整體效率。
就經(jīng)濟效益而言，通過建設(shè)多能互補平臺實現(xiàn)區(qū)域能源科學(xué)調(diào)度、協(xié)同運行、智能管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，提升客戶能源管理水平，降低企業(yè)用能成本。預(yù)計為客戶降低綜合用能成本約10%，保守估計每年減少用能成本支出300多萬元。
就社會效益而言，通過建設(shè)多能互補平臺，提升能源綜合利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。預(yù)計每年可節(jié)約電能消耗2104萬千瓦時，折合標(biāo)準(zhǔn)煤7364噸，減少二氧化碳排放19146噸，具有顯著的環(huán)保效益。
實施主體及商業(yè)模式分析
盈利模式主要包括三種：一是通過合同能源管理的方式降低客戶前期投資，雙方共享節(jié)能收益；二是通過開展能源托管方式，為客戶建設(shè)能源管控平臺來提升客戶能效水平，并按照約定收取能源托管費用，以節(jié)省的能源費用作為盈利；三是通過產(chǎn)品銷售的模式，以銷售價格與成本之差作為盈利。目前，紅豆工業(yè)園綜合能源服務(wù)項目的經(jīng)濟收益主要依靠峰谷電價差來實現(xiàn)，通過儲能與熱電的協(xié)同調(diào)整創(chuàng)造效益。
園區(qū)內(nèi)熱電廠、光伏發(fā)電由紅豆公司投資建設(shè)運營，儲能電站由浙江南都電源公司投資建設(shè)運營，綜合能源管控平臺由國網(wǎng)無錫供電公司總承包建設(shè)開發(fā)，之后移交給紅豆公司運營。
紅豆公司在運營該綜合能源項目的過程中，依靠峰谷電價差，通過熱電廠、光伏發(fā)電、儲能電站、用戶的信息互通和協(xié)調(diào)運行降低供能成本，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。整體估算，該項目可降低綜合用能成本約10%，每年減少成本300多萬元，預(yù)計2年左右收回成本。
國網(wǎng)無錫供電公司通過搭建綜合能源管控平臺實施EPC工程獲取收益，其中平臺的技術(shù)支持部分分包給江蘇方天電力技術(shù)公司。整個平臺系統(tǒng)開發(fā)、建設(shè)和運營費用合同額為550萬元（不包含硬件設(shè)施的采購費用）。
浙江南都電源公司通過“投資+運營”模式開展儲能電站的租賃服務(wù)，與紅豆公司共享“峰谷套利”收益，另外儲能還可以平滑光伏發(fā)電出力，對負(fù)荷起到“削峰填谷”的作用。通過這三方面的價值體現(xiàn)，獲得其相應(yīng)利潤。
風(fēng)險防控
綜合能源供應(yīng)的風(fēng)險可以從技術(shù)、商務(wù)、政策三點進(jìn)行分析。
1. 技術(shù)風(fēng)險
目前綜合能源供應(yīng)的技術(shù)主要有地源（水源）熱泵、冷熱電三聯(lián)供、常規(guī)冷水機組、電（天然氣）鍋爐等，技術(shù)均較為成熟，但其中地源熱泵存在冬夏冷熱負(fù)荷不平衡導(dǎo)致設(shè)備效率、效果降低可能；冷熱電三聯(lián)供首先要考慮氣源穩(wěn)定問題，一般會配置備用供電、冷、熱機組，其次因三聯(lián)供系統(tǒng)比價復(fù)雜，運維難度及成本都較高；天然氣鍋爐同樣受到氣源影響，缺氣時會影響供熱效果。
2. 商務(wù)風(fēng)險
綜合能源供應(yīng)一般適用于園區(qū)、建筑群等，所以往往要面對多個用戶，存在一定的商務(wù)風(fēng)險：一是新建園區(qū)用戶入住率不高，可能導(dǎo)致投資難以快速收回；二是多個用戶在收費時較一般項目回收難度大，產(chǎn)生壞賬幾率也大。
3. 政策風(fēng)險
綜合能源服務(wù)費一般采取初裝費+能源費方式收取，能源費用需要物價部門批準(zhǔn)，政策上可能存在一定風(fēng)險。
為控制風(fēng)險，保障利潤，其中1風(fēng)險可通過聘請資質(zhì)等級較高的設(shè)計單位進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計予以防控，2、3風(fēng)險可通過與政府建設(shè)投資公司共同投資組建項目公司方式規(guī)避。另外，對于已建成園區(qū)（建筑），需進(jìn)行專門的能源審計，與用戶確定能源邊界后，才可確認(rèn)能源托管費用或能源單價。
未來規(guī)劃及設(shè)想
1. 收益從能源供應(yīng)側(cè)向用戶側(cè)轉(zhuǎn)移
綜合能源平臺目前的收益還主要集中在能源的供應(yīng)側(cè)，在今后平臺的運營中，還可以結(jié)合用戶側(cè)與配售電業(yè)務(wù)，綜合能源平臺將起到至關(guān)重要的作用，比如在協(xié)調(diào)售電偏差考核方面，在用戶側(cè)開展分布式光、儲發(fā)電綜合利用等等多個方面可以帶來巨大的收益。
2. 提高負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性
目前，由于數(shù)據(jù)量有限，還存在負(fù)荷預(yù)測不準(zhǔn)和模型校驗不充分等問題，導(dǎo)致日前調(diào)度優(yōu)化執(zhí)行效果一般。未來隨著運營過程中不斷積累數(shù)據(jù)，將不斷完善和提高優(yōu)化水平?！爸悄艽竽X”還能通過關(guān)鍵指標(biāo)和數(shù)據(jù)分析，挖掘各個“表情”背后的原因，指導(dǎo)運維和檢修等工作的開展。另外，還可以自動生成各類報表和用能分析報告，有利于從中找到能效提升點，為應(yīng)用多能互補策略提供數(shù)據(jù)支撐。
3. 進(jìn)一步探索交易機制的應(yīng)用
針對園區(qū)用能自給率高、交易規(guī)則單一的特征，還將從供需兩側(cè)博弈的角度出發(fā)，創(chuàng)新探索園區(qū)內(nèi)部分時能源價格、源網(wǎng)荷儲友好互動等市場機制，以“發(fā)紅包”的形式形成區(qū)域內(nèi)的電力交易現(xiàn)貨市場，通過多方有效互動，進(jìn)一步降低園區(qū)整體能源成本。未來，隨著園區(qū)內(nèi)企業(yè)用能負(fù)荷的逐步增加，能源自給率將有所降低，園區(qū)內(nèi)部與外部大電網(wǎng)進(jìn)行實時互動和電力交易的需求也會增多，屆時包含市場化交易的平臺功能將愈發(fā)重要。
