從分布式能源到奧能網的最佳實踐

綦安訓 邵明明 李汝來

[摘要]文章分析了奧德集團由單一的能源供應商到綜合能源服務商的轉變歷程，結合奧能網的最佳實踐，通過技術創新和信息化應用為客戶創造更大的價值，以期為業界提供參考和建議。

[關鍵詞]能源互聯網；數字能源；奧能網

[DOI]1013939/jcnkizgsc201918020

能源體系經歷四代發展，從能源10單純以煤炭發電占主導地位的能源體系，能源20天然氣等清潔能源發電比例逐步提高的能源體系，能源30光伏、風電、生物質、垃圾等可再生分布式能源比例逐步提高的能源體系，到能源40綜合運用先進的電力電子技術、信息技術和智能管理技術，構筑新型電網、蒸汽管網、天然氣管網的能源互聯網，能源轉型進入“提質增效”新時代。[1]從薪柴到煤炭、到石油、到清潔低碳到信息技術與可再生能源、到數字能源40時代的變遷，是人類從野蠻到步入文明時代的印證。中國工程院院士杜祥琬指出，能源互聯網發展的趨勢是“三化”，即電氣化、低碳化和智能化；途徑是“兩個結合”，即將分布式與集中式相結合，將橫向的多能互補和縱向的能源“源、網、荷、儲、用”優化結合。[2]

1能源整體解決方案成為現代能源體系構建的必然選擇

中國能源環境形勢：能耗高、環境壓力大；世界能源平均利用效率：5032%，我國3681%，印度39%，美國51%，日本56%，丹麥72%；世界平均每百萬美元GDP耗能：249噸油當量，我國718噸油當量。

2017年，我國全年能源消費總量449億噸標準煤，比上年增長29%，如表1所示。煤炭消費量增長04%，原油消費量增長52%，天然氣消費量增長148%，電力消費量增長66%。煤炭消費量占能源消費總量的604%，比上年下降16個百分點；天然氣消費異軍突起。

圖12008—2017年我國能源消耗總量[3]資料來源：中國產業信息網，我國2008—2017年能源消耗總量。

長期以來，人們對能源的生產、利用方式都是一種相互割裂的“豎井式”思維，各種能源各自垂直使用而未相互打通和相互轉換，形成大量重復建設和浪費。不管是區域、建筑、工業，還是家庭，過往的能源供需體系中，氣、電、熱等能源系統都是割裂的狀態，而供暖、熱水器等終端用能設備，功能也很單一，這就導致整個能源系統的效率十分低下。主要是所有的設施投下去之后，收回成本的渠道不通暢，只有通過銷售能源，才能收回錢，效益也才能體現出來。能源設施利用率普遍都40%以下，造成了設備利用的浪費。[4]

為應對全球氣候變化我國政府承諾：到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放要比2005年下降40%～45%，其中節能提高能效貢獻率要達到85%以上。

2全球能源戰略迫使新的能源體系重構

享譽全球的未來預測大師杰里米·里夫金，“第三次工業革命”概念的創建者提出“互聯網技術和可再生能源將結合起來，將成為第三次工業革命創造強大的新基礎設施”。“互聯網+”時代的到來以及第三次工業革命浪潮，迫使新的能源體系重構。西方發達國家美國、德國等紛紛進行能源體系的探索。[5]美國為代表北美地區在2008年國際金融危機后提出了智能電網，這與這些國家的能源結構以及人們的生活習慣密切相關，普通家庭基本以用電為主。以德國為代表的歐洲提出了能聯網，即利用互聯網技術把能源鏈接起來。這種方案已經有了把可再生能源、化石能源很好地結合的意識，德國甚至提出了家庭分布式能源。

近年來我國也提出了多種探索模式，推動能源生產利用方式變革，建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系，是能源發展改革的重大歷史使命，而以多能互補綜合能源供應為基礎構建智慧能源互聯網將成為踐行能源革命的有效途徑之一。我國為大幅提高能源利用率，加快形成能源節約型社會，推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命，同時健全全方位國際合作，打造能源命運共同體。

數字化能源新時代，具備大規模發展條件。一是政策指導，解決體制壟斷問題，“互聯網+”智慧能源指導意見、建筑能耗評定標準、能源體制改革。二是市場成熟度，解決發展問題。能耗增加、智能設備穩定、智慧社區生態、能源綜合服務發展、節能意識增強、信息技術日趨成熟。三是技術上，解決物理層面。云計算、大數據、物聯網、移動互聯網技術相對成熟。水、電、氣、熱能源數據共享——四表合抄成為現實。四是從能源體系角度，清潔低碳、安全高效方面，需要可再生能源與信息化推動的數字能源。

華北電力大學能源互聯網研究中心主任曾鳴教授對能源互聯網強調三點：一是能源互聯網基于橫向實現多能互補、縱向實現源網荷儲。二是能源互聯網是推動市場化改革的技術平臺。三是能源互聯網的逐步完善，一定會使原來以集中式大規模發電遠距離輸送逐步演化成集中式與分布式相結合，且分布式發展的規模會越來越大，將使整個系統逐漸產生根本性變化。這是能源互聯網又一個關鍵性作用。

3奧能網技術方案與實施要點

隨著科技進步與信息化的快速發展，在業內首創奧能網（EVN），即“1+N+X”創新模式。技術方案設計上采取信息與技術系統耦合原理。“1”系信息層面。即是打造1個園區智慧能源能效和交易平臺，再依托于這個平臺，同時建設N個微網子系統，系物理層面。包括分布式光伏發電、分布式供暖、CCHP熱電聯產項目、儲能、新能源汽車充電，同步建設X張網，系互聯網層面。包括電網、熱網、蒸汽網、冷網、信息網等。奧能網依托智能化能源交易平臺，同步建設多個子系統，為客戶提供綜合能源服務。如圖2所示。

圖2奧能網技術方案

注：“1+N+X”即打造1個園區智慧能源能效和交易平臺，依托該平臺建設N個微網子系統，包括分布式光伏發電、分布式供暖、CCHP熱電聯產項目、儲能、新能源汽車充電，同步建設X張網，包括電網、熱網、蒸汽網、冷網、交通網、信息網等為不同的客戶提供差異化的服務。

實施過程中以“一中心、多微網、全覆蓋”為核心理念，注重數據收集與分析，細致解析用能端的需求，根據需求適時調度精準反饋，充分體現系統的智能性，達到智能微網系統層次；能源選用方面充分利用當地資源稟賦，以“可再生能源為主，非可再生資源為輔”為理念，深度挖掘，高效利用，最大限度地減少非可再生能源的依存度，為系統長久穩定發展打好基礎；能源分配以就近消納為原則，優先滿足區域內的能源需求，減少傳輸損失，依托智能控制中心達到能源利用損耗最小化。

實施要點具體體現在以下幾點。能源應用注重需求側：分析用戶用能特點和品位，實施駐點優化，降低能源負荷；能源站注重能效提升：根據能源應用需求，實施過程優化，環境勢能增益，實現能源的梯級利用；能源循環再生注重資源價值利用最大化：回收余能，垃圾、水資源再生利用，減少能源輸入；能源生產注重資源稟賦，多能互補利用：依據用戶用能需求，綜合用戶考慮周邊光、熱、電、氣資源，優化資源配置；能源應用上注重時空信息化管理：根據生產和應用的波動，實施時空優化，削峰填谷。

4奧能網應用最佳實踐

奧能網（EVN）商業模式及創新應用：一是供給側，橫向采用多能互補，縱向實現源網荷儲為客戶提供可再生能源和清潔能源等多品類綜合能源服務。二是需求側，以為客戶提供清潔能源整體價值的解決方案為切入點，融合多能源實施互聯互通，為不同客戶群體提供差異化的智慧能源服務，實現冷、熱、電、汽、信息網多位一體的能源供應體系。三是機制上，通過智能微網的能效管理和技術優化集成，釋放出物理空間、時間價值，使利益各相關者群體，包括社會、客戶、政府、供應商、戰略合作伙伴等，通過價值共創，節能減排，提升能效，實現價值共享的機制。四是應用上，信息化與智慧能源的深度融合，重塑能源應用。奧德集團通過國內最大的臨沂國際商貿城智慧能源分布式項目實施、奧德國際商務中心“七位一體”智能微網的成功運營、費縣奧德圣凱正義紡織產業園區多能互補清潔能源整體解決方案的實施，逐步向綜合能源服務商轉變。

奧德新能源作為奧德集團旗下重點運作板塊，重點實施“12345”綜合能源服務最佳實踐。即一個系統：構建互聯網智慧能源生態系統。二大價值鏈：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。三大支撐：資金、資源和技術。四化模式：管理自主化、設計定制化、運營數字化、員工合伙化。五位一體：打造電網、冷網、熱網、氣網、信息網五位一體的現代能源體系。六大保障：氣源優勢、模式創新、聯盟合作、核心技術、基金杠桿、團隊建設。

5結論

展望未來，“互聯網+智慧能源”的未來已來，新的能源體系構建是當前面臨國際國內能源和環境問題的現實選擇，也是中國走向世界，提升國際品牌和核心競爭優勢的必走之路。新的能源體系一定是建立在清潔能源整體解決方案的模式創新基礎上，也一定是建立在市場化“互聯網+智慧能源”的新能源體系。奧德新能源通過在業內全面推廣復制奧能網平臺，構建分布式能源行業生態圈，與同業者共享萬億級市場機會。

參考文獻：

[1] 盧安武重塑能源：新能源世紀的商業解決方案[J].中國石油石化，2016（15）：82

[2]杜祥琬能源互聯網發展的趨勢是“三化”“兩結合”[J].中國科學報，2016（9）.

[3]2017年中國能源總體發展情況分析[R].中國產業信息網，2018

[4]許文發區域能源推動能源革命[Z].2016

[5]趙建凱 杰里米·里夫金談“第三次工業革命”[J]. IT經理世界， 2012（16）： 104-107