国网上海综合能源服务公司副总经理张春雁：城市能源变革与综合能源服务——以世博B片区为例

助推综合能源产融协同发展，完善综合能源产业链合作、实现综合能源产业腾飞，推动综合能源产业创新发展。国网电子商务有限公司（国网雄安金融科技集团）、国网江苏省电力有限公司联合北极星电力网于2019年4月18日在无锡召开中国综合能源服务产业创新发展大会。国网上海综合能源公司副总经理张春雁作题为《城市能源变革与综合能源服务——以世博B片区为例》的演讲。北极星电力网、电力头条APP对大会进行全程直播。如需北极星电力网直播会议，请联系微信号：13146670735。 

直播地址：2019中国综合能源服务产业创新发展大会

“以下为会议实录：”

城市能源变革与综合能源服务——以世博B片区为例

张春雁 国网上海综合能源公司副总经理

各位来宾，各位朋友，上午好！感谢大会的安排，感谢主持人，和大家分享一下一点思考和经验。我演讲的题目是“城市能源变革和综合能源服务”，大家都知道目前能源革命形势发展很快，整个地球和人类面临的能源危机，就是生存危机，大家都是非常清楚。

我讲的第一部分主要是一些思考，也是对国家和国网战略的学习，跟我自己工作上的体会结合，主要是这三个方面，一个是城市能源的变革迫在眉睫，还有一个综合能源系统跟城市能源互联网之间的关系，还有就是开展综合能源服务，提高城市的能级。

第一个方面，未来已来，城市能源变革势在必行。昨天很多嘉宾都已经有一些非常好的讲解，我这里也简单一点。这个是大的形势背景，人类的进步近代以来可以说是工业革命的结果，从第一次工业革命瓦特发明蒸汽机解放了生产力，到第二次工业革命电力的广泛应用创造现代工业文明，第三次工业革命大家有种认为是一个信息技术的革命，现在有人说是第四次工业革命马上就要来了，以人工智能、大数据为基础的革命。但是从能源的角度来说，从蒸汽轮机到电力的广泛应用，接下来第四次工业革命的标志是什么？我认为就是能源互联网。

能源互联网如果真的实现了，我觉得第四次工业革命或者第三次工业革命就真正来临了，这个是从能源的角度来讲的。中央也提出来接下去要构建清洁、低碳、安全、高效;创新、协调丶开放丶共享的现代能源体系。国网的提出建设"三型二网，世界一流"的发展战略，构建全息感知，广泛互联，开放共享，创新发展的泛在电力物联网，打造能源生态圈，是势在必行，也是因势而动。而构建综合能源系统，开展综合能源服务业务也是因运而生，都是在这个背景下来做的。

我这里还是以上海作为一个背景，现在面临的能源问题就是怎么样提高能源的综合利用效率，降低能耗。上海综合能源利用率大约在45%左右，跟世界上一些发达国家比还是有较大距离的，全国平均的综合能利率大约在百分之三十多，就更低了，包括温室气体效应，也就是二氧化碳排放，这些问题都在我们面前。所以从城市来说面临的问题，也就是我们的能源消耗，效率，排放问题，怎么样去解决。

2000多年前亚里士多德说过，人们不断地往城市集聚，城市让人们的生活越来越美好。而现在我们面临的问题怎么样让城市也越来越美好，这样发展才是可持续的。这个是上海的情况，简单讲一下，上海作为我们国家的大都市，现在正在建设卓越全球城市。但是从能源的角度说正面临上面说的一些问题，而且这些问题从某亇角度看甚至是非常大的问题。

第一个是能耗密度很高；

第二个区域里面本身一次能源极度匮乏的，可再生能源的可利用率也是非常低，风电、光伏目前占比很小；

第三个能源结构不合理，目前上海主要是燃煤电厂，现在有一部分天然气发电厂了，但是总的还是化石能源，可再生能源跟清洁能源的比重还是非常小。

第四个能源结构系统之间是相互孤立的，还没有从能源的综合利用来做一些深化提什的工作。

从上海来说怎么样提高能源的安全和对城市的保障水平实际上是至关重要的问题。从电力系统来说上海的特点也是峰谷差很大，夏天峰谷差大的时候要达1400多万千瓦，这个峰谷差在全国来说也是非常大的，我也关注过南方地方像深圳，基本上礼拜一到礼拜五是一条线，这也反映了上海的生活结构跟其他城市还是不一样，上三班的在减少，倒夜班的人越来越少，这也是生活质量在变化。

另外上海天然气利用这方面，目前来说已有600多万千瓦的燃机装机投入运行，现在政府正在考虑怎么样高效利用，后面我会讲到天然气分布式的发电。所以当前上海提出来的问题，怎么样提高整个城市的能源综合利用效率，市政府也提出来怎么样提高城市能级。李强书记提出来以能耗论英雄，实际上就是针对性要解决能源问题。

第二个方面简单讲一下怎么样构建一个综合能源系统。跟原来的智能骨干电网相结合，建立城市能源互联网，就需要构建综合能源系统，只有综合利用能源才能真正达到利用效率更高，能耗更低。大家都知道国网这次提出来“三型两网”，枢纽型，平台型，共享型电网，就是所谓的能源互联网，从国网角度去理解，就是一个坚强智能电网，一个泛在电力物联网，而综合能源系统正是这种相互关系建构的重要体现。在这个背景之下综合能源系统这块怎么样结合？我觉得实际上我们搞综合能源建设的人是有过深思熟虑的。

这亇图示构架是参考的构想，作为一个大城市来说，在我们原来坚强智能电网的基础上怎么样针对用户的终端一体化的需求，来做综合能源系统的构建。我这里的综合能源系统不仅是指管理系统或者控制系统什么，是指怎么样以一个能耗最低效率最高，可再生能源或清洁能源的利用份额大，而且可以满足多元化的用户用能需求，从这个角度来构建综合能源系统。

这张图是天津大学贾宏杰教授提出，当时也跟他们讨论过，我们现在构建综合能源系统是怎么样的一个网络拓扑，大家也可以有一个形象的感觉，就是我们电力、燃气、热力、氢气，包括我们水、蒸气、冷、热等怎么样在一个系统里面能够相互融会贯通，形成一个最高效率的，最低排放、最清洁环保的系统。

这里大家可以关注氢能利用这一块，未来将是我们整个能源系统建构里面非常的一个环节，因为氢和电之间可以相互转换，P2G在这里可以完成，所以这一块很重要，现社会上非常热，我们上海综合能源公司也正在关注这一块的工作。氢能利用和燃料电池技术将是真正解决人类能源问题的最重要途径之一。

看一下，这是我们设想的综合能源系统，就是等于是和原来大电网结合，跟上海的用能结构结合，是城市能源互联网的构成。因为能源互联网最重要的标志是什么？能源流、信息流、业务流三流合一，它必须在价值流上实现用户和服务商的愿望。如果在价值流这个层面不能够实现相互各自的目的，实际上谈不上真正的能源互联网。

第三，针对我们公司，我们国家电网上海综合能源公司开展一些业务，我们国家电网公司提出从原来传统供电服务转变为综合能源服务商。这个就是综合能源服务目前实际上社会上也已讲得很多的理解，就是怎么样构建一个综合能源系统，怎么满足客户的多元化用能需求。

这是牵扯到综合能源服务多个维度，一个是从服务的维度，一个是从技术的维度，还有就是从能源需求的维度和能源效率的维度就是构建全生命周期能源服务的基本内容。因为我觉得综合能源服务现在这个形势下确也是应运而生，因为现在一个是技术的进步，象各种分布式技术发展很快，还有很重要的是技术的跨界融合，商业模式的创新，再一个就是政策的不断支持和引领发展。

综合能源服务，我们觉得至少有这么四个特征：综合化的能源消费、个性化的能源需求服务、超越化的市场竞争、多样化能源模式。

第一个特征就是最基本的特征，他必须要终端人员的消费，又节能节费。就是你的能耗最低、效率最高同时用户对来说又费用是最省的。

第二个特征，主要是以客户需求为导向，是定制化、个性化的方案，跟我们原来传统的方案，或者典型解决方案比最大的特点必须是非常个性化和定制化。

第三个特征，在综合能源服务生态圈里面必然是大家相互生存，共融共存的生态圈关系。以后综合能源服务的模式会有很多，我们当时也是咨询了一些公司，他们做了调研提出来一些综合能源服务的主要方向，如这所示。 这里就是针对前面分析后的这么几个观点。一是综合能源服务对客户需求感知与分析，服务产品的设计与开发要求是非常高的，所以说这个行业对我们大家来说都是一个挑战。

第二，综合能源服务涉及企业业务模式、技术，行业知识等非常广泛，凭单一的企业非常难以完成，就是我前面讲的综合能源服务本质、内涵的要求。我们综合能源不仅是为用户服务，也是包括大家相互之间服务，我们在生态圈里面怎么样共融共生共同成长。

再一个看这里，国外有些比较知名的电力公司，他们做的综合能源服务开展的一些工作。实际上国外500强里很多企业，他们早就在布局，从单一的电能和能源服务向综合能源服务转型。

这里面就提到一个数据驱动的平台模式，这种综合能源服务的模式，以后应该是最重要的一个模式，这个是我们分析的综合能源服务重要业务方面。

第二部分，下面我简单讲一下世博B片区的项目，这个项目是世博会后按照要求做的项目，这一块是世博园区，这就是B片区，后世博规划其主要是商务办公区，而且主要是中央企业。

这一块大概是地上地下60多万平方供能面积，作为后世博开发的重要部分，当时规划的时候提出来这片区域要建设成为一个清洁、低碳、安全、高效的示范区域，环保和建筑的建设方面都提出了相应的要求。

这个区域里面有中国商飞、宝钢、中铅、华电、中信这些中央企业入驻，一共是28栋大楼，是14家企业，有1家地方企业。

考虑整体资源节约，充分利用公共的建筑面积，就把能源站布置在地下，地下分两层布置能源站，第一层主要是原动机部分，第二层是一些水处理、制冷机及蓄能部分。

这个是我们能源配置主要工艺流程图，大家可以看一下，核心是内燃发电机组的CCHP，冷热电三联供。天然气进入到内燃机燃烧膨胀做功由发电机发电以后，排气再利用，通过双工况溴化锂机组，夏天可制冷，冬天可制热，然后向用户供应冷和热。另外，还配套了储热储冷的设施，我们有两个大水箱要6700多吨，另外还有两个冷热互用的500吨的水箱。另外，还配置了天然气锅忤跟电制冷，作为一个补充作用和调峰来应用。

这个是设计的一些关键参数，这个项目设计综合能源利用效率可以达到85%，核心还是三联供部分，这块效率还是比较高的，这个就是里面的热力原理示意图，温度梯级利用、对口利用，充分利用每一个温度的热量。

这个是制冷系统，制冷系统有两个部分，一个是三联供部分，一部分是电制冷。为什么用电制冷？因为晚上的时候电价比较便宜，所以后面也用了大水箱，等于是用了低谷的电来制冷储着白天用。

这个是制热系统，也是三联供部分，机组制热循环，再加上燃气锅炉跟热水箱。这样形成了项目的供热系统。

这是刚才讲了的冷、热的储能系统，这个系统实际对整个项目经济效益的贡献非常大，因为利用了低谷的电力。这个是整个管网系统，我们是采用了四管制，因为为了保证供能的安全、可靠性。

这是项目的运营情况，现在平均负荷基本上达到近50%，应该说从天然气分布式的项目角度来说，它的负荷增长已经算是不错了。我们上海地区一共是上了56个天然气分布式为基础的项目，从全国来说也是走在非常前面的。因为上海政策比较好，我前面讲的整个上海能源结构的调整目前实际上主要是靠天然气，所以天然气的供应和保障相对是比较可靠的。

上海市政府有政策，力度也比较大，就是像这种项目等于是设备补贴，就是每一个kW有1000块，然后你投产以后如果运行小时达到2000小时，效率达到70%又有2000块的节能补贴。这样加起来的，等于有每千瓦3000块的补贴，内燃机部分是最核心的动力部分，或者是燃气轮机，这部分目前主要是靠进口，国产设备很难信任。这部分等于是政府买单，所以这个也是上海这种项目发展比较快的重要原因，政策的推动。

这是我们2018的负荷曲线，实际上一看就非常清楚，它是一种典型南方地区的商业办公楼宇的曲线。这个是项目从收支角度分解饼图。 这个项目应该说有自己的特点，一个是央企总部集聚，主要是高端商务办公的园区。

全国首亇全地下大型能源站，所以在设计方面象通风等也有很多创新的地方。

清洁、高效、节能环保，达到规模化的供能要求。另外就是从综合能源服务来说确实也是冷热电终端一体化的综合能源服务项目。

这样的模式在上海地区前面讲了已大大小小有56个了，虹桥地区有8个能源站。世博A片区还有2个也正在建设当中，还有上海临港地区，大型的区域型园区开发地区，上海采用了这种集中供能。再进一步发展就是构建综合能源系统，跟区域的城市能源互联网，从这个思路上再做一些工作。

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