原文首發于《能源情報研究》2017第4期

 

能源情報研究中心封紅麗

 

國外綜合能源服務發展現狀

 

綜合能源服務有兩層含義：一是綜合能源，涵蓋多種能源，包括電力、燃氣和冷熱等；二是綜合服務，包括工程服務、投資服務和運營服務。綜合能源服務包含三要素：資金、資源和技術。目前，在國內外尚無綜合能源服務的統一定義。國外使用較多的相關概念包括Multi-carrierEnergySystems，Multi-vectorEnergySystems，IntegratedEnergySystems和EnergySystemsIntegration。傳統能源產業（電力企業、電網企業、燃氣企業、設備商、節能服務公司、系統集成商以及專業設計院等）都在策劃綜合能源服務轉型，導致綜合能源服務產業競爭激烈。

 

（一）國外典型國家綜合能源服務發展現狀

 

傳統能源服務產生于二十世紀七十年代中期的美國，主要針對已建項目的節能改造、節能設備推廣等，合同能源管理是其主要商業模式?；诜植际侥茉吹哪茉捶眨a生于二十世紀七十年代末期的美國，以新建項目居多，推廣熱電聯供、光伏、熱泵、生物質等可再生能源，其融資額度更大，商業模式更加靈活。現如今，互聯網、大數據、云計算等技術出現，融合清潔能源與可再生能源的區域微網技術的新型綜合能源服務模式開始誕生。綜合能源服務對提升能源利用效率和實現可再生能源規模化開發具有重要支撐作用，因此，世界各國根據自身需求制定了適合自身發展的綜合能源發展戰略。下面主要介紹歐洲主要國家，以及美國和日本的發展情況。

 

1.歐洲

 

歐洲是最早提出綜合能源系統概念并最早付諸實施的地區，其投入大，發展也最為迅速。早在歐盟第五框架（FP5）中，盡管綜合能源系統概念尚未被完整提出，但有關能源協同優化的研究被放在顯著位置，如DGTREN（distributedgenerationtransportandenergy）項目將可再生能源綜合開發與交通運輸清潔化協調考慮；ENERGIE項目尋求多種能源（傳統能源和可再生能源）協同優化和互補，以實現未來替代或減少核能使用；Microgrid項目研究用戶側綜合能源系統（其概念與美國和加拿大所提IES和ICES類似），目的是實現可再生能源在用戶側的友好開發。在后續第六（FP6）和第七（FP7）框架中，能源協同優化和綜合能源系統的相關研究被進一步深化，MicrogridsandMoreMicrogrids（FP6）、Trans-EuropeanNetworks（FP7）、IntelligentEnergy（FP7）等一大批具有國際影響的重要項目相繼實施。

 

歐洲各國除了在歐盟框架下統一開展綜合能源系統相關技術研究外，還根據自身需求開展了大量更為深入的有關綜合能源系統的研究，如英國HDPS（highlydistributedpowersystems）項目關注大量可再生能源與電力網間的協同，HDEF（highlydistributedenergyfuture）項目關注智能電網框架下集中式能源系統和分布式能源系統的協同等；而德國自2011年開始，在環境部和經濟與技術部等機構的統一領導下，每年追加3億歐元，從能源全供應鏈和全產業鏈角度，實施對能源系統的優化協調，近期關注的重點則是可再生能源、能源效率提升、能源儲存、多能源有機協調以提高能源供應安全等方面。

 

根據UtilitiesUK集團的市場調研，歐洲已經涌現出上千家能源服務公司。對于歐洲很多國家而言其能源系統間的耦合和互動急劇增強，英國和德國就是典型案例。

 

英國的企業注重能源系統間能量流的集成。英國作為一個島國，和歐洲大陸的電力和燃氣網絡僅通過相對小容量的高壓直流線路和燃氣管道相連。英國政府和企業長期以來一直致力于建立一個安全和可持續發展的能源系統。除了國家層面的集成的電力燃氣系統，社區層面的分布式綜合能源系統的研究和應用在英國也得到了巨大的支持。例如英國的能源與氣候變化部DECC和英國的創新代理機構InnovateUK（以前稱為TSB）與企業合作資助了大量區域綜合能源系統的研究和應用。2015年４月創新英國在伯明翰成立“能源系統彈射器”（EnergySystemsCatapult），每年投入３千萬英鎊，用于支持英國的企業重點研究和開發綜合能源系統。

 

與英國相比，德國的企業更側重于能源系統和通信信息系統間的集成，其中Ｅ-Energy是一個標志性項目，并在2008年選擇了6個試點地區，進行為期4年的E-Energy技術創新促進計劃，總投資約1.4億歐元，包括智能發電、智能電網、智能消費和智能儲能4個方面。該項目旨在推動其他企業和地區積極參與建立以新型信息通信技術（ICT）通訊設備和系統為基礎的高效能源系統，以最先進的調控手段來應付日益增多的分布式電源與各種復雜的用戶終端負荷。通過智能區域用能管理系統、智能家居、儲能設備、售電網絡平臺等多種形式開展試點，Ｅ-Energy最大負荷和用電量均減少了10%~20%。此外，在E-Energy項目實施以后，德國政府還推進了IRENE、PeerEnergyCloud、ZESMIT和FutureEnergyGrid等項目。

 

2.美國

 

在管理機制上，美國能源部（DOE）作為各類能源資源最高主管部門，負責相關能源政策的制定，而美國能源監管機構則主要負責政府能源政策的落實，抑制能源價格的無序波動。在此管理機制下，美國各類能源系統間實現了較好協調配合，同時美國的綜合能源供應商得到了較好發展，如美國太平洋煤氣電力公司、愛迪生電力公司等均屬于典型的綜合能源供應商。

 

在技術上，美國非常注重與綜合能源相關理論技術的研發。美國能源部在2001年即提出了綜合能源系統（integratedenergysystem，IES）發展計劃，目標是提高清潔能源供應與利用比重，進一步提高社會供能系統的可靠性和經濟性，而重點是促進對分布式能源（DER）和冷熱電聯供（CCHP）技術的進步和推廣應用。

 

2007年12月美國頒布能源獨立和安全法（EISA），明確要求社會主要供用能環節必須開展綜合能源規劃（integratedresourceplanning，IRP），并在2007～2012財年追加6.5億美元專項經費支持IRP的研究和實施；奧巴馬總統在第一任期，就將智能電網列入美國國家戰略，以期在電網基礎上，構建一個高效能、低投資、安全可靠、靈活應變的綜合能源系統，以保證美國在未來引領世界能源領域的技術創新與革命。在需求側管理技術上，美國包括加州、紐約州在內的許多地區在新一輪電力改革中，明確把需求側管理提高電力系統靈活性作為重要方向。