深度丨实例分析区域能源互联网规划优化及商业思路

(2)供暖：区域外热网+冷热电三联供+地源热泵+电采暖(配合储热)。

价值创造：通过热电联产提升热能的利用效率;储热作为电力系统的部分“虚拟储能”为电力系统提供了灵活性，降低对区域外热网供应的刚性需求，提升了热电厂灵活性，同时配合电采暖联合运行降低供暖成本。

(3)供冷：冷热电三联供+电空调+蓄冷。

价值创造：与供暖类似，冷热电三联供提升了制冷效率，冰蓄冷为电力系统提供灵活性，同时配合电空调联合运行降低供冷成本。

(4)生活热水供应：光热+冷热电三联供+燃气热水+电热水。

价值创造：充分利用可再生能源降低热水供应成本，冷热电三联供充分利用了低品位的热源，燃气热水和电热水为生活热水的供应提供灵活性。

在多能源系统的物理基础上，需要提出综合能源监控系统的体系架构和功能应用，在统一的平台上实现电、气、热、冷等多能源的集中信息采集，实时监测控制，统一调度运行，并延伸为用户提供增值服务是需要研究的难点及关键点。针对这个关键点，一方面需要研究面向调度运行、分析决策、交易结算等不同业务，面向用户、运营商等不同对象的监控系统自动化、信息化、智能化功能架构、信息体系、设备参数和二次网络结构;基于区域能源互联网商业模式和分布式能源对能源传输网络影响的定性、定量分析，研究含分布式能源的电、气、热、冷等多能源综合调度运行方法。另一方面需要研究基于综合能源调度运行与监控系统的区域能源控制中心总体构架和主要功能，提出包含交易层、调控层、生产管理层及增值服务层等多层次的综合能量管理控制系统工作机制和应用流程;研究区域能源互联网信息安全体系。

3.3.2 基于多能源系统的综合需求响应策略设计

区域能源互联网利用智能需求侧管理引导用户合理用能，实现对能源负荷进行削峰填谷，降低能源备用、能源设备投资。根据太原地区的实际情况，如何基于多能源系统制定智能需求侧管理互动机制，准确设计综合需求侧响应的市场交易机制是需要研究的关键点，如何对需求响应资源的互动效益进行评估是需要研究的难点。

针对目前综合需求响应研究较少的现状，需要研究综合需求响应的基础理论和基本模型，建立基于多能源系统的电—热/冷、电—气需求响应弹性计算模型，提出综合需求响应潜力评估模型。另外需要对综合需求响应资源给电网运行带来的经济效益与社会效益进行全方位分析，建立综合需求响应资源互动效益计算模型，评价不同类型需求侧响应对售电公司售电利润的影响，在此基础上针对山西电网煤电机组为主的特点，研究综合需求侧响应对改善火电机组运行能耗的影响，测算综合需求侧响应带来的节能减排效益。

3.3.3 区域能源互联网运营与商业模式

区域能源互联网的投资建设及运营需要社会各方的参与。面对新一轮电力体制改革，供电公司作为区域能源互联网主体运营商，该制定何种运营和商业模式是需要研究的难点及关键点。

针对这个关键点，需要对主体运营商的运营与商业模式、分布式能源和综合需求响应的商业模式与效益、考虑传输容量约束的多能源系统运行方法三个方面进行分析与研究。

首先，针对区域能源公司的运营与商业模式进行调研，重点研究国内外区域电、气、热、冷综合供应商的运营模式。在此基础上，研究新一轮电改中关于售电侧的市场机制和国家政策，以掌握区域能源公司运营的政策背景。在此背景下，调研太原地区电、热、冷、气能源交易现状，研究区域能源公司在“互联网+”背景下的购售电、个性化服务等商业模式，并研究支撑这些商业模式的市场交易机制。研究能够协同能源购售、第三方分布式能源、分布式储能、以及用户互动的区域能源公司运营模式。

其次，调研我国现行分布式能源补贴政策以及太原地区终端电价、热价、气价信息，结合新一轮电改带来的售电侧“红利”，研究分布式能源在销售侧市场放开情况下的盈利空间，给出不同情境下的盈利范围。采用运行模拟的方法，分析不同投资机制下分布式能源的经济效益;对于需求响应资源种类进行调研，按照不同的参照标准对于需求响应资源进行分类，分析不同类型的需求响应资源的响应特点，分析每种需求响应资源能够发挥的潜在效益，在此基础上设计基于多能源系统的综合需求管理商业模式。

最后，根据山西科创城的规划情况，选取合理的负荷指标及动态模型，对园区的电、热、冷负荷需求进行动态预测分析，绘制区域内不同季节典型日的逐时负荷曲线及年负荷曲线。综合以上结果，设计区域能源公司运营效益最大化、考虑传输容量约束的多能源系统运行方法。特别是针对不同季节太原地区对电、热、冷、气需求量的差异，设计经济效益最大化的多种运行方式。

4 结语

明晰与界定区域能源互联网创造的价值是实现能源互联网价值创造以及将创造的价值在多方投资主体和用户之间进行合理分配的前提。在区域能源互联网的框架之下，电、气、热、冷各类能源及相应技术相互耦合、协同互补，形成了区别于传统分立能源系统的多能源系统，提高了能源利用效率，降低了整个能源供应系统的运营成本，这便是区域能源互联网创造的价值。在介绍了能源互联网的三层架构与多能源系统的基本概念的基础上，本文阐述了能源互联网价值的创造与实现途径以及能源互联网价值的分配模式。以山西太原区域能源互联网的规划建设为实例，对太原区域能源互联网的建设背景、潜在价值、关键问题和难点以及技术路线几个方面进行了总结和展望。

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黄武靖

作者简介：黄武靖(1995)，男，博士研究生，主要从事多能源系统的建模、运行和规划的研究工作，E-mail：hwj17@mails.tsinghua.edu.cn。

张宁(1985)，男，副教授，主要从事新能源、电力系统规划及运行、多能源系统的研究工作，E-mail：ningzhang@tsinghua.edu.cn。

董瑞彪(1967)，男，高级工程师，主要从事电力系统规划与运行、区域能源互联网的研究工作，E-mail：tydrb214@163.com。