区域能源互联网构架下的综合能源服务

从2015年7月国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动指导意见》提出“互联网+”智慧能源行动，到2016年2月国家发改委等联合印发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，再到6月份国务院常务会议审议国家能源局《关于实施“互联网+”智慧能源行动的工作情况汇报》，以及7月4日国家发改委、国家能源局进一步发布《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》。能源互联网在相关方面推动下，逐渐步入试点落地阶段。

一、能源互联网的模式和发展理念

近年来，随着化石能源枯竭以及环境危机加重，人类社会发展与传统能源结构的矛盾日益突出，世界范围内对能源供给与结构转变的需求愈发高涨，能源产业催生众多发展方向，出现了能源互联网、分布式能源、低碳、可再生能源、绿色和智慧等热词。这些词汇内在存在一些共性：互联、高效、服务和友好。互联是指同类能源互联（区域电网、气网等）、不同能源互联（如燃气转换为电、电转换为热等）以及信息互联（如大数据与智慧城市、不同行业和部门间的信息沟通等）；高效是指通过系统优化配置实现能源高效利用；服务是指从传统工程模式转化为为用户直接提供服务的模式；友好是指不同供能方式之间、能源供应与用户之间友好互动。

1、能源互联网的必然性

能源互联网是能源与信息深度融合的产物，是推动能源改革的必然之路。

（一）从技术层面。目前能源供应模式已从集中式逐渐向集中式、分布式、微电网、户用式等多元供应发展。新能源发电技术、清洁能源发电技术、储能技术以及信息技术的发展，使能源互联网在技术上成为必然。另外，信息技术包括物联网、大数据和云计算等技术，支撑着能源高效互联以及用户侧的友好交互。

（二）从机制方面。新电改以及PPP政策在制度方面为能源互联网的实现提供了支撑。由于能源的优化配置涉及到各个行业间、各个地区间的利益博弈，传统能源企业从一开始的抗拒，到国家电网和中石油与BAT的跨行业合作，充分体现了传统能源企业对能源互联网大趋势从抗拒到顺应的转变。能源和环境问题的加重倒逼能源体制改革，以及经济新常态下企业的转型发展使得能源互联网成为必然。

（三）从政策方面。在新电改之前，输配售环节几乎完全由电力公司负责，售电模式基本为发电企业售电给电网企业，再由电网企业售电给用户。在这种模式下，分布式发电只能间接地与用户交互。但是，通过电力体制改革，将输配售各个环节解开，输配售各个环节的电价由政府核定，实施宗旨为“放开两头，管住中间，大力支持分布式发展”。新电改增加了用户对中间环节的可选择性，推动着新能源以及能源互联网的发展。

能源互联网的重点包括分布式发电、智能配电、智能用电以及用户侧的服务，其体现了三个密集特点：技术密集、资金密集和资源密集。在能源互联网的背景下，需求侧响应以及综合能源服务快速发展。

2、能源互联网的雏形

目前国内对能源互联网的定义还不完全清晰，看一下目前能源互联网的几种模式：

1)上海世博园智能电网综合示范工程

智能电网是能源互联网的基础，国家电网智能电网示范工程中，包括智能变电站、配网自动化、储能系统、新能源汽车、分布式能源接入。用电信息采集、电能质量监测为能源互联网中大数据、“互联网+”业务的发展提供支撑，但是目前数据采集的质量、使用效率、数据开放性还有待提高。

2)海岛微电网

以浙江电力为代表的海岛微电网，南麂岛、东澳岛等岛屿上形成孤岛型的微电网，包括风机、光伏、柴油发电机（备用及调峰）以及储能，表现为离网型，这是能源互联网的雏形，主要以电为主要能源。由于分布式能源的接入，渗透率较高，对电网的影响较大，在电网稳定性方面亟待解决。

3)上海虹桥商务核心区（一期）区域供能系统

它是以冷热能源供应为主的区域供能形式，其南北有两个能源站，每个能源站包含燃气分布式系统、水蓄冷系统，结合常规电制冷、锅炉等，满足区域内200万平米建筑的所有冷热需求、生活用水及部分电力需求。在条件允许的情况下，此类项目还可采用分布式光伏、储能、地源（水源、空气源）热泵等技术，在能源供应环节做进一步整合。

4)区域能源互联网

新奥的泛能网以及协鑫的分布式微能源网都是属于区域能源互联网形式。新奥的泛能网将冷热、燃气联系起来，开发冷热电联产项目，将燃气、冷、热、电一起销售给用户。协鑫的分布式微能源网按照“六位一体”模式实施：将天然气热电冷系统、光伏发电、风能发电、储能技术、节能技术、低位热能结合为一体，提供多种能源服务。但是受前一阶段燃气价格高企、电力并网（售电）制约等因素影响，此类项目推进较为缓慢。

5)以新能源为主导的能源互联网

新能源以光伏或者风电为主，以远景能源为例。它对风力发电和光伏发电的信息化系统进行深度开发，通过对新能源发电系统的设计、运行数据进行采集，并与天气、地理数据整合形成大数据，并在此基础上进行负荷预测、发电预测和运行控制，打通并优化能源生产和消费端的运行效率。同时为用户提供风力发电站选址、风机安装、风力发电站优化运行等一揽子服务。

6)全球能源互联网

它的实质是特高压电网+智能电网+清洁能源，实施清洁替代和电能替代，契合国家“一带一路”战略。

在天然气网络、热力网络方面，能源互联网的应用尚处在起步阶段，主要体现在智能气网和区域能源综合供应领域。在特高压和智能电网技术领域已有坚实的实践基础上，电力系统将成为实现跨能源互联互济的重要枢纽；同时，电能在能源传输与转换等方面具有无法比拟的综合优势，其基础设施的基础也最为完备，具备互联互通的条件。在能源互联网的发展趋势上，将以电网为核心实现不同能源之间的互相物理连接。未来能源互联网将以电网为核心，实现不同能源间互相物理连接，是一张基于信息通信技术的无形网，涉及能源生产、利用的每个环节，实现对能源数据的采集、分析、共享和处理，并由此带来商业模式的颠覆。

3、能源互联网的类型

针对既有的各类能源互联网雏形和概念，本文暂将能源互联网分为三类：全球能源互联网、互联网+能源以及区域能源互联网。

全球能源互联网主要体现是以特高压为骨干，包括大规模可再生能源的输送，以及全球互联坚强智能等特性，这是国家电网的能源互联网的概念。

互联网+能源分为两种模式：一种是互联网+新能源发电，如远景与华为、木联能等合作形式，通过信息化技术包括大数据、云计算和数据挖掘等手段达到系统优化、资源优化配置、高效运行的目的；另一种是互联网+能源，如国家电网、中石油与BAT的合作形式，主要是利用国网或中石油渠道和数据入口获取用户信息，进行深度的商业模式的创新与拓展。

区域能源互联网的实质是多能互补基础上的综合能源服务，其发展路径可分为两类：一类是产业链延伸模式，如新奥、协鑫和华电的发展模式：新奥是以燃气为主导，同时往燃气的深度加工——发电、冷热供应方向发展；协鑫以光伏、热电联产为主导，同时往天然气、智慧能源布局；另一类是售电+综合服务模式，是将节能服务或能效服务等增值业务整合在一起的能源服务，相比于前一种模式对其产业基础要求较低。

4、能源互联网产业发展的契机和理念

综合能源服务作为在区域能源互联网下实质性开展的业务内容，在PPP和新电改条件下，出现了新的产业发展契机。综合能源服务核心是分布式能源以及围绕它进行的区域能源供应，同时可以将公共热冷、电力、燃气甚至水务整合在一起的一种综合能源服务形式。

产业发展契机的核心在于区域的用能需求，主要体现在以下两个方面：一是热电负荷的刚性需求，即用户本身的用能需求。对于企业尤其是生产型企业，电的来源存在多样性，包括火电、燃气分布式发电、风电、光伏发电等，但是热的来源具有局限性。由于环保问题，很多地区都在禁煤，故对于热负荷的供应，清洁能源替代的趋势明显。二是潜在的需求，即用户希望能够降低能源成本。在环境约束、环境友好和能源安全约束条件下，以区域能源供应，特别是冷热负荷同时满足的模式下，区域能源互联网的契机就出现了。

能源互联网产业的发展存在外部约束：首先是经济转型，其实质上是涅槃重生的过程，过程较为艰难；其次是要素的存量盘活需优化配置；最后，较为有利的是制度方面，电改、油气改革及PPP模式，为能源互联网及相关产业提供了政策支撑。

在能源互联网产业契机下，能源互联网机制需考虑以下：从技术层面，主要考虑一是互联，即接入条件，二是互通，即转换；从政策层面，主要考虑一是互动，即交易平台，二是互信，即约束机制，包括契约。以上条件相对成熟后，产业大发展的契机才会真正到来。