深度丨如何實現(xiàn)園區(qū)微網(wǎng)的商業(yè)運營和投資回報？

2018-03-15 14:14:41 電網(wǎng)技術(shù) 　點擊量：評論 (0)

摘要園區(qū)微網(wǎng)是多能互補、能源互聯(lián)網(wǎng)等能源新業(yè)態(tài)的重要落地點。但是目前我國微網(wǎng)運營缺乏成熟的運營模式和合理的投資回報途徑。立足于我國

2 微網(wǎng)運營一體化和投資多元化

目前我國已投資建設(shè)大量微網(wǎng)項目,其中大部分微網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”各環(huán)節(jié)能源設(shè)施由單一主體投資建設(shè)運營。但是分布式能源、傳輸網(wǎng)絡(luò)、儲能等能源設(shè)施投資規(guī)模大,缺乏合理投資回報模式,微網(wǎng)項目主體將承擔較大投資風險。因此,本文提出微網(wǎng)運營一體化和投資多元化的模式框架。

2.1 運營主體一體化

能源的供需實時平衡、規(guī)模經(jīng)濟性決定微網(wǎng)運營主體應(yīng)當唯一。

微網(wǎng)一體化運營主體(簡稱微網(wǎng)運營主體)可視為特殊目的公司(special purpose vehicle,SPV),公司股東由微網(wǎng)多元化投資主體和社會資本組成。社會資本可與地方政府開展資本合作(public-private-partnership,PPP),以特許經(jīng)營權(quán)的方式建設(shè)并運營微網(wǎng)項目。微網(wǎng)采取一體化運營,但是風險不再由單一主體承擔,微網(wǎng)運營主體的股權(quán)多元化將實現(xiàn)風險共擔和收益共享。

微網(wǎng)運營主體一體化要求微網(wǎng)運營主體與微網(wǎng)內(nèi)部“源-網(wǎng)-荷-儲”各環(huán)節(jié)能源設(shè)施簽訂長期統(tǒng)一的委托運營協(xié)議,與用戶達成長期的用能協(xié)議,形成委托-代理關(guān)系,保障微網(wǎng)內(nèi)部的垂直一體化。

2.2 投資主體多元化

微網(wǎng)多元化投資,發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、供熱企業(yè)、燃氣企業(yè)、能源設(shè)備制造企業(yè)、專業(yè)化能源服務(wù)企業(yè)(energy service company,ESCO)、用戶等均可通過市場準入,參與投資建設(shè)微網(wǎng)“源-網(wǎng)- 荷-儲”各環(huán)節(jié)能源設(shè)施。微網(wǎng)內(nèi)分布式能源可由發(fā)電企業(yè)、能源設(shè)備制造企業(yè)等投資,也可由用戶自投;配電變電設(shè)施所有權(quán)依然可屬于電網(wǎng)企業(yè);熱/ 氣網(wǎng)絡(luò)、儲能設(shè)備、智能用能及監(jiān)測設(shè)備等也可由不同主體投資建設(shè)[13 ]。

微網(wǎng)投資主體多元化,將有利于實現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)“源-網(wǎng)-荷-儲”各環(huán)節(jié)能源設(shè)施投資建設(shè)主體的專業(yè)化,降低投資風險;促進微網(wǎng)資本所有權(quán)與經(jīng)營權(quán)相分離,形成自負盈虧、自我約束的投資運營機制;突破能源基礎(chǔ)設(shè)施的行業(yè)和市場壁壘,降低準入門檻,激發(fā)社會資本活力,開辟微網(wǎng)全新投資空間,營造平等良好的投資環(huán)境。

圖3說明了微網(wǎng)運營主體一體化和投資主體多元化的關(guān)系。

圖3 微網(wǎng)投資主體多元化和運營主體一體化的關(guān)系

Fig. 3 Relationship between diversified investment subjects and integrated operation subject in microgrid

2.3 一體化運營主體責任

微網(wǎng)一體化運營本質(zhì)上是多能“供-需-儲”自平衡體的自我集中式管理。以微網(wǎng)的產(chǎn)權(quán)分界點為界限,微網(wǎng)一體化主體對內(nèi)對外扮演不同的角色,承擔不同的責任,如圖4所示。

1)微網(wǎng)一體化運營主體對內(nèi)的責任。

微網(wǎng)運營主體在微網(wǎng)內(nèi)部作用類似于電網(wǎng)企業(yè)“調(diào)度中心+交易中心+營銷部門”。作為微網(wǎng)“調(diào)度中心”,以并網(wǎng)點為分界點,負責內(nèi)部能源供需實時平衡,促進“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化控制運行,保障供能可靠性和質(zhì)量水平;作為微網(wǎng)“交易中心”,負責制定微網(wǎng)內(nèi)部電、熱(冷)、氣等多種能源交易規(guī)則,組織微網(wǎng)內(nèi)部微平衡市場交易,公開市場信息,管理市場交易合同,負責交易結(jié)算和清算;作為微網(wǎng)“營銷部門”,滿足微網(wǎng)內(nèi)部用戶基本的用能需求,提供能源計量、運維檢修等多樣化的能源服務(wù)及增值服務(wù)。

2)微網(wǎng)一體化運營主體對外的責任。

微網(wǎng)運營主體與微網(wǎng)內(nèi)部“源-網(wǎng)-荷-儲”各元件的委托-代理關(guān)系,決定微網(wǎng)運營主體是微網(wǎng)

圖4 微網(wǎng)一體化運營主體的職責

Fig. 4 Responsibilities of integrated operation subject of microgrid

內(nèi)外雙向互動的獨立主體和媒介。微網(wǎng)運營主體負責微網(wǎng)與外部電網(wǎng)、其他微網(wǎng)、發(fā)電企業(yè)、售電公司等主體之間的能量、信息、價值交換。微網(wǎng)運營主體作為發(fā)配售一體化的售電企業(yè),參與外部電力市場,代理微網(wǎng)電源或用戶進行購售電交易;作為獨立的輔助服務(wù)提供商,與電網(wǎng)企業(yè)簽訂遠期雙邊合同或參與輔助服務(wù)市場,獲得輔助服務(wù)補償;作為外部電網(wǎng)的友好用戶,獲得公平的電網(wǎng)接入服務(wù),向外部電網(wǎng)調(diào)度中心上報必要的運行信息,服從外部電網(wǎng)調(diào)度中心的統(tǒng)一調(diào)度,同時微網(wǎng)整體對峰谷分時電價等需求側(cè)管理措施進行響應(yīng)。

3 微網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”一體化運營

運營主體一體化保障微網(wǎng)的統(tǒng)一自治;投資主體多元化保障微網(wǎng)的風險共擔,收益共享。微網(wǎng)傳統(tǒng)運營模式為“自發(fā)自用,余量上網(wǎng)”,其收益以能源供給收益為主,缺乏經(jīng)濟性。本文在微網(wǎng)傳統(tǒng)運營模式的基礎(chǔ)上,提出包括“源-網(wǎng)-荷-儲”優(yōu)化控制運行、微平衡市場交易、內(nèi)外兩級購售電、網(wǎng)對網(wǎng)輔助服務(wù)、內(nèi)外兩級需求響應(yīng)和新型備用容量機制的“源-網(wǎng)-荷-儲”一體化運營模式,為微網(wǎng)提供合理的投資回報途徑。

3.1 “源-網(wǎng)-荷-儲”優(yōu)化控制運行

微網(wǎng)運營主體保障微網(wǎng)內(nèi)能源供需實時平衡,通過“源-網(wǎng)-荷-儲”優(yōu)化控制運行,減少棄風棄光率,降低微網(wǎng)運行成本,促進節(jié)能減排,實現(xiàn)技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境等綜合效益最大化,如圖5所示。

無論獨立運行還是并網(wǎng)運行,微網(wǎng)運營主體應(yīng)當滿足微網(wǎng)內(nèi)部多種能源的負荷需求,對狀態(tài)偏離、設(shè)備故障等意外事件具有不平衡校正能力,實現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)部“源-網(wǎng)-荷-儲”各元件的自適應(yīng)主動控制,符合電、熱(熱)、氣多種能源供應(yīng)的安全可靠性和質(zhì)量水平要求;實現(xiàn)微網(wǎng)獨立/并網(wǎng)運行模式的平滑切換,有效減少微網(wǎng)和外部電網(wǎng)并列/脫離過