【天然气之夜】基于燃气分布式能源的区域能源互联网的实践与思考（网红大咖杨锦成博士主讲，分布式能源诸多猛料！）
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编者按：1月5日，“天然气行业微信群”开展了第53期也是2017年度首期的“天然气之夜”空中论坛。我们特别邀请到能源业网红大咖——杨锦成博士作专场分享，题目为“基于燃气分布式能源的区域能源互联网的实践与思考”。本期论坛主持人：伍荣璋，记录整理：吴秦。
【主题说明】
2000年以来，分布式能源作为燃气高效利用方式和增值业务，一直受到燃气及相关行业重点关注，政府也陆续出台过相关规划、意见、规范和地方扶持政策。但受限于电力消纳、燃气供给、负荷特性及建设运营成本等因素，推进情况不尽如人意。
近两年，随着电改、油气改革、环保和能源互联网等政策和产业环境的改善，燃气分布式能源作为区域能源互联网和多能互补的核心单元，在新的技术和商业模式下有了快速发展的空间，并日益受到燃气、电力等拟定位为综合能源服务商的企业的重视。
本次论坛主要结合分布式能源应用的关键因素及当前形势，针对基于燃气分布式能源的区域能源互联网的发展动力、技术形态和商业模式进行分析，并对多个案例进行剖析，以期为相关从业人员和产业单位提供参考和借鉴。
【嘉宾简介】
杨锦成，男，上海交通大学工学博士，上海普天中科能源技术有限公司总工程师、上海电力学院校外研究生导师。先后在中船重工、宝钢集团、航天科工、国网等央企下属能源企业任职，长期从事区域能源互联网（分布式能源、区域能源、储能、配网、节能等领域）的规划、工程、科研等技术管理工作；
作为项目负责人或主要技术负责人参与多项在世博、虹桥商务区、上海中心、老港填埋场等区域实施的区域能源类重点科研或重大示范项目，负责或主要参与多项能源局、能源基金会、上海市科委课题，参与上海、青岛等地燃气分布式能源扶持政策研究，参与多个能源或能源互联网产业、战略规划；
作为中国能源报、财新|无所不能、新浪财经|能见派、国网英大传媒|电网头条等多家媒体特约撰稿人，近期发表有《【深度】一文梳理区域能源互联网构架下的「综合能源服务」、《区域能源互联网发展路线图》。
【论坛实录】
嘉宾杨锦成：
很高兴今天有机会借助我们天然气行业群这个网络平台跟大家一起分享最近的一些思考，其实这个内容是今年三四月份的时候开发区协会的一个会议中的一些主要内容，今天跟大家做一个分享。
分享的内容定义为：“基于燃气分布式能源的区域能源互联网的实践与思考”。燃气分布式式能源可能跟行业群联系更密切一点，大家了解的更多一些。但是它的推进有两方面的基础条件：一方面是能源互联网的趋势；另一方面还要结合电改和燃气改革的背景。所以今天介绍的内容中间会穿插一些能源互联网和电改方面的一些内容，但重点还是侧重于燃气分布式能源的实施，以及后续推进的方式。
主要内容分三个层面讲解：
第一方面是需求分析，主要是指行业或者用户在发展燃气分布式的需求；
第二方面是实施路径，主要是指燃气分布式如何推进，在实施过程中的一些关键要点；
第三方面是案例分析，主要是针对一些既有的案例，或者构想中的业务模式跟大家做一些分析。
一、需求分析
1、用户
在需求分析的第一个层面，主要是针对用户来说，我们把需求做一个分解：一方面是用户的直接需求（冷热电）。需要强调的是电是一个标准产品，来源多样性，但对用户来讲并不关心电产生的方式（光伏、燃气分布式、水电、火电），用户只关心电的价格和质量；但热对用户来讲就有一定的局限性，一个园区、用户的热源往往只有一个，所以热源是与用户紧密关联的关键因素。
同时用户的潜在需求有一方面是降低能源成本，但降低成本是一个相对的概念，比如说当地禁止燃煤锅炉，降低成本就是指相对燃气锅炉的成本。
还有一些其他方面的因素：提升环境友好、保障能源安全。保障能源安全的这方面；以前往往我们是无条件的保障，比如说一个区域所有用户的用电形式，都是双路电源保障，包括电能质量，都是一样的，以后可能会有些差异性的供应保障。燃气供应也是一样的，可以和用户签订一些协议，包括什么时候可以停，停的话有什么样的赔偿机制，这样的话在用户可以承受的范围内，可以降低投资方和运营方的成本。
另外在整个用户能源需求实现的方式方面，以前往往是粗放式发展，现阶段粗放模式可能已经不太适合，所以分布式能源里面包括：一方面优化能源结构（包括燃煤替代）、另一方面是高效利用资源。具体的路径包括：用户余热利用、能源资产的盘活及可再生能源的利用。
2、产业
（1）机制
对从事这块产业的企业或者从业者来讲，主要是产业发展的需求，包括机制方面。以燃气分布式为核心的能源互联网模式，需要互联，主要体现在接入方面，以燃气接入为例，主要是燃气管网是否能便利的接入；另一方面就是互通，这涉及到转化的问题，比如燃气是否能顺利的转化为电热的问题，同时包括消纳的问题，转换的电冷热能否顺利、就近供给用户。同时还有一些互动，包括交易机制，我们都知道电力、燃气（相对垄断的行业）市场化的改革趋势很明显，但是实质性的工作或者说交易市场的形成还是在初级阶段；例外就是互信机制，就是怎么控制双方的违约。
（2）外部约束
另外对于参与这个行业的，我建议大家还是要关注外部的约束条件。首先是经济形势，比如说以上海为例，还是在主动转型，但是在有些其他地方，很多都是被动转型，转型对很多产业其实是个涅槃重生的过程，实际上促进并不是特别好，大家要充分关注到这一块，一个是能源行业的促进不好，另一个是用户的促进并不好，这就涉及到做这块业务的风险问题。另外我们在做这一块的业务的时候要考虑存量资产的盘活，包括优化配置等等方面的要素，尽可能降低投资的强度，提高投资的效率。另外一些因素包括经济的新常态以及制度方面的一些因素，包括电改、油气改革及PPP模式，在推进燃气分布式或者能源互联网方面都是很关键的政策边界条件。
（3）参与者
对于具体产业参与者来说，需要三方面的理念：一是经营的理念，燃气分布式能源涉及的方面较多，与用户的交流更多一些，燃气分布式可能涉及到与用户的效益分享，包括运营过程中的配合以及要充分关注业主的运营状况；另外是要因地制宜，包括当地的能源政策条件、能源价格体系等等；最后就是在实施过程中综合评估，包括经济性、潜在的效益以及很多的边界条件随着时间的延续存在不确定性要进行综合评估。
（4）产业特性
以燃气分布式能源为核心的互联网产业，它的特性包括两个方面：一方面不是互联网产业般的一夜暴富和赢者通吃，资金和商业模式为主导，而是能源产业般的稳健生产经营；另一方面不是互联网的信息交换产生价值，而是能源交易产生直接价值，能源信息交换产生间接价值。这里要说明一下，以后的能源产业可能会趋向微利，因为竞争会相对比较透明，在薄利情况下，怎么获得新的利润，可能是从业者要考虑的新问题。
二、实施路径
1、新电改
2015年3月份中共中央国务院联合发布了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发[2015]9号)，里面规定了重点任务，包括核心内容：管住电网、放开电价、活跃交易。在2015年和2016年间发布的1个主体文件、6个配套文件、7个细则，形成了一个从中央层面的文件体系。具体到各个省又分别制定了省一级的电改实施方案，整个电改的中心思想是：“管住中间、放开两头”，“管住中间”是管住电网；“放开两头”是放开发电侧和售电侧。中间有“三放开、一独立、三加强”：“三放开”在发电侧和售电侧形成市场化格局；“一独立”是电网交易中心独立；“三加强”加强监管。
我们可以展望一下电改之后，包括现阶段包括广东、重庆等其他部分省市（电改有一定程度），在发电侧有部分计划电量放到平台，用户也把自己的需求放到平台，通过政府的交易平台撮合，双方达成协议，这个电价就是市场交易电价，区别于价格主管部门发布的目录电价。
按照发电侧和售电侧市场化的进度，可以预期燃气分布式能源可以在区域园区里消纳。现阶段冷热可以在区域销售，但电力因为电力法的约束，必须通过电力公司。电改的目的就是打破这种格局，发电企业可以和用户就近销售。当然整个电改过程还是需要持续一段时间的。
2、技术路线
围绕燃气分布式能源的区域能源互联网的技术架构主要包括：一、可再生/清洁能源（结构优化）；二、智能电网（安全可靠灵活）；三、智能气网（安全高效）；四、区域热网（高效节能环保），四个系统通过燃气、电力串联形成闭环多能互补，在上层通过综合能源服务平台对系统进行监控管理，同时结合与能源相关性很大的交通（电动汽车、氢燃料汽车）整合进来，就形成了一个初步的区域能源互联网的雏形。
其中不同能源的特性不一样，所以供应半径会有一定区别（热网供应半径较小），所以一些大的区域要做一些电加网的格局才能更好整合资源。
3、燃气分布式能源
燃气分布式能源主要设备包括：原动机（内燃机、燃气轮机、微燃机等）、余热设备（溴化锂、余热锅炉等）、辅机（冷却塔、泵等）。整个系统的原理为能源的梯级利用：燃气进入原动机，燃烧产生的高品质热可以用来发电，中温段可以进入余热设备提供蒸汽、制冷，低温段供暖、热水、除湿等，再低温度可以为花室提供热和CO2等。
项目基本分为楼宇型和区域型两种。以上海为例，在2010年之前以楼宇型（医院、宾馆）为主；2010年之后，随着CBD增加以及政府对环保要求提高，区域型楼宇分布式项目增多；2014到2015年以后，随着电改进行及国家对工业园区的排放要求提高（煤改气），区域型的热电联供解决了企业的需求；同时随着大数据项目的推进，在数据中心的分布式项目也增加了不少。
燃气分布式能源的优点：一、节能减排；二、电力保障；三、燃气和电力的削峰填谷（非运行，客观整体上）。燃气分布式能源是燃气、电力、冷热能源转换的天然纽带，而且是综合能源供应的结合点。
4、商业模式（理想模式）
区域型能源互联网的业务内容主要是为用户服务，除了单个项目的收益之外，收益还应包括包括产业链和业务链的构建：产业链的构建是指投资、工程、设备供应；业务链的构建是指在项目实施过程中做运维、咨询、工程、包括和相关合作方推动。
具体到单个项目上的收益包括：一、潜在的收益来源，包括土地增值和能源采购，这种模式主要应用于园区。土地增值方面，主要体现在入驻率上升、开工率上升和环境改善（不方便变现，建议让利给业主）。能源采购方面，主要体现在园区用能增加，电力、燃气以及LNG的议价能力提高；二是核心服务，包括能源服务和套餐设计，能源服务方面，主要体现在集中售电、热、水、气等能源，节约成本，而套餐设计方面主要体现在综合包、单项包、应急包和响应包；三是基础服务，即能源生产，包括发电和虚拟电厂，发电方面主要体现在清洁能源发电和可再生能源发电，若自用电比例越高，收益越好，而虚拟电厂方面主要体现在储能、节能、跨用户交易和需求侧响应；四是增值服务，包括工程服务和资产服务，工程服务方面主要体现在实施平台化和运营本地化，而资产服务体现在设备租赁、EMC（合同能源管理）和碳资产。
以上模式称为理想模式的原因：一、不可能有一家企业把所有的服务都做到，这就需要其他企业配合建设；二、一个地区、一个项目不会多有的项目都使用（燃气分布式、光伏等），需要因地制宜的找到合适的业务模式；三、不同的时间阶段盈利方式不一样，例如售电、点供、节能等产业现阶段利润较高，或者自己本身业务熟悉，需要择机进行。
5、关键因素
（1）技术因素
以燃气分布式能源为主的区域型互联网模式，原有的项目实施重点在于规划设计和场景构建（规划设计包括：静态测算、能源站选址、配置接入等；场景构建包括：能源网络建模、数据分析、边界界定、用户交易），没有仔细考虑业务规则重构、运营管理的因素，这是支撑业务良性发展的关键因素。
（2）利益因素
整个区域型项目涉及的方面包括：政府、燃气、电力、园区、企业、集成商。这些参与方主要分为两种类型：主动方和被动方。以前的划分大体认为被动方包括：政府、园区、电力；主动方包括：燃气公司、用户、集成商。但现阶段这些角色正在进行一些转变，双方都在寻求一种共赢和可持续的发展方式。
产业因素包括：禁煤，周边无热电厂；长期稳定热电负荷；有燃气（或LNG），且气电价比小于3.5 ；有产业政策支持；
内生需求包括：环保要求；降低成本；提供基础配套；提高入住率；
技术因素包括：并网售电；燃气价格；产品价格；运行时数。
（3）经济性分析
直接成本、间接成本、运营成本、财务成本等等均要按照比重的大小来分级考虑，充分考虑各种不确定性因素，从而总体评价项目的经济性。提高经济行的措施包括：（1），收取接入费（2），土地优惠（3），管网利旧（4），优化系统配置（5），降低配套建设成本等；
（4）制度因素
这类型业务的推进和实施有很多制度和机制的约束：一、市场交易机制约束（主要用户支撑、价格要与市场接轨、完善的调价机制、基本能源保障等）；二、综合能源供应可能缺少明确的行业许可；三，行业监管的跟进（输配成本、违约介入等）。
三、案例分析
1、上海地区
现阶段主要热源供应区有9个，这些项目多是能源公司与当地开发区合资合作建设，以此作参考，后续分布式能源推广的过程，燃气公司、电力公司在其中参与的可能更多一些。但上海的分布式能源进展比预期的进程稍慢，分析原因有：一、环境治理与能源改革不同步（上海较早淘汰燃煤锅炉（12/13年开始））；二、燃气涨价（13/14年），分布式项目的经济性较差；三、之前电价及电消纳都存在问题；四、经济新常态及产业转型的调整（目前第二产业只占上海总产业的20%，而它又是用能大户），五、政治生态环境和主体驱动力不足。
案例一: 东冠纸业分布式能源系统（原2X6MW)
案例二：老港基地垃圾填埋场（沼气发电、发电全部上网、政府试点）
案例三：临港新城
（上海的园区类项目主要集中在以下区域）
案例四：虹桥商务中心
经验结论：1），并网2），规划与项目建设进度匹配 3），系统配置、园区入驻率、建设运营等等因素都需要深入考量。
案例五：中科院高等研究院
经验：多种技术验证（光伏、地源热泵、充电桩等），但市场机制方面欠缺。
案例六：莘庄工业区分布式
注：该项目现已为华电新能源全资（申能股份已转让）。
2、典型成熟案例
（丹麦卡伦堡工业生态系统）
3、理想条件下的初级盈利模式
【讨论】
群成员【张炜】
问题：
1、分布式内部中的“微电网”与大电网（国网、南网或者地方电网）的接驳中，能源互联网（能源物联网）如何起到作用？
2、哪些区域目前具备成熟的能源互联网规模投资的边界条件（经济基础、政策基础）吗？
3、请推荐一个最值得观摩的高质量燃气分布式项目？（设计科学、功能齐备、真实运营赢利、证照齐全...）
嘉宾【杨锦成】
答： 1、以分布式能源为核心的“微电网”是相对自己自足闭环的生态系统，同时能源供应要与用户需求尽可能匹配一致，对外界的能源需求的波动相对较小。
2、边界条件包括：一是禁煤；二是能源价格相对较低；三是电改推进较快；四是高附加值的产业、用能稳定的工业产业相对好些。
3、个人认为从2010年以后的上海燃气分布式能源从技术上方面相对成熟，分布式项目的建设周期较长（2-3年），供能系统与用户需求的匹配不好说，企业的负荷还处于爬坡阶段，现在还不好说哪些项目较为成功。
最后总结一句，电改是倒逼的，燃气分布式能源和燃气互联网也是倒逼的，也就说以后的路不好走，大家要充分考虑政策、企业、技术、商业模式等方面的困难，祝大家一切顺利，谢谢！
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