綜合能源服務的定義是什么?知識體系架構(gòu)是怎樣的?

引言

能源是社會和經(jīng)濟發(fā)展的動力和基礎。充分利用互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代能源技術(shù),大力開發(fā)環(huán)境友好、經(jīng)濟可行的可再生能源,建設具有一定市場化程度的能源及其排放交易機制,加快推進清潔能源利用,提高能源梯級、高效和節(jié)約利用水平,加強企業(yè)能源管理體系建設,滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對能源日益增長的需求,實現(xiàn)十九大提出的“推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”新時代能源發(fā)展目標,是能源開發(fā)與生產(chǎn)、輸送和供應、存儲、轉(zhuǎn)換和利用等單位和企業(yè)的新使命。國網(wǎng)浙江省電力有限公司在系統(tǒng)內(nèi)率先提出綜合能源服務的概念,并積極推進服務的轉(zhuǎn)型。

近年來,綜合能源服務在全球迅速發(fā)展,引發(fā)了能源系統(tǒng)的深刻變革,成為各國及各企業(yè)新的戰(zhàn)略競爭和合作焦點。國內(nèi)企業(yè)也紛紛掀起了向綜合能源服務轉(zhuǎn)型的熱潮。但國內(nèi)多數(shù)文章將綜合能源服務局限于集成的供電/供氣/供暖/供冷/供氫/電氣化交通等綜合能源供應系統(tǒng)。

以下從能源方針和政策、能源價值流及能源管理、技術(shù)、經(jīng)濟、市場等方面簡要介紹綜合能源服務知識體系架構(gòu),以期為讀者提供思路。

1綜合能源服務的定義

目前對綜合能源服務尚無統(tǒng)一的定義。從能源產(chǎn)品的綜合、服務方式的綜合、服務內(nèi)容的綜合對綜合能源服務進行了定義。定義了綜合能源系統(tǒng),認為綜合能源服務至少需要考慮以下幾個因素:國家能源發(fā)展方針與政策;能源“產(chǎn)供銷用”的價值流;能源的管理、技術(shù)、經(jīng)濟和市場;能源服務對象與模式。

鑒于上述因素,給出綜合能源服務的定義如下:綜合能源服務是圍繞國家和政府的能源方針和政策,以實現(xiàn)“清潔、科學、高效、節(jié)約、經(jīng)濟用能”為宗旨,通過綜合能源系統(tǒng),為用戶供應綜合能源產(chǎn)品和/或提供能源應用相關的綜合服務。

上述定義中:

(1)清潔用能包含可再生能源的開發(fā)、清潔能源的利用、傳統(tǒng)化石能源的清潔化利用;科學用能指能源的梯級利用、能源的科學管理;高效用能指通過先進的技術(shù)、管理方法和手段,提高能源開發(fā)、轉(zhuǎn)換、使用效率;節(jié)約用能指能源使用過程中減少不必要的能源浪費,使能源應用于必要的場合和時間;經(jīng)濟用能指政府可以通過經(jīng)濟手段或市場化的手段促進企業(yè)清潔用能、科學用能、高效用能和節(jié)約用能,企業(yè)通過采用先進的技術(shù)和管理,減少用能成本,獲得經(jīng)濟效益。

(2)綜合能源系統(tǒng)是具有各類能源存儲、相互轉(zhuǎn)換并為用戶提供所需種類能源的能源系統(tǒng)及其相關的信息通信等基礎設施。典型的綜合能源系統(tǒng)一般可由分布式能源、供電、供氣、供暖、供冷、儲能及其能源控制和管理信息系統(tǒng)等組成。

(3)客戶主要指政府、企業(yè)、公共事業(yè)部門、科研院所等,包括能源開發(fā)和生產(chǎn)、能源輸送及供應與銷售、能源使用單位等(如電網(wǎng)公司、工業(yè)和商業(yè)企業(yè)等)。能源領域不同的對象,對能源關心的角度不同,例如:可再生能源發(fā)展初期,開發(fā)商比較關注國家可再生能源鼓勵政策;電網(wǎng)公司比較關注大規(guī)模和分布式可再生能源發(fā)電對電網(wǎng)安全可靠運行的新要求;政府比較關注能源的宏觀管理,關心能源消費總量和消耗強度的控制;用能企業(yè)比較關注能源在產(chǎn)品中的成本。因此,綜合能源服務應細分客戶,針對不同的對象、行業(yè)等制定不同的服務策略、內(nèi)容。

(4)綜合服務涵蓋能源管理、技術(shù)、經(jīng)濟、市場等方面。方式可以是咨詢、委托運維、合同能源管理、項目總承包等。

2綜合能源服務知識體系架構(gòu)

隨著分布式能源、能源互聯(lián)網(wǎng)、小型和微型(冷)熱電聯(lián)產(chǎn)、能效提升、信息通信等技術(shù)和能源管理科學的發(fā)展和廣泛應用,以及新的能源交易方式、新的商業(yè)模式的出現(xiàn),與傳統(tǒng)的能源服務相比,綜合能源服務不僅涉及能源的全價值流,而且與國家及政府的能源方針和政策密切相關,更需要在將能源管理、能源技術(shù)、能源經(jīng)濟、能源市場進行綜合后為用戶提供全方位服務。圖1是文中提出的綜合能源服務知識體系架構(gòu)。

綜合能源服務的定義是什么?知識體系架構(gòu)是怎樣的?

圖1 綜合能源服務知識體系框架

2.1能源方針和政策

國家和政府的能源發(fā)展方針與政策一般從能源安全、能源的可持續(xù)發(fā)展、能源及其排放的市場化等出發(fā),確定今后一段時期能源發(fā)展的目標,是能源領域“安全用能、可持續(xù)用能、價值用能”的行動綱領和指南。以下簡要介紹歐盟、美國加州和浙江省的能源方針和政策。

歐盟在2008年第一階段氣候和能源一攬子計劃取得很大進展的基礎上,于2014年1月22日在比利時首都布魯塞爾簽訂了歐盟2020—2030年氣候和能源政策框架,框架確定了至2020年溫室氣體排放減少20%、可再生能源份額達到20%、能效改進20%(即2020年“3個20%”的目標)及電網(wǎng)實現(xiàn)10%互聯(lián);至2030年溫室氣體排放減少40%、可再生能源份額達到27%、能效改進27%及電網(wǎng)實現(xiàn)15%互聯(lián)的目標(以1990年為基準)。并加強了對一次能源消耗總量、終端能源消耗總量、排放等的監(jiān)視。

2015年美國加州參議院簽署了第350號法案,確定了至2030年加州將實現(xiàn):溫室氣體排放減少40%(以1990年為基準)、電力生產(chǎn)中可再生能源發(fā)電份額增加至50%、能效提升1倍、鼓勵廣泛使用電動交通。

自2014年浙江成為我國第一個清潔能源示范省以來,持續(xù)開展能源消費總量控制、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和節(jié)能減排工作?!墩憬∧茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出:到2020年,全省能源消費總量控制在2.2億t標煤以內(nèi),“十三五”時期年均增長2.3%;全社會用電量達到4 220億kWh,“十三五”時期年均增長3.5%。到2020年,全省非化石能源、清潔能源、可再生能源(含省外調(diào)入水電)和煤炭占一次能源消費比重分別達到20%,31.9%,12.5%和42.8%;供熱用煤占煤炭消費比重85%以上;天然氣消費比重達到10%左右。到2020年,全省一次能源生產(chǎn)量達到3 226萬t標煤(全部為非化石能源),年均增長11.9%,其中,可再生能源1 805萬t標煤。到2020年,單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗下降指標達到國家要求,單位能耗水平保持在全國前列,能源領域單位地區(qū)生產(chǎn)總值碳強度達到國家要求。

2.2能源價值流和信息流

能源價值流由能源的開發(fā)和生產(chǎn)、輸送和供應、轉(zhuǎn)換和利用等環(huán)節(jié)組成。隨著分布式能源、儲能、微能源網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大規(guī)模電能/熱能集中生產(chǎn)、遠距離輸送及供應的能源價值流向“清潔能源、高效轉(zhuǎn)換、自產(chǎn)自用、余量上網(wǎng)、不足網(wǎng)供”的分布式能源與傳統(tǒng)模式相結(jié)合的能源價值流發(fā)展。傳統(tǒng)能源網(wǎng)(電網(wǎng)、熱網(wǎng))與微能源網(wǎng)、分布式能源、儲能等的結(jié)合將進一步優(yōu)化能源轉(zhuǎn)換效率,降低用能成本。

綜合能源服務除了提供綜合化的能源產(chǎn)品供應,還將充分利用現(xiàn)代通信和信息、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),進一步深入企業(yè)生產(chǎn)工藝的各個用能子系統(tǒng)和設備,結(jié)合工藝提升用能效率,采取能效同行業(yè)對標等方式實現(xiàn)能源價值流終端環(huán)節(jié)的高效、節(jié)約用能。

2.3綜合管理、技術(shù)、經(jīng)濟和市場的服務

在能源管理方面。綜合能源服務除了要加強能源開發(fā)、輸送和供應等項目及其資產(chǎn)的管理,更要注重服務用能企業(yè)(特別是高耗能企業(yè))科學能源管理體系的建立,政府要出臺政策鼓勵企業(yè)采用高效能源管理體系。根據(jù)對企業(yè)的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)與發(fā)達國家相比,國內(nèi)政府與企業(yè)缺乏對能源管理的重視,多數(shù)用能企業(yè)未建立有效的能源管理體系。指出實施能源管理后的前2年即可降低成本5%~15%。澳大利亞政府EEO(能效機遇)項目,是針對大型高耗能企業(yè)開展的強制性項目,要求企業(yè)根據(jù)詳細的評估框架(類似于能源管理體系)開展能源評估,每年公開報告已識別的和已實施的能效機會。政府部門在技術(shù)專家的支持下,核實企業(yè)對評估框架的符合程度以及公開報告的準確性。企業(yè)不一定必須采用認證審計員,但必須證明自身采用了具有相應專業(yè)知識和經(jīng)驗的人員,這些人員可在公司內(nèi)部或外部挑選。能效機遇項目不強制企業(yè)采取節(jié)能措施,亦不要求企業(yè)預先設定能效目標。DAIEE(丹麥工業(yè)能源效率協(xié)議)是自愿協(xié)議,參與企業(yè)必須按照歐洲標準EN16001建立能源管理體系,并由外部認可的認證機構(gòu)進行認證。如果企業(yè)參加并且遵守自愿協(xié)議,可享受碳稅減免待遇。

在能源技術(shù)方面。除了要將可再生能源大規(guī)模開發(fā)、遠距離輸送與分布式開發(fā)、就地使用相結(jié)合,進一步加強綜合能源系統(tǒng)、可再生能源、分布式發(fā)電等技術(shù)的研發(fā),更要大力推廣并促進清潔能源利用與能源梯級相結(jié)合的技術(shù)。特別是在終端燃煤鍋爐替代方面,可根據(jù)具體生產(chǎn)工藝用能特點和用能需求,推廣小型/微型的分布式、以清潔能源為燃料、以熱定電的(冷)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。要加快中小型/微型熱電聯(lián)產(chǎn)機組的國產(chǎn)化研發(fā)。同時,要加強用能終端典型用能系統(tǒng)(如壓縮空氣系統(tǒng)、過程加熱系統(tǒng)、風機/水泵系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng))能效診斷技術(shù)的研發(fā)與推廣,大力推廣應用高能效設備。

在能源經(jīng)濟方面。能源產(chǎn)業(yè)是一個高科技、高資金投入、高風險和高回報、回收期較長的產(chǎn)業(yè)。這“四高一長”的特點決定了能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要全社會資本的支持。綜合能源服務則要根據(jù)這些特點開展能源金融服務,如能源市場預測、投資分析、技術(shù)經(jīng)濟比較、國家能源政策和金融咨詢服務等。

在能源市場方面。綜合能源服務要關注能源價格并預測其發(fā)展趨勢,分析其對能源供應、企業(yè)用能成本等的影響,同時要通過排放交易市場使企業(yè)用能排放成本最小。

3結(jié)語

綜合能源服務與國家和政府的能源方針政策密切相關,不僅涉及的能源產(chǎn)品種類多,而且涉及能源的產(chǎn)儲輸供銷用各個環(huán)節(jié),其服務內(nèi)容包括管理、技術(shù)、經(jīng)濟和市場。因此,需要從新型能源體系建設的視角來思考綜合能源服務,以再電氣化為途徑,融通各種類型能源規(guī)劃、設計、建設、運營,最終實現(xiàn)客戶的多能互補和能效提升。