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综合能源商业模式要思考环保问题和定价机制

北极星电力网新闻中心  来源:北极星电力网    2020/11/20 11:15:40  我要投稿  

北极星火力发电网讯:综合能源商业模式的思考上,综合能源也好、分布式能源也好需要考虑,第一个环保问题、价格体系在哪儿去体现;第二个问题,定价机制。综合能源的增值服务也是对于大家有一个增量的考虑,综合能源和建筑节能、工业节能要弥合结合起来。

——华电分布式能源工程技术有限公司副总经理宿建峰

11月20日,北京市昌平区科学技术委员会、华北电力大学技术转移转化中心、中关村华电能源电力产业联盟、中国电力云平台等单位举办“2020年中国园区智慧能源高峰论坛”,与大家共同探讨园区智慧能源的市场开发、技术创新和商业模式等,北极星电力网全程直播。

直播专题:2020年中国园区智慧能源高峰论坛

华电分布式能源工程技术有限公司副总经理宿建峰作题为《综合能源服务业务发展及商业模式交流》的演讲。

宿建峰.jpg

以下为发言实录:

首先非常感谢会议主办方华北电力大学提供这个平台能够跟大家做一个交流。

我是来自于华电集团下面的华电分布式能源工程技术有限公司,今天跟大家交流的主要内容“综合能源服务业发展及商业模式建议”。我想这个概念可能在2019年的下半年到现在炒的挺热,但是我们也有一些感受和体会。

自我介绍,我从事设计行业大概是在十一二年,从事市场开发工作应该是在六七年,从国家天然气分布式能源包括太阳能热发电、包括沼气发电这些行业都做过一些工作。

今天介绍的主要内容分五个部分,重点会介绍商业模式的问题。

第一,综合能源现实过程解决的问题有这么几个,今天有些感受和体会也不一定非常到位,讲的正确或者不正确的请大家多多谅解。

这张图并不是我的原创,也不是华电集团的原创,这张图摘抄在另外一个PPT上。综合能源作为系统来说还是比较复杂的,右边这张图主要围绕三个方面:用户需求。综合能源这种系统提出主要出发点,我想主要是满足用户需求,但是综合能源所面临的对象又是极具个性化或者是比较单一,用户数量不多,不像大电网,大电网后面就是容量无限,所以用户的个数有限、需求个性化,造成了这种系统模式比较复杂,或者在调解方式、能源输入和输出品类多样化,就是最左边这张图多样化,可能会造成系统整体的构架比较费事。另外一个增值服务。我们以前能源系统的发展一般都是源、网、荷、储,调节方式,无论是大电厂也好、热力公司调节也好、其他的调试方式也好,调节手段不多,面临着第二个问题,就是说这个综合能源发展,我个人认为主要围绕这五个方面,试图迫切能源行业的壁垒。

我们可以回想一下,现在的能源发展,热力发展热力的,燃气发展燃气的,电力发展电力的,各自为政,之间的界限节非常清晰。但是对于电力销售,目前来说在《电力法》当中还是支撑一个区域、一个销售主体。隔墙售电这个问题,这么多年,电力体制改革从2015年3月份拉开,到现在推进也比较费事,我想大家从事能源行业可能目前这几个问题都是避免不了的,生活的都比较艰苦。热力销售,目前还是比较市场化,但是涉及到民生的、老百姓的,政府还是给你来定价、来引导,叫半市场化,购冷服务完全是市场化的东西。第二块比较重要的就是燃气销售,“三桶油”也好,现在国家成立管网公司也好、城市燃气公司也好,油气体制改革也在深入,我想会借鉴电力系统改革小20年过程中出现的所有问题,包括其他的供水、压缩空气,我想这是市场化的问题。

综合能源服务方向,要解决能源行业内综合化发展,大家可以试想一下,比如说一些区域当中,秋天挖热力管道,春天挖其他的管道,综合统一化整体解决这些问题,我想是综合能源服务发展或者提出这个概念的出发点。

这张片子我的数据是引用2018年年底的,没有引用2019年的,因为这张PPT做的时候是2019年年初,左边这个就是目前所有的发电方式占比情况,全社会用电量2019年7.2万亿,平均线损基本6%左右,装机容量目前是20亿千瓦左右。右边这张图其实显示出来各种能源发电方式效率问题,为什么选这张图呢?工作当中我也遇到好多问题,有些人说我这个电锅炉效率比你分布式、综合能源高多了,这个过程中能源一次利用率或者到用户侧的能源利用率目前国内只有33%到35%,和印度差不多,甚至比印度略低一些。

促进可再生能源消耗。目前可再生能源大家非常清楚,三北地区、陕甘宁地区,这些地区风光能源非常丰富,国网公司或者电网公司要输到东部区域,每个省都要配合消纳,像山东省2019年2千万千瓦,要消纳掉。这个过程当中如果局部进行就近消纳,我想在这个过程当中可能也有所发展。右边这张图是国网综合能源公司董事长在考察江苏建设3万千瓦时储能电站的状态。

我想综合能源服务从业务层面来说,国家战略政策不说了,业务方面我总结就是这四个方面。

第二,政策及技术发展。

1、其实综合能源服务并不是全新的行业,我个人认为是针对能源发展脉络的梳理,从前到后,对一些本质的认识只不过起了一个名字而已,所以从前到后,从2000年前后到现在先后出现了热电联产、冷热电三联供、分布式能源、多能互补、综合能源服务。当然前两个冷热电联产和冷热电三联供主要出发点是站功能侧角度来考虑,分布式能源有点像往用户侧去发展,包括多能互补,现在把用户服务这个角度或者用户侧的需求提到一个新的高度,这就成了一个综合能源。

后续综合能源发展,主要我们认为取决于电力体制改革和燃气电力体制改革或者油气体制改革是否能彻底走市场化路线。

这张片子我是改良化的,这个理念并不是我提出来的,这个是国网能源研究院院长提出的,综合能源发展:第一,能源是基础;第二,综合是手段;第三,服务是关键。服务再往下延伸,服务谁?怎么服务?我想作为这个产业发展应该去努力思考,或者是努力往这方面,最终是用户的收益或者满足感得到提升,这就是这个行业发展本质的目标。

2、从业者理念。要介绍综合能源发展必不可免的电网公司,左边这张图是国网公司,右边这张图是南网,大家可以看,理念很好,理念很高大上,但是本质发展还是围绕电能的高效利用,无论热泵系统也好、储能系统也好,,这些东西主要依靠电网来扩充下游用户,这是他主要的发展理念。无论是“3+7”还是7+几、“三流合一”这些理念,大家注意一下。

第二类行业就是发电公司。发电公司在2002年电力体制改革分家之后,主要是从事电力生产,其实他的强项是在自己内部生产优化和系统合理匹配的问题,无论是国家电投甚至华能、华电集团,提出的口号来说,包括无论是分层次也好、职能、也好、领域也好,基本上还是侧重于能源生产+冷热管网,有的公司也在试图增量配网或者微电网方面有所作为,这就是从业者发电公司目前所主要做的事。

其他行业,其他行业有地方燃气公司、有省能源投资公司,这是在社会上目前在国内主要从事综合能源服务发展的主要投资方或者推动者。

举两个特例,新奥提出泛能网2005年前后提出的,这张图很好,我研究了好长一段时间,包括能源流、资金流、信息流,很复杂。另外一个包括协鑫,对于燃气公司目前就是以燃气管网在往下游扩充用户,原来好比燃气管网直接供到锅炉房,现在把用户的锅炉房一块建了。华电从事这么多年的,当然是从2005年前后,这么多年的分布式能源也好、综合能源也好,目前主要是推动多能互补。从这些从业者来看,目前来说,各自在各自的优势产业通过外延的扩充来往综合能源发展,究竟行业当中综合能源应该怎么发展或者怎么定义,目前没有一个非常明确的定义。但是说这个定义的意义也不大,你们现在让我说分布式能源,什么是天然气分布式能源我也说不清楚。但是我在2010年前后从事这个行业的时候给大家介绍一堆,说国外的概念、国内发改委的概念、能源学者的概念,我想大家从事一个行业要追求这个概念,意义不大,而是追求这个行业发展的本质和主要特点是什么,把握这个脉络。

3,技术发展。技术发展其实真没有什么好说的,综合能源的技术从能源生产侧来说都不是什么新技术。举个例子,空气源热泵、水源热泵、燃气轮机、燃气锅炉,包括现在的蓄冷蓄冰,包括储能、燃料电池,这些东西有全新的吗?没有,因为能源发展上百年,只是在综合能源服务方向发展怎么优化组织和匹配系统达到最高的可靠性、灵活性,甚至最后是经济性。

从系统设计层面和产业发展层面来说,我们认为一个系统综合能源业务发展角度来看,主要是在系统设计侧面尽量输入多元化、输出多元化,十个鸡蛋放在同一个篮子里目前来说是不保险的,为什么电网公司在往往一里扎、燃气公司也在往里扎、发电公司都在往里扎,大家都意识到单一化产品竞争会越来越大,所以附加值会随着竞争越来越走低,这个过程中只有扩大产品的外延,这是唯一综合解决自己生存的发展之道,大家基本上是这个理念。包括上面虚线框的几句话,当然有点学术化。

技术发展当中给大家介绍一个理念,大家无论在系统设计也好、给用户介绍也好、推动这个产业发展也好,能源一次利用效率或者能源综合利用效率,这个数并不足以考核你系统的优越性,刚刚我举的例子燃气锅炉效率92%,没问题,满负荷没问题,电锅炉甚至98%、99%都没问题。这个过程中能源综合利用效率讲的是数量的概念,其实在专业术语来说,这叫热力学第一定律,只是从量方面考虑。其实这个系统优劣不优劣并不取决于这个量,当然和量有没有关系,有实质性关系。节能率提出来说是中科院的热物理所倒腾了这么多年,叫节能率,节能率有点往热力学第二定律来靠,还不是完全。所以效率高不一定带来节能,参比对象是什么。所以大家过程中,国标也正是发布了2017点国标正式发布了,大家有机会可以去看一看。

第三,项目开发关注点。

因为华电集团从2005年前后从事分布式能源,包括现在综合能源,目前在全国各地投产了20个项目,大大小大230万千瓦,最小的可能4兆瓦,最大的可能是10万千瓦容量等级,工业园区类,当然这批项目有盈利的、目前也有亏损的。今天介绍这些项目开发也没有什么太多成功的经验,给大家分享一下自己开发过程中的经验。

其实对于一个工业园区来说缺的是什么,其实缺的并不是电,大家知道,中国目前来说火电发电利用小时数4千小时左右,一年8760小时,甚至现在可再生能源发展,风电、光伏基本上每一个板块大概2亿千瓦左右的装机容量,包括燃气大概9千万不到1个亿。所以中国电力对一个工业园区来说发展并不是缺电力,而是缺清洁供蒸汽。现在煤改电也好、其他产业发展也好,这个过程中怎么给用户提供情节功能,功能主要是供热或者供政企蒸汽角度考虑。左边这张表格是2010年前后,从南到北,工业园区的规模和蒸汽需求,基本上20平方公里左右,大点三四十的也有,蒸汽需求百百十吨。这个过程中应该合理选取供能半径,同时结合电力体制改革发展来看,对工业园区,对配电网的建设和发展,甚至增量配电网发展,应该是综合考虑来看。

既然工业园区缺蒸汽,蒸汽供应方式就这几种,在我的认知范围内主要是这么几种。1、燃气锅炉,燃机联合循环或者燃机单循环,如果同时1立方米的天然气假设2块2,2块2在工业园区当中如果用户数量大一点,用天然气1千万以上,基本上都可以跟城市燃气公司去谈。这个过程当中燃气锅炉热输出,基本上2块8左右。2、然机联合循环,就是电和热匹配问题,联合开发的电多一点,输出大概3块5,但是投资却增加不少,5个亿左右,当然外围边界条件,冷热管网多长、附属建筑办公面积多少,会略有差异。3、单循环投资会降低,投资大概3.5亿左右,它的输出大概3.3,所以这几种方式怎么去优化匹配取决于中间这个电价和热价问题,热的疏导市场化体系比较重一些。

类似项目的开发我想主要是这几个,一头一尾,天然气和电价,这是直接决定于你项目开发能否成功的两个最重要的关键因素。

天然气,左边这张片子基本上显示出来全国主干网的天然气脉络关系,下边的数字基本显示出来或者表示出来天然气在主干网输配过程中的输配价格,右边这张图是2019年全国各地天然气消费的主要区域,目前还是主要在环渤海、长三角和东南沿海这几个片区。

如果说在西部地区开发类似综合能源项目,我想大家在这个阶段强是不要去涉足了,因为它的经济或者环保要求,甚至它的经济发展水平还没有达到这种产业发展的本质需求。

随着国家尤其是今年年初、去年年底组建国家和油气管网公司以来,这种价格体系可能会慢慢疏导,绝大部分工业园区内我们接触的目前应该是2块2到2块5的价格基本能搞定。

再说电,电力体制改革20多年走过的路程来看,磕磕绊绊,中国电价目前当然说简化了不少,要说看2010年前后中国电价我认为可能是世界上最复杂的,九大类各种关系在里面,工商业补居民,各种交叉补贴特别多、关系特别多。所以在这个过程中进一步梳理。

到今年8月底第五批增量配网,所有区域增量配网发展个数统计,495个,目前发展比较成功的有多少,基本上可以告诉大家,十位数也好、个位数也好基本是这个关系。大的330平方公里,像郑州航空刚区330平方公里,这是第一批,在政府强有力的支持下,发展还是不错。也有小的,几平方公里,都是非常困难。目前来说发展还是靠电网上游疏导,组建配电网,下游输出,靠电价差。这个增量配网发展过程中,对于容量电价、交叉补贴怎么来做,目前还没有非常明确的说法,但是国家也在一批一批的出文件推动增量配网产业发展,希望通过增量配网来撬动电网体制改革。

右边这张图,今年大概10月份,司法部办公厅来征求进一步修改《电力法》的评审稿,当然意见10月底已经反馈完了,包括江苏省下达的市场化电力交易规则,行业为之一振,但是主要集中在分布式光伏,甚至今年新疆下发了允许公用电站或者其他电站直接接入增量配网,在新疆也在做试点。从这些体系来看,右边这张图大家可以看,有一定的改革性,我只是选取了北京市,当然上海差不多、深圳也差不多、广州也差不多,大工业电价峰谷平,根据最大变压器的容量,基本上工业用电峰值、平值甚至尖峰值偏多,谷值偏少。电价的情况下一步来说发展,商业模式具体谈,和电价怎么去组合,目前这是整个电价发展脉络。

项目开发过程中好多人问我关于冷热价怎么定,当然刚才横琴的老总也说过。

蒸汽价格,你要做的情况下肯定站在用户侧去考虑,就是用户自建他的生产成本是多少,当然分两种情况,用户已经建起来了和用户没有建的情况,投资分摊怎么去分摊的问题。如果从天然气消耗来看,1立方米就是1吨的蒸汽大概需要天然气80方到90方,当然我说这个蒸汽基本上10兆瓦、1兆帕左右、10公斤。所以如果考虑折旧或者考虑财务成本,人工运行水费、电费的消耗,基本大数来说天然气价格×100基本能包住你的蒸汽价格。

采暖价格,有按照面积收费的,有按照面积和热量采用综合方法收费的。

供冷价格,可能好多人比较陌生,大家对供冷这块接触也不是太多,供冷情况下主流的目前来说是水冷机组,或者个别地方有空气源热泵,当然随着水冷机组进一步的发展,现在系统COP大幅度提高,主机COP达到6以上、甚至7左右都有可能,叫磁悬浮电热冷技术。原来的离心式也好、螺杆式也好,基本上系统COP,用户电价÷系统COP×278。

气热联动,大家在项目开发和项目前期运作中一定要特别关注气热联动,因为这是一个双刃剑。

好多人问单循环和联合循环怎么去干。当然单循环有单循环的好处,联合循环有联合循环的优势,其实取决于用户负荷的特点和稳定性问题。这张片子(PPT)有点学术性,表示了燃气轮机随负荷变化他的攻略和效率变化的关系,这样简单来说,如果燃气轮机从100%负荷降到70%,它的热耗大概增加9.8%,就是1方气大概少发电0.3度左右。

第四,综合能源商业模式。

综合能源商业模式,这个事不是太好探讨,只是结合我们自己的体会。

1、这就是电和气整体的发展要求,但是总体形势是向好的包括电力体制,因为大家可以看,两个图一叠加基本上国家还是要管输配,包括电的输配,包括燃气的输配,上下游要放开。这个过程当中国家发布了一系列的,包天然气的输配价格,包括电网新一轮的输配价格,比三年前电网输配价格优普遍的降低性,但幅度不大,1分钱、2分钱范围之内,幅度不大。对于燃气体制改革目前来说,也是国家关注的,说部分区域天然气供气环节太多,加价水平过高,收费行为不规范。对燃气这个行业来说,举个例子,某个省的,西部的,井口价只有大概9毛钱左右,第一级输配省管网公司输配加价4毛9,第二级输配到城市燃气公司再加价4毛9,到用户2块多。上一次那张图,长距离管输、省级管网管输价格还是比较低的,广东省统一全省一张网1毛5,有些省份步子迈的比较大,但是有些省份比较尴尬。

根据从国外的经验发展来看,能源体制改革或者是分布式能源也好·综合能源也好,像发展来说,价格政策、财政政策、销售政策和补贴政策综合叠加才能促进这个产业的发展。如果上游也想把、下游也想控、中间也想管,这个产业发展应该是比较纠结的。我想随着能源体制改革的进一步发展,只管一头的方式来说终究会被拖住,所以这个产业发展解决国家层面的问题、解决现实的居民用户的问题,这个产业在国家能源体系改革方面进一步支持,听说在“十四五”规划发展当中也会有所体现。

2、商业模式思考。综合能源也好、分布式能源也好,当然常规供冷供热方式不去谈,因为常规供冷供热包括比如说建一个锅炉房、建一个电制冷站,这个只是在常规方式由小去分散和集中的问题,综合的能源发展来说多能源输出、多能源输入的情况下,输入过程当中,第一个,环保问题、价格体系在哪儿去体现,天然气的减排、发电的减排是燃煤减排、二氧化碳的1/2,1方天然气输出大概0.4千克的二氧化碳,煤基本0.8、0.9,所以二氧化碳减排效益何,燃气轮机排放30毫克,我想超过静排放也是50毫克左右,我没有粉尘。所以这些环保价值体现在哪儿?没有,义务在做贡献,包括快速启停调峰调频几个省份在干,山西干、广东在干,包括我们哈尔滨区免费配合电网公司做这些事,这些事叫电力辅助服务市场,这些市场怎么去开拓、拓展,能不能在我们价格体系当中有所体现。外,基本上是一个对燃气来说是四季比较均衡的用户,价格怎么体现,不像燃气锅炉冬季纯采暖过程中突然把峰值拉、峰谷差拉大,这个过程中怎么体现这些问题是我们要思考的。

第二个问题,定价机制。电力用户目前还是要电压等级来定电价,这个东西是否公平大家自己考虑,你是110千伏,他也是110千伏,他要求一分钟也不能断电、我可以实时断电,大家交一样的电费。同时还有冷热价格、天然气价格。

3、同时对于下一步发展来说,综合能源的增值服务也是对于大家有一个增量的考虑,综合能源和建筑节能、工业节能要弥合结合起来。目前上下游打通,就是生产和用户之间打通的情况下通过一些比如网络也好、通过控制手段也好,但是下一步的控制手段怎么去控制,重点介绍这张片子,目前用户需求是什么,大家可能一个模糊的概念,比如冷热电、压缩空气,但是用户需求的精确管理在哪里、变化趋势在哪里,不知道,好多生产厂商就是知道一年烧多少煤或者烧多少天然气,哪个工艺环节用多少、节能在哪儿,不知道,所以这样就非常费劲。现有政策情况下,对需求侧精确管理或者统计是一个重要问题。下一步发展取决于电网更加开放,隔墙售电有所突破,燃气体制有所改变。

4、园区特殊用户,电力数据中心。数据工信和能源结合,我建议能源站在投资方把数据中心土建部分房子建起来,这样一个擦边球隔墙售电可能在有些地方能够突破,现在房子是你的、产权证是你的,电网公司或者租赁公司、云业公司、通讯公司只干机柜的租赁或者外部数据通讯,在有些地方我们正在做试点。

第五,公司及案例介绍。

1、公司介绍。我们2010年组建,下面有服务公司、燃气公司,和GE公司生产燃气轮机,2个项目公司,全口径300多号人。这是我们公司的业务范围,从研发设计、施工运营等等。

2、案例介绍,我们一厂多站,统一控制,管理层合并。

3、产业园区类、建筑类的,在北京丰台产业园,这个项目是自发自用,余电上网,现在正在实施综合能源提升计划,增加光伏、光热、储电、烟气热量的深度利用,并在建筑侧进行节能改造。仔细分析用户侧用能的规律和变化情况,包括二氧化碳的问题,都有所体现。

也欢迎大家指导,讲的不到位的地方也希望大家多提宝贵意见。谢谢大家!

(根据现场速记整理,未经嘉宾审核)

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