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綜合能源服務:電網企業轉型升級發軔之始

作者:翁爽 唐瑛媚 來源:中國電力企業管理 發布時間:2019-06-10 瀏覽:
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中國儲能網訊:“目前一般工商業用戶高峰時段在0.7~1元/千瓦時,谷段大約在0.4元/千瓦時左右,峰谷差拉得不算很大,如果相應的電價機制給予更高的激勵,僅靠削峰填谷就能夠盈利的話,儲能將會呈現出爆發式增長。”

津城五月,鶯飛草長。在這個充滿生機的初夏,第三屆世界智能大會在天津梅江會展中心召開。大會主題為“智能新時代:進展、策略和機遇”。毫無疑問,世界已經進入全新的時代,智能技術、信息科技正在以一種前所未有的想象力重構人類社會生態,而能源,正是世界變革漩渦之中,最深層的那一片水流。策略與機遇,不僅是本屆智能大會的主題,更是當今時代發展的最大特征,綜合能源服務,便是屬于能源領域的新策略和新機遇。在大會期間,天津綜合能源服務中心對外開放,借此機會,本刊記者得以一窺天津智慧城市建設以及綜合能源服務發展。

天津是典型的能源輸入型工業城市,用能總量維持高位。2017年能源消費總量為8011.04萬噸標準煤,其中電力占比8.67%,能源自給率以及電力在終端能源的消費占比均有待提高。作為北方沿海工業城市,天津太陽能資源較為富足,全市經營區內10個區縣均屬于我國二等太陽能輻照地區。因此,要合理改善天津市用能結構、提升能源利用效率和能源自給率,需要更清潔的資源開發和更優化的能源利用發展模式。

早在四年前,國網天津電力綜合能源服務業務便開始醞釀和萌發。2015年,國網客服中心北方園區項目投運,是國網系統內投產運行較早的綜合能源項目。2017年,北辰商務中心辦公大樓綜合能源示范工程項目投產,2017年10月,國網天津市電力公司旗下國網(天津)綜合能源服務有限公司于濱海中新生態城注冊成立,是國家電網公司系統內首個綜合能源服務公司。2018年,天津市下發“關于推動天津市電能替代的實施意見”,鼓勵電能替代的推廣,為綜合能源服務提供了發展的土壤。

產城融合起勢綜合能源服務

天津市北辰產城融合示范區位于天津市北辰區,是一座國家級產城融合示范區。“以產促城,以城興產”,產城融合是我國轉型升級背景下的城市發展思路,也是構建現代化產業體系,推進傳統制造業轉型升級、經濟結構調整和區域整體發展的重要機遇。作為地區經濟的重要驅動力,供能方式的轉型成為實現產城融合這一定位的突破口。作為全國排名前三十強的經濟開發區,北辰經濟開發區招商引資需求很大,對能源電力需求迫切,用能要求較高。國網天津電力發展綜合能源服務,擬將北辰產城融合示范區打造為全國綜合能源發展示范基地。

北辰商務中心辦公大樓綜合能源示范工程服務于北辰商務中心大樓,是北辰經濟技術開發區管委會所在地,綜合能源示范工程包含太陽能光伏發電、風力發電、風光儲微網、地源熱泵、電動汽車充電樁五個系統以及綜合能源智慧管控平臺,該工程通過廣泛感知、多種能源互聯互補、管控平臺優化調控實現節能提效。從效率來看,傳統供能的能效比僅為2,綜合能源方案利用多種能源互聯互補、管控平臺優化調控,能效比達到2.38,綜合能源利用效率提升19%。該項目自2017年5月投運以來,為用戶共計節約電能220萬千瓦時,節省費用150萬元。

“目前該大樓能源自給率能達到40%,市電占比60%,大樓的制冷和制熱主要通過地源熱泵系統。是一個以電為中心,多能互補的平臺。光伏裝機280千瓦,采取自發自用余電上網的模式,一年發電量是30多萬千瓦時,由于大樓年用電量遠遠大于光伏系統的發電量,因此絕大部分是自發自用。”天津城東供電公司營銷部專員楊朝國介紹道。

在該項目中,截至4月底,光伏系統總發電量47.36萬千瓦時,總節約費用約45萬元;風力發電系統發電量約1.86萬千瓦時,節能費用約8.2萬元;儲能系統節能費用約2.1萬元;地源熱泵供熱(冷)系統較傳統的供冷、供熱運行費用,節約運行費用約74萬元。綜合能源智慧管控平臺通過系統整體多能互補、優化調控,節約用能成本22萬元。(風電系統投運時間為2017年9月30日,其余部分均為2017年5月8日)。

從以上數據可看出,在該系統工程中,有三個部分節能效果顯著。其一是地源熱泵,當地地下水每年恒溫12攝氏度,且不用遠距離輸送熱量,能效比可達到4甚至6,具有明顯的節能優勢和經濟優勢;由于地源熱泵利用的是地球表面淺層的地熱資源,無需燃燒,環境效益也較為顯著。

其二是光伏發電系統。北辰區有效年光照小時約為1100小時,夏季光照強度佳,光伏發電出力較大,同時光伏發電系統建成之后,除了一部分運維費用以外,發電幾乎是零成本。

其三是綜合能源智慧管控平臺。系統管控平臺具有廣泛感知功能,可以對整個大樓的用能情況、房間溫度進行優化調控。“在我國,空調能耗占比特別高,綜合能源智慧管控平臺可以實現對每個辦公室的溫度進行各自調控,比如冬天北側溫度低,南側溫度高,平臺可以感知每個房間的溫度然后自動調節,也能夠記憶每個辦公室的常態溫度設定,可一鍵啟動一鍵關停,不需要人為進行二次調控。通過管控平臺對大樓用能進行實時自驅控制,從而有效降低能耗,”楊朝國說,“工程投運兩年來,大樓用電量逐年下降,而啟用的辦公室數量和辦公人數不斷增加,從這里也能看出該平臺的節能效果和發揮的經濟效益。”

由于北辰商務中心辦公大樓綜合能源示范工程投運時間較早,在兩年的運行過程中,在管理節能和技術節能方面還有進一步的提升空間,如提高用能管理平臺的人機識別成功率和人機友好互動界面,讓所有在商務中心辦公的人員親身體會到智慧能源的技術優勢;地源熱泵的冷熱源供應效率逐漸下降,需結合新一代的能效提升技術,針對性診斷和識別原因,提升地源熱泵的新能源節能效率。

但從北辰項目的節能數據中也可看出,儲能在其中發揮的作用較為有限。在供電“變綠變智”的過程中,價格機制對于綜合能源的經濟性具有重要影響。

國網天津電力綜合能源服務有限公司技術工程部項目經理于波認為,在現有電價機制下開展綜合能源服務仍然是具有經濟性的,但目前儲能尚未體現出足夠的經濟效益,主要原因是峰谷電價差還不夠大,削峰填谷的激勵政策不夠明顯,“目前一般工商業用戶高峰時段在0.7~1元/千瓦時,谷段大約在0.4元/千瓦時左右,峰谷差拉得不算很大,如果相應的電價機制給予更高的激勵,僅靠削峰填谷就能夠盈利的話,儲能將會呈現出爆發式增長。要提升電能在綜合能源中的競爭力,應協同政府推廣可中斷電價、高可靠性電價等機制,提高企業用能質量。”于波說。此外,市場化機制建設的不足,也使得目前尚未形成適應市場化業務開展的管理機制,不能更好地吸引和儲備綜合能源專業人才。

綜合能源發展示范基地建設分三步走

提煉項目運營模式,深化“平臺”思維,是國網天津電力發展綜合能源服務的主要思路。

北辰商務中心辦公大樓綜合能源示范工程項目建設之初定位為企業級,但隨著智慧城市概念和泛在電力物聯網技術的發展,國網天津電力計劃該項目從單體推廣到小鎮、到區域、到園區,逐漸擴大智慧能源管理平臺的應用規模,推動智慧能源管理平臺的應用向更加實用化、規模化發展,可以提高整體經濟效益。“后期隨著規模的擴大,除了北辰商務中心辦公大樓,附近的酒店、企業、公寓等都可以接入該綜合能源智慧管控平臺,接入數量越多,節能效益越大,后期的推廣價值就越高。”楊朝國說,“我們現在已經開始建設的小鎮管理平臺,預計今年年底或者2020年上半年可以正式投運,針對的是整個開發區的智慧能源小鎮,包括智慧能源工廠,智慧能源小區以及智慧能源建筑,通過智慧能源小鎮管理平臺對這一片區用能進行優化調控。”

北辰項目由北辰經濟技術開發區管委會投資,國網天津電力負責頂層設計和項目建設,并在后期實施代運行,參與運維的是天津綜合能源服務公司的技術人員。目前,北辰經濟技術開發區管委會向供電方支付運行維護費用。但實際上,運行維護的成本遠遠超出了業主支付的費用。對此,楊國朝表示,國網提出建設“三型兩網”戰略目標,目前國網天津電力所做的正是探路平臺建設,盡管當前這一平臺的運維成本超出了業主支付的費用,但當未來打造更多平臺之后,將采取集中委托代理運行的模式,降低單位成本,從而減少用戶的費用支出。

從北辰商務中心辦公大樓綜合能源示范項目的建設運行思路可以看出,國網天津電力將北辰產城融合示范區打造為全國綜合能源發展示范基地的建設構想分三步走。第一步先期建成典型示范項目,即北辰商務中心大樓綜合能源示范項目,建設“5+1”項目內容,實現單體綜合能源管理,通過平臺給出最優控制策略,使儲能系統與光伏、風電密切配合,提高接入電能質量;利用儲能系統與市電互動,實現削峰填谷,減少電費支出;利用溫度自趨優控制,實現辦公舒適與節能降耗的最優平衡。

第二步實現區域綜合能源供能,深度推動產城融合示范區綜合能源示范區,計劃由綜合能源服務公司與北辰開發區管委會共同出資建設綜合能源站滿足區域終端能源一體化供應,使區域綜合能源結合更緊密,優化能源綜合供應策略,進一步提升能源供應效率。

第三步建成綜合能源服務示范區,目前國網天津電力已經完成北辰產城融合示范區68平方公里綜合能源規劃編制,通過建設智慧能源小鎮推動綜合能源服務深度融入園區發展規劃,包括智慧能源建筑、智慧能源工廠、柔性交直流混合配電網、能源物聯網和小鎮能源管理平臺等,實現多能互補、廣泛互聯、供需互動,達到能效提高、能耗降低、用能成本降低的效果。通過“三步走”戰略完成綜合能能源發展示范基地建設,為解決北方地區能耗總量大、效率低、排放高等問題,提升示范區清潔能源利用比例和綜合能效。

電網轉型升級的突破口

在國網提出建設“三型兩網”的戰略目標下,綜合能源服務商在保障能源安全、促進能源生產和消費革命、引領能源行業轉型發展方面的價值作用與樞紐型企業建設相契合;在匯聚各類資源,促進供需對接、要素重組、融通創新方面的價值作用與平臺型企業建設相契合;在樹立開放、合作、共贏的理念方面與共享型企業建設相契合。通過深入研究電網側儲能及配網節能化改造,提升能源資源配置能力和智能化水平,支撐公司打造堅強智能電網;通過建立綜合能源服務平臺, 充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術,促進各方能源數據、市場數據的深度融合與緊密互動,支撐公司打造泛在電力物聯網。可以說,綜合能源服務在方方面面都與“三型兩網”建設有所契合,不僅是電網公司新的業務增長點,更是在電力市場化改革背景下,電網企業謀求轉型發展的抓手與契機。

經過兩年的探索實踐,國網天津電力提煉出了幾種主要發展模式:通過國網客服中心北方園區項目和北辰商務中心辦公大樓綜合能源示范工程等典型項目,提煉出管家式綜合能源服務,提供一整套的能源供應解決方案。

通過薊州區302家集群攻堅式煤改電項目,提煉出建立產業聯盟和生態圈的平臺型共贏發展模式。薊州區煤改電項目包含學校、醫院和政府辦公場所,規模大,體量大,在平臺型企業理念的指導下,國網天津電力依托電網公司的品牌和資金技術優勢,與供應商,產業聯盟一起開發,發揮電網企業資金技術方面的優勢,和供應商設備方面的優勢,實現互利共贏。

通過武清高村科技創新園項目建設,提煉出示范園區能源一體化模式。結合電能清潔、可靠、安全、穩定等優勢,充分利用園區低溫余熱資源,以余熱利用+電能替代為手段,優化管網效率與末端負荷,做好能源綜合梯級利用,探索綜合能源服務支撐園區產業升級。

同時,依托國網天津電力與天津市政府簽訂共建美麗天津合作協議,在新型政企合作大背景下開展智慧能源小鎮建設,以新的示范項目帶動整個天津智慧能源產業的發展,重點在儲能、虛擬電廠、智能終端建筑、區域能源互聯、多能信息融合等方面積累核心技術與工程經驗。通過示范項目進行先期示范驗證,一旦驗證通過,提煉出可復制可推廣的商業模式之后,便以綜合能源公司平臺進行商業化的推廣。

對于國網天津電力而言,以上綜合能源服務業務模式的成功推廣,可能是公司未來轉型升級的發軔之始。“隨著綜合能源服務的發展,未來天津的電力營業廳也將轉型成為綜合能源營業廳,除了傳統的售電、業擴報裝等業務,冷熱電一體化供應、綜合能效提升、電動汽車專屬服務、清潔能源分布式業務等都可以在營業廳進行辦理。”于波說。電網企業在綜合能源服務上的發力將是能源送售端的一次重大商業模式、服務方式的重塑,在新的技術革命浪潮以及綠色發展的推動下,綜合能源服務已成為叩開能源未來新世界的一把密鑰。如何細細打磨這把密鑰,讓其精準契合現實需求和未來趨勢的鎖孔,是目前能源界各方從業者所謀求的。馬云說,因為相信,所以看見。十五年前的馬云,正是因為相信互聯網經濟大勢,才看見阿里巴巴的商業模式。如今,綜合能源服務是能源界的“相信”和“看見”,電源側、電網側乃至所有業界實踐者都在新型商業模式探尋之路上下求索,耕耘不息,以期成為下一個十年的崛起者。

原標題:綜合能源服務:電網企業轉型升級發軔之始

關鍵字:綜合能源服務

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