該文通過梳理政策發展歷程，結合國內外實踐案例經驗，對未來互聯網+分布式能源的可持續發展進行思考，以天然氣、熱電(冷)聯供、分布式光伏發電為主要對象進行重點分析，提出基于用戶端的互聯網+分布式能源商業模式新理念和建議。

 

　　昨天的故事

 

　　一、國內外分布式能源發展趨勢研判

 

　　經過多年發展，各國和地區推進分布式能源系統，無論出發點如何，定義如何變化，分布式能源系統都以用戶端用能更安全為第一要素，并具有以下兩個特征內涵：一是靠近用戶端，可根據用能方資源情況、用能特點等因素，因地制宜選擇一次能源，一般采用天然氣、沼氣、太陽能、風能、生物質廢棄物等可再生能源。 二是能直接應用，獨立運行，運行方式一般為并網、離網或可上網，可以根據用能方的實際情況靈活選擇應用方式。多聯供設施還具有梯級利用的特性，即可利用高品位能源發電，利用低品位能源供冷、供熱，系統能效可達70%以上。

 

　　(一)國際分布式能源發展新特征

 

　　鑒于各國資源條件、產業特點等差異，推動分布式能源的出發點與發展歷程不盡相同。美國、德國和日本發展分布式能源的原因相似，旨在鼓勵使用更為高效的能源系統。丹麥則是迫于1973年石油危機發生造成其供熱價格成倍增長，致使丹麥政府被迫著手調整能源結構，推行節能政策，以維護社會利益。從分布式能源的發展歷程來看，各國存在異同點。2003年美國大停電事件以及2011年日本大地震事件發生后，美國和日本開始反思集中式發電，從加強電力供應安全性的角度出發，推進分布式能源的發展。而丹麥和德國均屬于歐盟成員，兩國將推進包括可再生能源在內的分布式能源作為達到歐盟提出的2020年基于1990年的水平減少40%溫室氣體排放要求的重要舉措。上述幾個國家在發展中都經歷了電力改革、能源結構調整、政策法案出臺過程。分布式能源在發展過程中曾經歷過起落，而重要的是目前又從能源安全、經濟、科技產業等方面考慮大力支持和發展分布式能源。

 

　　從國際層面看，在分布式能源利用成本下降的大背景下，各國的分布式能源直接財政補貼政策扶持力度有所減弱，但扶持政策并沒有全面退出，轉而形成更有針對性的精細化扶持政策，推動市場尋找商機，以商業模式創新帶動分布式能源行業優勝劣汰。國際分布式能源政策體現三個特點：一是依然明確分布式能源的發展方向，提供電網接入和售電服務保障;二是鼓勵分布式能源投融資，激發商業模式創新;三是通過政策的精準調整引導發展方向。

 

　　從各國經驗來看，分布式能源將呈現以下特征趨勢：

 

　　(1)分布式能源已經成為全球能源轉型發展的重要選擇。依然明確分布式能源的發展方向，提供電網接入和售電服務保障;鼓勵分布式能源投融資，激發商業模式創新;政策的精準調整引導發展方向。

 

　　(2)技術進步不斷推動分布式能源的商業化進程。呈現技術集成化、服務模塊化特點。分布式能源的用戶需求逐步從工業用戶向商業、住宅用戶轉變，隨之裝機規模向小型化、模塊化發展，針對個人用戶，德國、日本等國的企業已經開發了模塊集成化的微型分布式能源系統，以滿足龐大的家用市場需求。

 

　　(3)政府扶持激發分布式能源商業模式創新。鼓勵以用戶端為導向構建互聯網+分布式能源的新型商業模式，政策扶持重點著力從安全供電、提高能效、清潔排放三方面推動。構成了一個整體性的需求側能源供應與監管服務系統，通過后臺大數據的挖掘實現新的經濟價值和社會價值。這種多元的商業價值創造意味著多元的參與機制與利益分享機制，為分布式能源依靠互聯網+實現規模化發展提供了有效載體。

 

　　(二)我國分布式能源政策與市場訴求研判

 

　　我國分布式能源系統發展至今已有十多年的歷史，發展歷程可大致劃分為引入階段、起步階段和推進階段。自“十二五”起，我國分布式能源系統的發展已進入推進階段，扶持政策陸續出臺，主要涉及天然氣分布式能源、分布式光伏等。其中，《分布式發電管理暫行辦法》的頒布標志著我國開始全面推進分布式能源的發展。2015年3月國務院發布《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》，這標志著我國第二次電力改革正式啟動，電改的實施也成為了分布式能源發展的重要驅動力，對分布式移動能源的創新模式也將發揮指導性作用。

 

　　目前，從分布式能源發展市場訴求看大致可分為四類。

 

　　(1)一是要求解決電廠、工業鍋爐等燃煤污染問題，要解決用戶原電力、燃氣、燃煤(油)鍋爐供能用途和未來用能需求。

 

　　(2)二是在區域性、季節性大電網停電事故中，需要解決用戶日常用電、調峰和應急備用等綜合問題。如近年來，夏季多地區遭遇臺風暴雨斷電情況，造成地鐵停運、交通信號燈應急用電出力不夠，農戶養殖業損失慘重等，再次引發了人們對用電安全的反思。

 

　　(3)三是天然氣與可再生能源的發展給優化能源結構帶來了機遇，用電和用氣高峰存在季節性、時段性的互補性，而大規模天然氣電廠又產生“氣、電”雙調峰的新壓力，發展分布式能源可緩解城市區域調峰應急問題。

 

　　(4)四是在用戶端發展互聯網+分布式能源系統，因能而選，精準服務，提供了城市鄉村用電新途徑、調節了用戶端“電、氣、冷、熱”能源平衡，提高效能和用能安全同時，或將實現藏能于民、形成新的經濟增長點。

 

　　二、X類技術+分布式能源+互聯網的技術創新

 

　　(一)分布式能源適用技術路徑

 

　　分布式能源系統的定義涵蓋了眾多供能技術，國家《分布式發電管理暫行辦法》根據各用能領域的用能特征與需求，對分布式能源系統劃分了5個適用范圍，初步遴選了9類目前適用技術，可為8個領域分布式能源系統發展提供參考。

 

　　分布式能源系統的適用范圍，涵蓋總裝機容量50MW及以下的小水電;以各個電壓等級接入配電網的風能、太陽能、生物質能、海洋能、地熱能等新能源發電;除煤炭直接燃燒以外的各種廢棄物發電，多種能源互補發電，余熱余壓余氣發電、煤礦瓦斯發電等資源綜合利用發電;總裝機容量50MW及以下的煤層氣發電;綜合能源利用率高于70%且電力就地消納的天然氣熱電冷聯供等。

 

　　分布式能源系統的適用技術，涵蓋小水電發供一體化技術;與建筑物結合的用戶側光伏發電技術;分散布局建設的并網型風電、太陽能發電技術;小型風光儲等多能互補發電技術;工業余熱余壓余氣發電及多聯供技術;以農林剩余物、畜禽養殖廢棄物、有機廢水和生活垃圾等為原料的氣化、直燃和沼氣發電及多聯供技術;地熱能、海洋能發電及多聯供技術;天然氣多聯供技術、煤層氣(煤礦瓦斯)發電技術;其他分布式能源發電技術。

 

　　總體看來，過去十多年來，我國分布式能源項目更加偏重通過技術集成為各類分布式能源系統用戶服務，即X類技術+分布式能源系統+互聯網發展路徑。其中，利用信息技術對項目進行智能監測或監控，也主要在能源服務企業內部項目運營中實施，與用戶端或多用戶實現互動案例還不多。

 

　　(二)分布式能源用戶選擇與實施的技術關鍵問題分析

 

　　筆者通過多年實踐和對近百個項目調研，基于目前政策環境和用戶負荷需求，建議在尋找適合的分布式能源項目時，對以下五方面用戶進行重點負荷分析和服務訂制分析：一是對安全用能需求要求較高的用戶如醫院、軍事基地，交通樞紐、數據中心、農業養殖、重要科研實驗室;二是受氣候影響較小的用戶如交通樞紐，機場、火車站等;三是有工藝熱電需求的用戶如有穩定熱需求的工業企業或工業園區;四是無大電網或大電網供電成本高導致用戶側用電價高的供電用戶如野外作業、海島、部分農村農業用電、漁業用電等;五是對節能減排有特別要求的用戶如燃煤鍋爐替代改造用戶。

 

　　綜合考慮冷熱負荷、負荷穩定性、連續運行時間、用戶的用能特征、系統與主機選型、分布式能源系統項目在整個工程范圍內的系統集成應用以及對用戶量身定做，運營維護問題。以天然氣領域為例，適用領域具體排序為：工業企業、醫療設施、賓館、數據中心、交通樞紐、工業園區、軍事設施、文化設施、商務區、寫字樓、市場、體育設施。

 

　　總結梳理已實施項目的投資運行經驗，在氣候條件、政策環境都同等的條件下，影響分布式能源市場發展的最重要的因素是資源供給、能源比價、服務能力等。在具體設計建設運行過程中，還可能面臨5個關鍵問題：一是負荷特性問題用戶通常類型較多，在系統設計中需要考慮協調冷熱電調節的模式;二是主機選型問題系統類型多種多樣，系統匹配提出要求高;三是環境要求問題不同區域對環保要求不同，應將系統性能與環保要求進行匹配;四是工程范圍問題項目應用范圍一般較廣，需考慮整個工程范圍內的系統集成應用;五是對運營維護團隊的專業技術要求較高。

 

　　綜上分析，分布式能源項目有較好效益產出的核心是全生命周期的經營管理，好方案要具有安全經濟和善于服務兩方面，還需抓住5個關鍵點：

 

　　(1)項目選擇的關鍵是要滿足經濟性的負荷需求。

 

　　(2)項目管理難點是需求側負荷預測與管理。

 

　　(3)項目產出有效益的核心是適宜的商業模式。

 

　　(4)提升項目抗風險能力要重視合同約定。

 

　　(5)技術產業瓶頸突破關鍵在人。

 

　　今天的實踐

 

　　互聯網+分布式能源+X的技術集成與商業模式創新案例

 

　　在互聯網+智慧能源的推動下，新一輪分布式能源發展將會更加注重用戶端的訴求，注重精準服務，利用互聯網+分布式能源思維模式去創新商業模式。下面就近年上海及業內相關企業創新案例進行模式特點梳理和案例分析：

 

　　(一)區域分布式能源系統

 

　　1、上海虹橋商務核心區(一期)區域供能系統

 

　　它是以冷熱能源供應為主的區供能形式，其南北有兩個能源站，每個能源站包含燃氣分布式系統、水蓄冷系統，結合常規電制冷、鍋爐等，滿足區域內200萬平米建筑的所有冷熱需求、生活用水及部分電力需求。在條件允許的情況下，此類項目還可采用分布式光伏、儲能、地源(水源、空氣源)熱泵等技術，在能源供應環節做進一步整合。

 

　　另外，在虹橋商務核心區(二期)、西虹橋，世博A片區、B片區、前灘和徐匯濱江等CBD區域，由申能、申虹、國電投等投資建設了多個以分布式能源為核心的多能互補區域能源供應系統，滿足區域內冷、熱、電等多種用能需求。

 

　　2、中科院高等研究院綠色智能城網示范

 

　　項目由中國科學院高等研究院承擔，上海普天技術支撐，實現了涵蓋產能、供能、蓄能、用能及節能技術“五能合一”和微熱網、微電網、信息網“三網互聯”的區域型能源互聯網雛形,建立了根據區域用戶特點，涵蓋能源需求端生產、分配、供應、服務和運營全流程的系統解決方案。對基于用能側動態需求分析的熱-電智能調配技術和基于風-光-市電混合供電的智能化雙向電動汽車充電站系統技術，區域能源管理與運行等一系列關鍵技術進行了研究驗證。

 

　　3、新奧的泛能網+協鑫的分布式微能源網

 

　　新奧的泛能網將冷熱、燃氣聯系起來，開發冷熱電聯產項目，將燃氣、冷、熱、電一起銷售給用戶。協鑫的分布式微能源網按照“六位一體”模式實施：將天然氣熱電冷系統、光伏發電、風能發電、儲能技術、節能技術、低位熱能結合為一體，提供多種能源服務。由于前一階段受到燃氣價格高、電力并網(售電)制約等因素影響，此類項目推進較為緩慢。

 

　　(二)以新能源為主導的“互聯網+”案例

 

　　1、遠景能源—— 互聯網+風電、光伏模式

 

　　新能源以光伏或者風電為主，以遠景能源為例。它對風力發電和光伏發電的信息化系統進行深度開發，通過對新能源發電系統的設計、運行數據進行采集，并與天氣、地理數據整合形成大數據，并在此基礎上進行負荷預測、發電預測和運行控制，打通并優化能源生產和消費端的運行效率。同時為用戶提供風力發電站選址、風機安裝、風力發電站優化運行等一攬子服務。

 

　　2、國家“973”計劃——大規模非并網風電基礎研究

 

　　江蘇省宏觀經濟研究院院長顧為東博士主持的國家“973”計劃“大規模非并網風電基礎研究”項目，以產業能源互聯網系統為理論，研究了相關技術路徑和實踐，形成多能源協同供電核心技術模式，分布式風電——開展試點項目就近為電解鋁、氯堿工業、海水淡化、制氫、煤化工、冶金、新能源汽車等高耗能產業圈服務。創新多個產業分布式能源新模式。

 

　　(三)垃圾處理場立體式新能源產業基地示范

 

　　上海老港生活垃圾填埋場，坐落在東海邊，日處理生活垃圾占全市垃圾產出量的70%以上。其主要供能模式為：垃圾填埋氣分布式能源系統(地下)+垃圾焚燒+風電(海邊空中)+太陽能利用(填埋場土地上)。

 

　　(四)“車船屋儲”智慧能源服務+電池梯級利用案例

 

　　為上海混合電動公交車(電池+電容)提供動力集成系統的上海瑞華集團在商業模式上也進行了創新，采用電池租賃+汽車能源智能服務模式。公交企業將以往使用燃油車的運營維保等費用交給瑞華作為租賃電池與購買服務費用。在這個模式下，雙方可實現共贏。這種電池租賃+汽車能源智能服務模式，可為公交用戶提供全生命周期服務。同時，瑞華建立“車船屋儲”智能微網系統(圖3)，開展電池梯級利用，支持分布式能源系統+儲能接入和智能監控，服務導航方便用戶互動和靈活切換。如將為電動汽車和電動船提供租賃服務的電池梯級利用，給商務樓宇夜間低谷儲能，白天高峰供能，達到削峰填谷的目標，提高電池利用率的同時也實現了建筑節能。

 

　　(五)工業型分布式能源技術與智慧能源產業服務案例

 

　　1、老港工業區分布式能源項目

 

　　項目位于老港工業區，圍繞上海工業燃煤鍋爐清潔能源替代目標，是上海首個工業園區天然氣分布式能源國產燃氣輪機應用的示范項目，由上海同祺新能源、株洲中航動科、老港工業園區等“產、研、用”單位成立園區能源服務公司——敏欣能源科技，實行投資多元化、服務專業化的合作模式。項目于2015年底建成，由敏欣能源運營的分布式能源站來滿足用戶蒸汽、電力、熱水的用能需求，實現了區內用戶原自備的25臺(套)燃煤鍋爐的清潔能源替代。與企業自備燃氣鍋爐模式相比，至少能降低企業25%的蒸汽成本，減輕了企業的經濟負擔。同時，項目致力于通過區域多用戶負荷協同智能控制，打造分布式能源核心裝備國產化創新資源集聚地，構建工業型分布式能源技術與智慧能源產業服務平臺。

 

　　2、莘莊工業區分布式能源項目

 

　　莘莊工業園區的區域能源項目由華電新能源占股90%和申能能源10%參股的上海華電閔行能源有限公司開發。該項目預計替代閔行區現有燃煤鍋爐120臺，受益企業81家，替代燃煤量39.6萬噸標煤，燃機設備使用華電GE合資公司的燃氣機型(2[6] ×60MW)。

 

　　(六)“互聯網+”新能源汽車生態產業鏈全新商業模式

 

　　1、上海松江分布式光伏+儲能結合的智能充電站

 

　　分布式光伏+儲能結合的智能充電站(圖5)，于2014年底在上海松江投運。充電站頂棚是一套10千瓦的光伏發電系統，最大轉化效率可達22%，通常每天所發的電量可以滿足2.5輛電動汽車的充電需求。該充電站與電網并網運行，遇陰雨天太陽能不足或者充電車輛較多，系統就會自動切換到電網供電，儲能作為應急備用。用戶可以通過手機APP等可以查找附近的充電設施，進行導航和預約充電。充電中可隨時查看充電進程，可實現銀聯閃付等多種手機支付方式。該項目探索了基于“互聯網+”，光伏發電與新能源電動車相結合的全新商業模式。

 

　　2、普天新能源——新能源汽車運營平臺網絡

 

　　在充電樁產業鏈中，充電運營服務環節至關重要，因其決定著行業的整體盈利模式。普天新能源有限責任公司以新能源汽車充電網絡建設、運營和服務為主業，致力于通過建設全國性新能源汽車運營平臺網絡，提供專業化、網絡化的運營服務。2011年，普天以大運會為契機，率先在深圳建立基于網絡化運營管理的充電基礎設施，對新能源車輛行駛和充電設施運行進行實時監控，自動采集信息并分析各類異動數據，確保電動車充電和運營的安全性，提高運營服務質量。截至2014年7月，普天在深圳市內已建成直流充電站共74座，900多個充電樁，可供給全市3700輛新能源汽車充電需求，深圳已成為全國最大規模的新能源汽車充換電運營網絡城市。未來隨著新能源車在城市業務的推廣發展，將逐步與新一代城市智能交通相融合，形成綜合型城市信息服務能力。

 

　　明天的愿景

 

　　一、“互聯網+”商業模式思考

 

　　《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》 (中發〔2015〕9號)文，進一步加快推動電力行業市場化革命的步伐。標志著我國第二次電力改革正式啟動。進一步放開電力市場，用戶或將可以自由選擇供電商或直接與發電企業采用雙邊交易模式，供電企業的競爭能力將不僅體現在電價低廉、供電穩定這兩個方面，需求側管理、節能服務，個性化解決方案等都將是影響供電企業能否實現市場拓展，穩定客戶資源的重要因素。電改9號文的發布無疑優化了互聯網+分布式能源發展的外部政策環境，各類售電與能源服務企業應運而生，互聯網與分布式能源的融合可以提高系統的智能水平和價格透明度，系統各環節的運行更經濟、更協調，共享性更好。

 

　　“互聯網+”實際上是把互聯網的創新成果與經濟社會各領域深度融合，推動技術進步、效率提升和組織變革，提升實體經濟創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和創新要素的經濟社會發展新形態。《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》 (發改能源〔2016〕392號)文，2016-2018年，將重點開展試點示范，2019-2025年，發展的重點是推廣應用。堅持基礎開放、大眾參與、探索創新、市場驅動、示范先行、科學監管的原則。互聯網+智慧能源的發展模式，將重點探索關鍵技術產業指南與重點行業區域示范應用。

 

　　(一)區域能源互聯網構架下的綜合能源服務

 

　　在互聯網+模式和電改推動下，同時，受環境政策約束，越來越多的國家級和省級開發區、CBD將不允許使用燃煤，而區域內用戶往往存在較大的用熱(冷)需求，因此，以燃氣分布式能源系統為樞紐，整合分布式光伏、空氣源熱泵、儲能等供能技術，并與互聯網+有機結合，形成一種主要的“互聯網+”商業模式：區域能源互聯網。

 

　　區域能源互聯網的核心業務內容是為用戶提供綜合能源服務，包括提供：冷、熱、電、氣、水等綜合能源，以及提供咨詢、工程、節能改造、融資租賃、碳金融等綜合服務。傳統能源產業，包括：電力企業、電網企業、燃氣企業、設備商、ESCO(節能服務公司)、系統集成商以及專業設計院都在策劃綜合能源服務轉型。

 

　　綜合能源服務公司的核心競爭力，筆者認為主要有兩方面：一是在收益來源方面。收益來源體現在三個要素：電源、配網和大用戶。二是獲利能力方面。獲利能力體現在三個要素：技術、資金和資源。首先技術層面需突破，包括負荷預測、運行優化等技術能力;其次資金方面需穩定的融資平臺和融資渠道;最后資源方面需掌握園區等用戶，或與上下游的電力、燃氣或熱力相互聯系。開展上述業務關鍵是資源整合。

 

　　(二)互聯網+新能源構架下的大數據服務

 

　　另一種主要的互聯網+分布式能源商業模式是結合能源的市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯化等趨勢，用先進的傳感器、控制和軟件應用程序，將能源生產端、能源傳輸端、能源消費端的數以億計的設備、機器、系統連接起來，形成了能源互聯網的“物聯基礎”。能源互聯網通過整合運行數據、天氣數據、氣象數據、電網數據、電力市場數據等，進行大數據分析、負荷預測、發電預測、機器學習，打通并優化能源生產和能源消費端的運作效率，需求和供應將可以進行隨時的動態調整。

 

　　二、建設互聯網+分布式能源生態圈

 

　　在國家政策推進下，基于互聯網+分布式能源的各類能源服務企業迅速發展，市場活躍度不斷提高。各類能源企業以發展分布式能源為重要契機，拓展業務板塊，延伸企業價值鏈。為了更好地推進分布式能源服務產業發展，上海市分布式能源產業技術創新戰略聯盟于2014年籌備啟動，2015年正式獲市科委批準。聯盟以國家能源戰略和上海市科技創新中心建設需求為導向，以企業為主體，以形成產業核心競爭力為目標，圍繞優化分布式能源產業技術創新生態圈及“產學研用金”結合機制，共同致力于突破分布式能源技術創新和產業發展的瓶頸，提升上海市分布式能源產業整體水平。

 

　　利用互聯網新思維，致力于打造互聯網+分布式能源聯盟集群創新文化品牌，從規劃設計、建設運營、管理服務、監測評估、文化宣傳，構建教育培訓平臺、標準宣傳平臺、國內外學術交流平臺、文化創作平臺、文體活動互動平臺、職業人才實訓交流平臺、承擔科普啟蒙平臺、政策宣傳平臺、節能環保健康平臺、學生實習平臺構建十大聯盟服務平臺，并從宣傳推廣模式創新角度考慮，將分布式能源創新技術以及所帶來的生活新方式以更生動的形式向大眾展示，引導人們創建一個更安全、更高效、更清潔的生產生活環境。

 

　　三、用戶導向——網購能源不是夢

 

　　互聯網+分布式能源產業技術創新，以用戶端需求為導向，精準便利服務為先。用戶端能源品種及技術種類選擇不以多為優，要用4E要素來優選項目與技術路線，4E要素即能源(energy)可獲得性、環境(environment)友好性、經濟(economy)性、使用便利(easy)，實現“安全、清潔、高效、經濟、智能、靈活”的目標。

 

　　基于用戶端個性訂制的智能能源模塊化、菜單式服務將是分布式能源系統的重要服務方式。以安全為本，從可靠供應出發，因地制宜、因能而選、多能互補的設計將會成基本“菜單”。從外出便攜式、手提式到居家“即插即用”型的智能技術模塊，智能電表、智能氣表、智慧能源網線上線下互動、多能共享、現代服務方式將會成通用“標配”。從農村偏遠無網電區到無人值守重要基地能源站，都將成為分布式能源主要用戶之一。“網購能源不是夢”終將實現。

 

　　基于用戶端的分布式能源發展，讓用能方有了主人翁意識，還能源商品屬性，“藏能于民”，不僅是解決能源問題，而且也是推動全民自主創新的機遇，特別對推動農村能源發展和促進就業，一批被服務的用戶或將會轉化為服務他人的新生力量，電能服務結合“電商、電樁”下鄉進村，或將在城鎮鄉村產生“三電”融合新業態、新經濟。未來分布式能源服務業，會以“你的能源你做主，你用能源我服務”這樣一種新思維、新理念去推進，分布式能源行業發展的新模式將會引領新型的生活方式。隨著“互聯網+”戰略推進，互聯網+分布式能源生態圈逐步完善，如何在能源這場革命中，把握市場機遇，選準切入口，投身于分布式能源行業，在技術和商業模式上創新，獲得多贏，值得謀劃。

圖片來源：找項目網