2016年,隨著國家能源局《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《關(guān)于推進(jìn)多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見》的相繼發(fā)布,吹響了能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的號角。作為國家能源互聯(lián)網(wǎng)綜合試點示范的主要形式之一,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)非常有希望率先落地,各企業(yè)都在積極的探索和研究。
隨著多數(shù)省市電改方案和交易規(guī)則的批復(fù)公布,以及廣東2016年度交易中體現(xiàn)出的價差收窄趨勢,越來越多的售電公司關(guān)注園區(qū)型售電模式,同時,開放式的售電競爭態(tài)勢又使得增強用戶粘性成為售電公司持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
下文根據(jù)上海普天中科能源技術(shù)有限公司總工程師楊錦成博士的演講《區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)趨勢分析及業(yè)務(wù)解析》,由國家電投集團科學(xué)技術(shù)研究院張華和華北電力大學(xué)左一惠整理。
產(chǎn)業(yè)趨勢
“天下大勢,合久必分,分久必合”,在我國能源領(lǐng)域亦是如此?!胺帧笔侵肝覈茉措娏Φ墓?yīng)方式正在從集中式向分布式進(jìn)行轉(zhuǎn)變,“合”是指通過信息技術(shù)的手段和能源互聯(lián)網(wǎng)的形式,把各種形式的能源以及能源供需環(huán)節(jié)整合在一起,彌補短板,發(fā)揮整體協(xié)同優(yōu)勢。
1.能源互聯(lián)網(wǎng)的必然
自2015年以來,各種形式的電力能源(火電、水電、風(fēng)電以及太陽能發(fā)電)都產(chǎn)能過剩問題日益凸顯,火電年利用小時數(shù)不斷下降,西北、西南等地的棄光棄風(fēng)、棄水的問題加劇。國家在積極推動清潔能源替代和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的同時,經(jīng)濟下行和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)致用能需求不振,用戶在經(jīng)濟上越來越難以承受較高的能源價格,能源行業(yè)的盈利增長日趨面臨困難。但是,隨著國家能源生產(chǎn)與消費革命的積極推進(jìn),能源產(chǎn)業(yè)的變革也為企業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇。
在技術(shù)進(jìn)步、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、體制改革、環(huán)境壓力以及深層次的利益博弈等因素的推動下,能源互聯(lián)網(wǎng)作為能源產(chǎn)業(yè)革命的突破口,備受國家重視,并于今年相繼發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《關(guān)于推進(jìn)多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見》等文件,明確將區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)作為國家能源互聯(lián)網(wǎng)綜合試點示范的主要形式之一。
2.能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線圖
能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有兩個特性:首先是以能源為基礎(chǔ),有重資產(chǎn)屬性和商業(yè)模式創(chuàng)新的新型生產(chǎn)服務(wù)型能源產(chǎn)業(yè);其次,能源互聯(lián)網(wǎng)的價值體現(xiàn)首先通過能源生產(chǎn)交易產(chǎn)生直接價值,同時通過涵蓋能源信息在內(nèi)的信息交換產(chǎn)生間接價值。因此,能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,將經(jīng)歷從以能源為主的初級階段到以信息為主的中級階段的過程。
能源互聯(lián)網(wǎng)初級階段以電力改革為觸發(fā)點,從大用戶直購試點到開展日前交易,實現(xiàn)配售分離,同時構(gòu)建與微電網(wǎng)、新能源發(fā)電相結(jié)合的主動配電網(wǎng)及配套設(shè)施,最后形成分布式發(fā)電全面參與電力交易的格局。初級階段前期以電為主,通過電力的靈活交易,使得電價能夠直接反應(yīng)供需關(guān)系,引導(dǎo)資源進(jìn)行優(yōu)化配置;后期結(jié)合用戶氣、冷、熱、電等多種用能需求,將各類高效能源技術(shù)根據(jù)需求和技術(shù)特點進(jìn)行優(yōu)化組合,結(jié)合各類能源交易和增值服務(wù),形成綜合能源服務(wù)模式。但初級階段的前期、后期并不是截然分開的,主要依賴于項目實施的具體條件,包括環(huán)境約束、能源價格體系、市場化程度和用戶需求等。
能源互聯(lián)網(wǎng)中級階段從以能源為主導(dǎo)過渡到以信息為主導(dǎo),以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)充分應(yīng)用為基礎(chǔ),具有人工智能特點的中級能源互聯(lián)網(wǎng)。中級階段除信息技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用之外,有賴于全社會開放的電力、燃?xì)獾饶茉唇灰资袌龊吞寂欧?、?jié)能量等約束類指標(biāo)交易市場的建設(shè),結(jié)合各類用戶需求的標(biāo)準(zhǔn)化和個性化服務(wù)模式將普遍興起。
圖1 能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線圖
技術(shù)的進(jìn)步也會起到非常大的作用,當(dāng)分布式能源的經(jīng)濟性達(dá)到一定程度,政策性的約束也會下降。需要強調(diào)的是,實時電力交易市場的形成和制度的改革是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展落地的一個必要條件。
但能源互聯(lián)網(wǎng)初級階段和中級階段是相對的,對于介入能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)而言,應(yīng)根據(jù)自身的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行布局。如以信息通訊(ICT或M-ICT)、IT或互聯(lián)網(wǎng)為主導(dǎo)業(yè)務(wù)的企業(yè),則更可能直接選擇以信息主導(dǎo)模式介入能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),或者通過產(chǎn)品或服務(wù)下沉到能源環(huán)節(jié)構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài);或者通過構(gòu)建平臺整合資源,獲得數(shù)據(jù)入口構(gòu)建商業(yè)模式。但建議充分考慮能源產(chǎn)業(yè)的政策、物理約束和數(shù)據(jù)的開放進(jìn)程,逐步構(gòu)建其盈利模式。
發(fā)展動力
能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展動力分為技術(shù)和模式兩個層面的四個層次:首先是單向技術(shù)的進(jìn)步,包括光伏、風(fēng)電、儲能的經(jīng)濟性和能效的提升,以及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域ICT、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的進(jìn)步等;然后是跨領(lǐng)域的技術(shù)融合,如能源與互聯(lián)網(wǎng)+的技術(shù)融合就可以將分布式存量儲能系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)調(diào)度,既保障其主要功能,同時利用實時電價差按照一定策略進(jìn)行儲能和供電,實現(xiàn)對電網(wǎng)的穩(wěn)定調(diào)節(jié)并獲得收益;另一個推動力是商業(yè)模式創(chuàng)新,對于產(chǎn)業(yè)集團而言商業(yè)模式創(chuàng)新也十分關(guān)鍵,需要結(jié)合投融資手段實現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新和快速發(fā)展;最后是政策制度改進(jìn),主要是推動與技術(shù)進(jìn)步匹配的政策、制度的改進(jìn)。
對于現(xiàn)階段的能源互聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn),跨領(lǐng)域技術(shù)融合和商業(yè)模式創(chuàng)新是關(guān)注的重點。對于能源的跨領(lǐng)域技術(shù)融合,當(dāng)環(huán)境、經(jīng)濟、技術(shù)的約束條件不強時,各個能源系統(tǒng)的相互聯(lián)系很弱,無法形成能源互聯(lián),當(dāng)約束條件變強,就需要各能源系統(tǒng)融合,互相配合使用。選擇區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)作為切入是比較合適的,優(yōu)先設(shè)計能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景和運行模式,充分考慮用戶需求、業(yè)務(wù)架構(gòu)與整合、平臺協(xié)作、產(chǎn)業(yè)政策、盈利能力等。對于商業(yè)模式而言,因能源重資產(chǎn)的屬性,融資平臺很關(guān)鍵,同時需要具備很好的產(chǎn)業(yè)資源整合能力,并要求能夠規(guī)模化復(fù)制以提高盈利。
圖2 能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展動力
業(yè)務(wù)場景
1.業(yè)務(wù)全景圖
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)需要建設(shè)的內(nèi)容非常多,涉及到眾多利益相關(guān)方,對時間、人力、資金等方面的成本要求相當(dāng)高,很少有企業(yè)能夠獨立進(jìn)行全面布局,而往往需要開展企業(yè)間的協(xié)作。圖3給出了區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)全景圖,主要包含工程平臺、服務(wù)平臺、金融平臺與交互平臺。
工程平臺主要是建設(shè)一個多能互補能源優(yōu)化集成系統(tǒng),目前還沒有整合用戶側(cè)的內(nèi)容。業(yè)務(wù)方面涵蓋了咨詢、設(shè)計、系統(tǒng)集成、工程、運維等,如果集團公司有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),就可以在區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)形成整體協(xié)同優(yōu)勢,拉動集團產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
服務(wù)平臺是指智慧能源管控系統(tǒng),包含底層的SCADA、需求側(cè)響應(yīng)、能源管理、能效管理、調(diào)度系統(tǒng)、負(fù)荷模擬、系統(tǒng)仿真以及上層的大數(shù)據(jù)、云計算平臺等,建議企業(yè)可以根據(jù)實際業(yè)務(wù)、用戶的需求以及政策的條件限制逐步的展開建設(shè)。
金融平臺主要是解決項目投資與產(chǎn)業(yè)孵化的融資問題。能源互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是重資產(chǎn)行業(yè),目前很多熱衷能源互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)是轉(zhuǎn)型過來的,以前的主要模式是做產(chǎn)品、做工程,在大項目系統(tǒng)集成、運行的能力上稍有欠缺,隨著逐步向系統(tǒng)集成方向發(fā)展,就需要一些產(chǎn)業(yè)基金來幫助孵化。
交互平臺主要圍繞用戶,在與其他平臺產(chǎn)生的工程實施、運營管理和投融資產(chǎn)生交互的基礎(chǔ)上,與電力、燃?xì)獾冉灰灼脚_產(chǎn)生交易。
圖3 區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)全景圖
2.業(yè)務(wù)發(fā)展階段
近期,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以分成三個階段來實施,但三個階段主要指技術(shù)和模式層面,對于具體項目而言,取決于政策和資源條件,存在同步實施的可能。
第一個階段著重在負(fù)荷側(cè)建設(shè),側(cè)重為用戶側(cè)提供能源應(yīng)用,包括分布式能源、儲能、電動汽車等等,通過荷端(尤其是高耗能用戶)能源綜合管理、需求響應(yīng)、市場交易等,可以顯著提高能源使用效率,降低成本,提升需求端效益和企業(yè)盈利,促進(jìn)可再生能源的利用。
第二階段著重配網(wǎng)建設(shè),形成一個區(qū)域的閉環(huán)系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可控性、可靠性和自平衡能力,并降低外部的依賴性,提高系統(tǒng)投資效率。
第三個階段將源端供給側(cè)連接進(jìn)來,通過源-荷端多能互補(源端集中電源供輸,荷端分布式太陽能、熱泵、儲能等)和源-荷互動(能源管控、優(yōu)化能效、需求響應(yīng)、市場交易等),進(jìn)一步優(yōu)化提升可再生能源利用效率。
3.業(yè)務(wù)流程解析
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程是通過能源輸送網(wǎng)絡(luò)、信息物理系統(tǒng)、綜合能效管理平臺以及信息和增值服務(wù),實現(xiàn)能源流、信息流、價值流在供能側(cè)和用能側(cè)雙向流通與互動,形成增值和收益。供能側(cè)主要包括大電網(wǎng)、分布式電源、多種形式的儲能、天然氣管網(wǎng)等,并通過多種能源的互補,考慮燃?xì)?、電力之間的轉(zhuǎn)換,形成一個相對閉環(huán)的系統(tǒng)。用戶側(cè)主要包括工業(yè)用戶、商業(yè)用戶、居民用戶以及交通用戶等,用戶側(cè)也可以發(fā)電、儲能,用不完的電、能可以銷售給區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng),比如工業(yè)企業(yè)屋頂?shù)墓夥?、商業(yè)建筑的三聯(lián)供等。
盈利模式
1.理想盈利模式
進(jìn)一步梳理區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式,除構(gòu)建產(chǎn)業(yè)、業(yè)務(wù)鏈之外,針對具體的項目,可將其理想的盈利模式分解為四個方面:一是潛在的收益來源,包括土地增值和能源采購,這種模式主要應(yīng)用于園區(qū),土地增值方面,主要體現(xiàn)在入駐率上升、開工率上升和環(huán)境改善,而能源采購方面,主要體現(xiàn)在園區(qū)用能增加,電力、燃?xì)庖约癓NG的議價能力提高;二是核心服務(wù),包括綜合能源服務(wù)和套餐設(shè)計,能源服務(wù)方面,主要體現(xiàn)在集中售電、熱、水、氣等能源,節(jié)約成本,而套餐設(shè)計方面主要體現(xiàn)在綜合包、單項包、應(yīng)急包和響應(yīng)包;三是基礎(chǔ)服務(wù),即能源生產(chǎn),包括發(fā)電和虛擬電廠,發(fā)電方面主要體現(xiàn)在清潔能源發(fā)電和可再生能源發(fā)電,若自用電比例越高,收益越好,而虛擬電廠方面主要體現(xiàn)在儲能、節(jié)能、跨用戶交易和需求側(cè)響應(yīng);四是增值服務(wù),包括工程服務(wù)和資產(chǎn)服務(wù),工程服務(wù)方面主要體現(xiàn)在實施平臺化和運營本地化,而資產(chǎn)服務(wù)體現(xiàn)在設(shè)備租賃、EMC(合同能源管理)和碳資產(chǎn)。整個區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)綜合能源服務(wù)可看作是一種能源托管模式。
圖4 區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)理想盈利模式
關(guān)于理想盈利模式,需要說明的:第一不是一個企業(yè)都能做所有業(yè)務(wù),需要多家參與;第二不是一個項目就能將所有的內(nèi)容做進(jìn)去;第三不是所有的區(qū)域都適用;第四不是所有的時間節(jié)點都要按照這個模式,可以分階段、有選擇、有分工的開展和實施,比如電方面先成熟,就先做電,再嘗試把用戶、燃?xì)夥矫娴臉I(yè)務(wù)整合進(jìn)來,逐漸的形成能力;第五除了單個項目之外,企業(yè)也要注重產(chǎn)業(yè)鏈的有機整合,畢竟單個項目收益有限,通過整合能夠提高盈利水平。
2.核心競爭力
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的核心競爭力主要包含兩塊,一塊是收益來源,一塊是獲利能力,如圖5所示。譬如種莊稼為,首先你得有塊地,這是你收益來源,獲利能力就是你能在這塊地上種出什么樣的好莊稼才能實現(xiàn)較快的盈利。不具備布局整個區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)能力的企業(yè),完全可以做下游,給別的企業(yè)提供服務(wù)。
圖5 區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)核心競爭力
收益來源要著重三個方面的建設(shè):電源、配網(wǎng)、大用戶。電源方面,得有不同類型的電廠,包括分布式燃?xì)?、光伏、儲能等等,并且要有足夠的容量,容量等級不夠,進(jìn)入不了市場。配網(wǎng)方面,要么自己建設(shè)通道資源,要么租用其他企業(yè)的,包括配電網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)、熱力管網(wǎng)等。大用戶資源也至關(guān)重要,若自身就是大用戶,本身就比較有競爭的話語權(quán)和主動權(quán)。
獲利能力主要體現(xiàn)在技術(shù)、資金、產(chǎn)品三個方面。技術(shù),即服務(wù)平臺,前期是在能源系統(tǒng)的整合,后期還需要具備負(fù)荷預(yù)測、交易定價、能效管理等技術(shù)能力,這在將來電力現(xiàn)貨市場條件下顯得尤為重要。資金即投資平臺,要做整個園區(qū)綜合能源服務(wù),需要足夠的資金才能支撐,這就需要在融資渠道方面有保障。產(chǎn)品即工程平臺,企業(yè)一定要有自己的核心產(chǎn)品,具備一定的回款能力,才能推動區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的后續(xù)建設(shè),實現(xiàn)滾動發(fā)展,當(dāng)然也可以找足夠多優(yōu)質(zhì)企業(yè)合作,一起承擔(dān)前期虧損的風(fēng)險。
3.初級盈利模式假想案例
下面以一個理想的案例來說明區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的初級盈利模式,如圖6所示??紤]以下情景:一個10平方公里的工業(yè)園區(qū),約100家用能企業(yè),每年需25億度電、1億立方米燃?xì)狻?08萬噸蒸汽、400臺變壓器。在不能使用燃煤電站的前提下,考慮到蒸汽的需求,配置燃?xì)夥植际桨l(fā)電78MW、光伏發(fā)電25MW、儲能25MW,總投資概算約為8.4億。不考慮園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)的模式,在現(xiàn)有條件下,收益按分布式燃?xì)獍l(fā)電0.08元/kw.h、蒸汽按80元/噸、分布式光伏1.25元/度計算(數(shù)據(jù)可根據(jù)地區(qū)實際進(jìn)行調(diào)整),每年能源的產(chǎn)銷收益為1.31億元,分布式燃?xì)?、分布式光伏、儲能的靜態(tài)投資回收期分別約為6.72年、5.09年、8.33年。在考慮園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)的模式下,整個園區(qū)的綜合能源服務(wù)由一家企業(yè)提供,通過開展購售電、氣業(yè)務(wù),能源購售收益按電0.02元/kw.h、氣0.4元/立方米、儲能電0.6元/度計算,每年的能源購售差收益為0.976億(含變壓器運維等增值業(yè)務(wù)收入0.16億元),這樣年度總收益為2.29億元,靜態(tài)投資回收期將為3.67年,大大提升了項目的盈利能力和用戶粘性。
圖6 區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)初級盈利模式
在上述測算中,并沒有考慮配網(wǎng)及其他一些存量投資的成本,也沒有考慮在回收期內(nèi)用戶變化的情況,但整體上看,在區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的模式下,企業(yè)能產(chǎn)生更多的經(jīng)濟效益。同時,上述測算僅表示此種盈利模式的趨勢,各項收益的邊界條件可能存在差異;在此基礎(chǔ)上可以開展節(jié)能環(huán)保及碳交易等增值服務(wù)等收益尚未計算在內(nèi)。
業(yè)務(wù)演進(jìn)
對于以能源領(lǐng)域裝備銷售或工程服務(wù)為既有主營業(yè)務(wù)的企業(yè)(集團),在能源互聯(lián)網(wǎng)趨勢下,業(yè)務(wù)模式可以從裝備往集成、金融、增值服務(wù)等領(lǐng)域延伸,如圖7所示。
圖7 能源企業(yè)業(yè)務(wù)演進(jìn)路線
通過業(yè)務(wù)模式的演進(jìn),可以形成一個較完整的業(yè)務(wù)生態(tài)系統(tǒng)和多環(huán)節(jié)的收入渠道,并通過對用戶提供多層次的綜合服務(wù)獲得額外收益,提升公司的穩(wěn)健經(jīng)營能力。但具體業(yè)務(wù)演進(jìn)路線需要根據(jù)各企業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)模式和治理結(jié)構(gòu),結(jié)合主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域和地域的政策、資源做深入分析。
結(jié)束語
本文聚焦區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng),從產(chǎn)業(yè)趨勢、發(fā)展動力、業(yè)務(wù)全景和盈利模式等角度,梳理了從購銷型售電公司轉(zhuǎn)型為綜合能源服務(wù)型能源互聯(lián)網(wǎng)公司的發(fā)展路徑。建議能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)根據(jù)自身的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),不同階段和不同地域的政策環(huán)境,以及產(chǎn)品、技術(shù)的應(yīng)用場景,務(wù)實的規(guī)劃設(shè)計自身的能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略和發(fā)展路徑,使其在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)拉動的同時逐步完成業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,構(gòu)建自身的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和業(yè)務(wù)拓展空間。(楊錦成等)