基于電能替代參與主體分析的投資模式研究

周辛南 ，孫志杰 ，謝 楓 ，孫貝貝 ，葉鈺童

（1.華北電力科學研究院有限責任公司，北京 100045；2.國網冀北電力有限公司冀北電力科學研究院，北京 100045；3.國網冀北電力有限公司，北京 100032；4.華北電力大學，北京 102206）

0 引言

21世紀以來，隨著我國人口與經濟水平的發展，能源作為現代化發展的重要推動力，在我們的生活中占據越來越重要的位置。近年來，能源發展的國際形勢發生深刻變化，能源結構不合理導致的化石能源短缺以及化石能源開發利用引起的全球氣候變化等問題日益突出。目前嚴重的霧霾問題與煤炭、石油等能源的開發利用有很大關系。在此形勢下，未來全球能源不能再走高能耗、高碳排放的發展道路，必須大力推廣清潔能源，實現經濟、環境、資源的協調、可持續發展。

國家電網公司積極響應國家號召，于2013年提出電能替代實施方案，即在能源消費上，以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源的直接消費，提高電能在終端能源消費中的比重，從而推進節能減排。實施電能替代將全方位調整能源消費格局，重點任務是推進“以電代煤、以電代油、電從遠方來、來的是清潔電”的電能替代戰略。電能替代是能源發展方式的重大轉變，在能源消費、能源供給、能源技術和能源體制方面，都將帶來巨大變革，成為推動世界能源可持續發展的重要驅動力。

1 研究現狀

電能替代作為一種新的能源消費理念，已經得到了社會的廣泛認同，近年來相關工作已全面開啟，文獻[1]指出全球能源互聯網是實施電能替代的關鍵，而實施以清潔替代和電能替代為主要內容的“兩個替代”是世界能源可持續發展的重要方向。文獻[2]通過建立DEA模型和灰色預測模型，對農村電能替代進行潛力分析，并從CO2減排量和能源利用率兩個方面進行研究，構建了環境效益計量模型，得出中國農村在近期和遠期兩個時間狀態下都具有較大潛力的結論。文獻[3]基于多維度數據定義電能替代發展的主要影響因素，通過支持向量機實現影響因素與累計電能替代量的擬合分析，并對于支持向量機參數選擇進行粒子群優化，實現了對累計電能替代量的有效預測。文獻[4]提出了售電側改革背景下“互聯網+”電能替代發展路線，并對多主體的運營模式及其收益進行剖析，提出下一步發展方向主要在技術研究及經濟模式環節。文獻[5]以電鍋爐為例進行經濟性分析，在此基礎上研究出針對政策、環保、經濟利益等一系列問題的電能替代推廣措施。目前，國內現有的針對電能替代的研究多集中在潛力分析、電能替代量預測等技術領域，對電能替代的推進機理和發展模式的研究并不深入。而在中國市場經濟的條件下，電能替代項目實施中的一個核心問題就是商業模式的選擇，為誰創造價值，如何創造并獲取價值。因此，需要對電能替代的參與主體進行分析研究，并在此基礎上研究項目的投資模式，為開展實際工作提供理論指導。

2 電能替代參與主體分析

電能替代是一個政府主導、電網推動、社會參與的項目。在實施電能替代的過程中主要涉及政府、發電企業、電網公司、第三方投資商、設備商、用戶6大主體。電能替代參與主體之間的關系如圖1所示。

2.1 政府

政府在電能替代項目中處于主導地位，其主要職能為出臺相關支持政策，對各個環節進行監督與監管，保障交易、投資等過程規范與合法，并要協調好各個主體在促進電能替代過程中的關系，宣傳、鼓勵各方積極主動參與到電能替代中去，并根據不同主體的需求與貢獻，制定合理的電價政策、補貼政策以及稅收政策。從政府的職能角度，承擔起相應的社會責任及環保責任，推動電能替代的發展。

圖1 電能替代參與主體分析

2.2 電網公司

電網公司是電能替代項目的重要主體，其作用主要是將用戶和發電企業聯系起來，對電能替代項目起到整體協調的作用。在發電側，電網公司要與發電企業協調合作，在進行電能替代模式的設計時從電力市場的角度，制定合理的電價機制、市場機制，降低電價，緩解用戶運營成本過高的問題。在售電側，進行市場調研，確定電能替代方向和目標，了解用戶電能替代改造需求，達成合作意向。同時，電網公司要加強現有政策研究，積極與政府聯系，爭取相關扶持、補貼政策。還要積極與第三方投資商、設備商聯系合作，制定好關于電能替代引進第三方投資的計劃，以便投資商了解電能替代目標和重點任務，實行公開招標制，通過市場競爭擇優選擇電能替代項目投資運營主體。從電網的職能角度，承擔起相應的社會責任，同時關注項目本身的經濟性。

2.3 發電企業

發電企業作為能源流始端，主要是在發電側以清潔能源替代化石能源，并通過特高壓、超高壓、高壓等輸電線路輸送；從電能流向來說，發電企業既可以向電網公司提供電能，又可以通過大用戶直供與符合要求的用戶直接進行交易。

2.4 第三方投資商

第三方投資商是項目資金流中的重要主體，第三方投資企業的引進，可以發揮市場在資源配置中的作用，同時可以減輕某些具有電能替代改造欲望的用戶企業資金不足的壓力，以合作求共贏。第三方投資商更多關注的是項目的經濟性以及自身利益最大化。

2.5 設備商

設備供應商向電能替代用戶提供電能設備的具體信息，幫助其了解設備概況，從而更好地制定節能改造計劃。從設備供給角度來說，設備供應商既可以直接與用戶進行交易，提供設備或技術，也可以與電網公司搭建合作平臺向用戶提供設備支持，提高電能替代市場各方的利益。主要關注自身利益最大化。

2.6 用戶

用戶是能源流的末端，電能替代用戶的種類包括工廠企業、學校、商場、小區、普通居民等多種。不同用戶的電能替代潛力及目的也不同，比如工廠企業更多關注自身利益最大化，而普通居民更多關注電力服務質量和方便性。在經濟結構調整以及國家支持節能產業發展的大背景下，許多企事業單位及個人都成了電能替代項目的潛在用戶，如建筑單位、鋼鐵企業、商場、機場等。

3 電能替代投資模式研究

在電能替代項目的實施過程中，首先要進行需求分析，針對不同主體的具體需求制定出相應的電能替代實施方案，包括項目可行性研究、技術實施方案、項目的商業模式、項目進度計劃等。涉及的核心問題就是如何選擇投資模式，怎樣實現各方利益最大化。

3.1 自主全資

3.1.1 用戶自籌資金

用戶自籌資金即為用戶自行承擔除政府補貼部分外的所有電能替代項目資金，包括方案設計、設備購買、安裝與運維等。用戶自籌資金的來源有銀行貸款、發行企業債券、上市融資等多種模式，用戶可根據自身需求靈活選擇適用的方式。由于資金投入是用戶自主承擔的，故項目帶來的收益也歸用戶企業所有。用戶自主全資模式的資金來源及投資計劃如圖2所示。

圖2 用戶自籌資金模式

以河北建筑工程學院風電供熱項目為例，其可再生清潔能源供暖項目于2017年建成并投入使用，除去政府補貼的部分外網改造資金外，其余所有投資由學校全資，資金來源單一，最終收益由學校享有。

3.1.2 政府投資

政府投資項目指的是為推動國民經濟發展，滿足社會公眾需要，提高人民生活水平，改善生態環境，政府承擔起相應的社會責任，利用財政預算內資金全部或部分出資的固定資產項目[6]。政府投資項目主要為公共基礎設施等非營利性項目，政府在投資立項中具有決策權，在項目運行和管理過程中起到主導作用。如圖3所示，在電能替代中，政府作為投資方，可利用一系列節能基金的設立及相關補貼、獎勵、稅收政策，對項目進行投資，也可直接對項目進行投資。

圖3 政府投資模式

以河北省張家口市義合堡村煤改電項目為例，為響應國家電網公司“兩個替代”戰略，實現清潔能源供暖，由政府出資，采用屋頂分布式光伏、地下淺層地能方式進行電供暖改造，實現了家家戶戶都使用光伏發電，除去供暖制冷用電，所余電量還可以作為農戶的一項產業收入。

3.1.3 自主全資模式特點

從資金投入及效益分配的角度分析，自主全資模式的投資費用由用戶企業或政府自主承擔，用戶自籌資金模式下的項目收益歸用戶企業所有，政府投資項目所帶來的各項收益如環保收益和經濟收益等歸政府和用戶企業共同擁有。

從風險承擔的角度分析，自主全資模式下，資金風險和項目風險都由用戶企業或政府自行承擔。

從適用范圍的角度分析，用戶自籌資金模式適用于本身具有一定規模、能夠承擔項目所需費用的一些大型企事業單位，如鋼鐵工廠、商場等；政府投資模式適用于能夠滿足人們的需要，有較大環保效益的非營利性項目，如農村煤改電、電動汽車充電樁的建設等項目。

3.2 第三方投資

3.2.1 合作經營模式

在電能替代投資過程中可以引進一個或多個第三方企業，與用戶企業、電網公司或政府基于合同合作，共同進行電能替代項目的改造。第三方企業依據合同規定的比例投入資金、技術、設備以及勞務，同時按照合同中的要求，共享項目收益和共擔風險。這種投資模式發揮了市場在資源配置中的作用，減輕了各方投資壓力，有利于推動電能替代的發展。

3.2.2 合同能源管理

1）能源費用托管模式。

通過與節能服務公司簽訂合同進行合作，由節能服務公司承擔能源費用并負責統籌整個能源系統的運行維護工作，包括前期的設備購買、方案設計以及后期的項目實施、售后服務，如圖4所示。在規定的合同期內，用戶企業按合同規定支付給節能服務公司費用。若節能服務公司無法達到能源服務質量標準，按合同給予用戶補償。這種模式的優點是用戶能源系統的運行管理和節能改造全部外包給節能服務公司，節能服務公司提供資金、技術和運營管理服務，既能提高終端電能利用效率，減少資源消耗和環境污染，又能減少用戶在能源方面的支出[7]。

圖4 能源費用托管模式

2）節能效益分享模式。

節能效益分享模式指的是由節能服務公司與用戶簽訂能源改造合同，負責用戶能源改造的全過程，且工程投資由節能服務公司投入，用戶無需投入資金，項目完成后，在合同期內從用戶進行節能改造后獲得的節能效益中按一定比例收回投資和取得利潤的一種商業投資模式。根據具體節能項目的投資額確定其節能效益分配比例和合同年限，如圖5所示。由于節能服務公司前期投入資金較大，往往在經濟效益上也能分有較高的比例。在合同能源項目完成后，節能設備歸用戶所有。這種模式的特點在于節能公司承擔了全部的風險，對一些缺乏資金而能源改造欲望強烈的用能企業來說具有很大的吸引力，在一定程度上推動了能源市場的發展[7]。

圖5 節能效益分享模式

3.2.3 第三方投資模式特點

從資金投入及效益分配的角度分析，合作經營模式的項目投資要根據合同中規定的比例，由雙方或多方共同出資，項目收益也按合同約定，依比例分配；能源費用托管模式中由用戶承擔能源支出費用，項目產生的效益歸用戶所有，節能服務公司的效益主要來源于用戶所支付的預期費用與實際費用的差額；節能效益分享模式中由節能服務公司承擔全部投資，所產生的經濟效益也由節能服務公司和用戶按比例共享。

從風險承擔的角度分析，合作經營的模式下，由簽訂協議的雙方或多方共同承擔風險，或是一方對另一方進行問責；在能源費用托管的模式下，節能服務公司全權負責用戶企業的設備運行及維護，只要節能服務公司達到了最終的節能改造目標，就無需對用戶進行補償，故風險較低，而在節能效益分享模式下，用戶無需投入資金同時還能共享項目的經濟收益，而節能服務公司承擔了全部資金投入，即承擔了全部風險。

從適用范圍的角度分析，合作經營模式適用于項目投資較大且涉及多方利益，單個企業無法自主承擔，需要幾個企業共同合作的項目，如學校的清潔能源供暖等；能源費用托管模式適用于具有一定規模的醫院、賓館、商場等商業領域；節能效益分享模式適用于一些誠信度較高、資金不足但能源改造欲望強烈的企業，主要為建筑領域的一些項目。

4 結語

從電能替代的參與主體分析出發，闡述了各主體的角色定位、職能劃分及利益訴求，進而研究了電能替代的兩大類投資模式，自主全資模式和第三方投資模式。在參與主體分析的基礎上，對這兩大類研究模式進行細分為用戶自籌資金、政府投資、合作經營、能源費用托管及節能效益分享5種小模式，并進行研究。

電能替代戰略的推進，是能源轉型的重要途徑，也是目前嚴重環境污染問題的解決方法之一。

從電能流向來說，發電企業既可以向電網公司提供電能，又可以通過大用戶直供與符合要求的用戶直接進行交易；從資金來源角度來說，用戶可以從第三方企業獲得資金投資，也可以在自身經濟條件允許的情況下自主全資；從設備供給角度來說，設備供應商既可以直接與用戶進行交易，提供設備或技術，也可以與電網公司搭建合作平臺向用戶提供設備支持，提高電能替代市場各方的利益。政府對整個交易、投資過程進行監管，以保障電能替代工作的順利進行。

通過研究每種投資模式的特點及適用范圍，明確了不同投資模式創造和收獲價值的方式。將不同的投資模式應用于合適的領域，將有效降低用戶的初期投入，同時促進了電網公司的降損節能和增供擴銷，對推進電能替代、節能減排工作有很大幫助。