綜合能源服務研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

劉志偉 林蕾 曹凱 陳猛

摘? 要：21世紀以來化石燃料日益減少，傳統(tǒng)能源日益匱乏。隨之而來的便是因掠奪能源而產(chǎn)生的戰(zhàn)爭與殺戮。當今社會倡導和平發(fā)展。在科學技術突飛猛進的今天，睿智的人們正在尋找新的能源模式，綜合能源的思想由此誕生。文章講解了綜合能源的發(fā)展歷史，國內外的最新研究成果。根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)模式打造能源互聯(lián)網(wǎng)和提供相應的實例，以及未來綜合能源的發(fā)展方向。

關鍵詞：綜合能源;互聯(lián)網(wǎng);能源互聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：F426.61? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）24-0090-02

Abstract： Since the 21st century， fossil fuels have been decreasing day by day， and traditional energy sources have become increasingly scarce. This is followed by wars and killings caused by the plunder of energy. Today's society advocates peaceful development. Today， with the rapid development of science and technology， wise people are looking for new energy models， and the idea of comprehensive energy is born. This paper explains the development history of comprehensive energy and the latest research results at home and abroad. According to the Internet model to build the energy Internet and provide corresponding examples， as well as the future development direction of comprehensive energy.

Keywords： integrated energy; Internet; energy Internet

引言

人類能源發(fā)展從傳統(tǒng)的化石能源到可持續(xù)發(fā)展的清潔能源歷經(jīng)了漫長的過程。蒸汽時代煤炭成為了時代的寵兒，帶來的卻是環(huán)境被破壞，自然資源被過度開采。隨著時代的發(fā)展科技的進步以清潔能源為主的可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)正在逐步的取代傳統(tǒng)的能源。人們日益增長的對美好生活的需求促使能源行業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)如今更加便利更加智能的能源系統(tǒng)已經(jīng)日趨成熟，人們習慣將這種新型的能源服務叫做“綜合能源服務”。

1 綜合能源的介紹

隨著社會的發(fā)展，人口的加速膨脹，地球的資源越發(fā)的枯竭。隨著科技的發(fā)展和技術水平的進步，人類強烈的想利用自己的智慧對地球上的可再生能源加以利用?，F(xiàn)如今全球資源緊缺，傳統(tǒng)能源日益消耗殆盡。日益增強的環(huán)境保護理念與高能耗污染企業(yè)之間的矛盾日益加劇，大力發(fā)展可再生能源以及提高可再生能源的利用效率成為解決這一矛盾的關鍵，提高能源的利用效率使得用戶用能更加靈活方便，由此行業(yè)內專家提出了“綜合能源服務”。

2 歷史發(fā)展

能源服務始于上個世紀中后期，分幾個階段。

第一階段，傳統(tǒng)能源。起源于二十世紀中葉的美國，所針對的主要是節(jié)能減排、發(fā)展節(jié)能設備，使能源像普通的商品一樣可以買賣，開發(fā)了能源合同管理的模式。

第二階段，分布式能源。萌芽于二十世紀下半葉，發(fā)展于20世紀70年代，隨著光伏、風力、生物質能的發(fā)展，分布式能源服務也開始發(fā)展吸收的資本更多，發(fā)展模式更加多樣化。

第三階段，綜合能源。隨著第四次工業(yè)革命的到來，智能化的浪潮不斷的加劇。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的出現(xiàn)，為能源行業(yè)注入了新鮮的血液。更加智能和符合人們用能習慣的能源服務模式開始出現(xiàn)。其主要的目的還是提高可再生能源的利用率和節(jié)約資源。各國都根據(jù)自身制定了自身綜合能源的發(fā)展需要。

3 現(xiàn)狀評述

綜合能源服務是由美國提出，2006年底美國將綜合能源服務的研究工作上升到國家戰(zhàn)略高度。在此之后，許多國家紛紛效仿制定了適合本國的綜合能源的研究性計劃，開始積極的探索綜合能源服務。綜合能源由此得到了巨大的發(fā)展，在基本的框架、內部的構成以及運行的方式上都取得了長足的進步。

綜合能源服務的理論研發(fā)一直以來是美國領先于世界。美國很早就提出了相關的發(fā)展計劃，目的是提高能源的利用率從而提高原有能源系統(tǒng)的可靠性。日本因為國家地少人多，對綜合能源服務這種新型的能源模式有著很強的追求。2010年開始就成立了研究機構。根據(jù)日本自身的國民居住特點建立了社區(qū)綜合能源服務系統(tǒng)，包括供熱、供電和燃氣，目前這套系統(tǒng)已經(jīng)日趨成熟化。2012年日本跟隨美國開始向大型的綜合能源服務開始轉型。

我國的綜合能源起步比較晚，無論是技術層面還是人們的思想觀念方面都落后于一些老牌的強國。但是我們有我們的優(yōu)勢，國家出臺了一系列的相關文件鼓勵新型能源的開發(fā)與利用。我國的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，以阿里巴巴為首的一些資金雄厚的企業(yè)已經(jīng)開始大力的研發(fā)新的技術。相信在不久的將來綜合能源這種能源的體系可以代替我們傳統(tǒng)的化石能源，讓我們的生活環(huán)境變得更加的美好，讓我們的生活愈發(fā)的便利。微電網(wǎng)、增量配網(wǎng)、綜合能源微網(wǎng)（含電、蒸汽、冷熱水、壓縮空氣等）是能源、信息互動的渠道，用于平衡網(wǎng)內的能源、負荷的區(qū)域、主體差異，基于最大收益的實現(xiàn)網(wǎng)內能源的消納;微電網(wǎng)、增量配網(wǎng)、綜合能源電網(wǎng)測的投資收益往往難以滿足收益率要求，分布式光伏、供蒸汽、冷熱水、儲能、壓縮空氣等綜合能源供應才是主要的收益來源;技術的先進性與復雜性與商業(yè)收益往往無關，微電網(wǎng)設計是基于區(qū)域特性、用戶自身特性，是量體裁衣。沒有最先進的技術方案，只有最適合的技術方案;目前各方的技術能力及對技術的認識不平衡。綜合能源是能源賣方市場向買方市場的轉變，本質是滿足、開拓用戶更精細的能源、服務需求。重在前期篩選項目，多收資、多分析。提高運維水平，在此基礎上再談優(yōu)化。

4 綜合能源的戰(zhàn)略地位

今年初我國國家電網(wǎng)在新年賀詞中提出打造“三型兩網(wǎng)”的建設目標?！叭蛢删W(wǎng)”中的“三型”指的是：樞紐型、平臺型、共享型?！皟删W(wǎng)”指的是：堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。要打造世界一流，提升企業(yè)的競爭力。想要實現(xiàn)這一目標首要做的就是能源變革，而能源變革的核心價值目標就是提升能源系統(tǒng)的效率。能源系統(tǒng)的效率包括6個方面的內容：（1）能源經(jīng)濟效率;（2）能源技術效率;（3）能源無碳化率;（4）能源無害化率;（5）能源安全化效率;（6）能源智慧化率。能源變革的核心目標有了從而需要建立能源高質量發(fā)展的評價指標體系，體系的建立也需要從以下7個方面著手：（1）能源安全與結構優(yōu)化指標;（2）能源經(jīng)濟效率效益指標;（3）能源金融協(xié)同發(fā)展指標;（4）能源公平共享發(fā)展指標;（5）能源經(jīng)濟運行質量指標;（6）能源環(huán)境生態(tài)質量指標;（7）能源有序發(fā)展能力指標。

未來在2050年，中國的可再生能源占電力市場總量的60%，國際上美國和德國將在2050年會達到80%。預計到2022年，中國光伏用戶系統(tǒng)的成本單價為2.2元/W，遠低于火力發(fā)電的成本。預計2020年底中國的光伏總裝機容量達250GW，分布式光伏將開始全面增長。光伏之最的德國（分布式光伏裝機占比達75%）在2014年就開始削減補貼，試點電價競價。英國行業(yè)預計光伏發(fā)電有可能在2020年徹底擺脫補貼，光伏將會迎來爆發(fā)式的增長。

5 綜合能源架構發(fā)展前景預測

從區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)到全球能源互聯(lián)網(wǎng)。能源互聯(lián)網(wǎng)是能源與信息深度融合的產(chǎn)物，是推動能源改革的必然之路：

要想做好綜合能源服務首先要確定總能客戶的需求，通過最新的技術去精準的預測客戶的用能的需求從而為客戶提供直接的服務。未來的能源服務在設備服務方面，需要對配電設備實時監(jiān)控，運行值班人員減少，設備的缺陷提前發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)故障全天搶修，備品備件委托管理，電機水泵的監(jiān)控與維保，電氣火災防范等。用電（能）的節(jié)約要做到以下方面：三級能耗監(jiān)測、分級能耗指標與評估，電能質量與線損管理，能效診斷與優(yōu)化，異常的用能監(jiān)管，節(jié)能工程與合同能源管理，余熱余壓利用。電費的優(yōu)化要做到以下方面：購電代理與負荷集成，最佳購電策略與交易分解，需求量管理與優(yōu)化，負荷計劃，預測優(yōu)化，電費承包等方面。

綜合能源服務和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的深度融合，利于整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈，拉動產(chǎn)業(yè)聚合成長，打造綜合能源服務產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，培育新業(yè)務、新業(yè)態(tài)、新模式。綜合能源服務產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈包括：電網(wǎng)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、金融機構、服務商、用能企業(yè)、其他能源企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、政府部門。其中政府部門提供物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策、機制、財政配套，推動統(tǒng)一標示系統(tǒng)的制定，監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)安全。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供物聯(lián)網(wǎng)基礎設施、網(wǎng)關等產(chǎn)品和技術方案，深入引用場景、以產(chǎn)業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)的方式，提供通用及定制化物聯(lián)網(wǎng)解決方案。其他能源企業(yè)包括天然氣、熱力、自來水等企業(yè)，積極融入能源大數(shù)據(jù)拼接以及能源的泛在轉化與路由的新要求，成為綜合能源體系的有機一環(huán)。

綜合能源業(yè)務驅動力從工程驅動到服務驅動到數(shù)據(jù)驅動。早期的工程驅動是為了滿足企業(yè)的用能需求，以關系營銷、工程項目為主進行基礎建設和投資，其單一的合同價值高，后續(xù)增值業(yè)務較少。服務型驅動則是滿足企業(yè)用能服務的安全經(jīng)濟優(yōu)質的需求，開始逐步向客戶價值營銷，關注服務價值和質量，后期有持續(xù)的合作，單一的合同價值不高。數(shù)據(jù)驅動是滿足企業(yè)客戶精益化用能和能源優(yōu)化需求，以客戶價值營銷，關注服務效率的提升和價值閉環(huán)。可以通過數(shù)據(jù)挖掘持續(xù)產(chǎn)生價值，從而簽訂持續(xù)合同。從業(yè)務數(shù)據(jù)化到數(shù)據(jù)業(yè)務化，在從小數(shù)據(jù)到中數(shù)據(jù)最后到大數(shù)據(jù)。伴隨著科技的發(fā)展和進步相信未來的綜合能源的業(yè)務可以快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]李波.電網(wǎng)企業(yè)轉型升級之世界觀和方法論探討——打造綜合能源整體解決方案及服務平臺企業(yè)[J].貴州：貴州電力技術，2017，2：20-2.

[2]錢伯章.世界能源消費現(xiàn)狀和可再生能源發(fā)展趨勢[J].節(jié)能與環(huán)保，2006，3：8-11.

[3]楊錦成，駱建波，康麗惠，等.區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)構架下的綜合能源服務[J].上海節(jié)能，2017（03）：137-146.