*劉忠春
(江西永通科技股份有限公司 江西 342800)
化工行業作為高耗能行業,其產業的發展也一直受到以能源浪費與環境污染為代價的質疑。環境污染又與能源消耗密切相關,在我國日益嚴格環保政策的約束下,化工行業也必須重視能源消耗的問題。綜合能源作為一種新型的能源供應和消費模式,可以有效地提高能源開發利用效率和新能源消納水平,全面布局綜合能源服務已經成為能源企業的戰略重點,而化工園區作為一個龐大的能源消費聚合體完美契合綜合能源戰略布局[1]。但是,我國綜合能源仍處于起步階段,盈利水平尚不明晰,特別是對于行業門類眾多的化工園區來說,更是缺乏一套系統化的化工園區綜合能源商業模式可供綜合能源服務商和化工企業參考,有礙于綜合能源在化工園區的成功應用。因此,系統化、規范化的化工園區綜合能源商業模式亟需研究,通過基于現有的商業模式推生出適合化工園區的綜合能源商業模式,將有助于化工園區能源發展的安全、綠色、可持續,具有較強的現實意義。
在全球能源變革和供給側改革的大背景下,我國能源體系亟需轉型升級,兼具清潔、高效、安全和可持續的綜合能源系統應運而生,其理念突破了傳統能源系統的技術、管理和市場壁壘,實現了電、氣、熱、冷等各類能源的互補互給與協調優化。國內外多個綜合能源系統的成功應用表明綜合能源是解決各種能源問題的有效途徑,考慮國內外綜合能源發展特點,從技術、服務和盈利三個方面對其發展模式進行總結。
國外綜合能源技術發展較早,在技術方案的選擇上更側重于能源系統與信息系統之間的集成、能源與終端負荷之間的協調優化、家庭綜合能源管理系統的實現和終端用戶平臺的搭建,如:智能家居、能源路由器、交互平臺等技術的研發。而國內綜合能源技術目前主要以示范工程的形式應用于經濟開發區、產業園區等大型用能區域,通過將天然氣、風、光、熱、儲等能源與冷、熱、電等二次能源協調轉化,并基于大數據等信息技術構建綜合能源集成供能系統,以滿足終端用戶多能需求。與國外相比,我國綜合能源技術存在著冷熱電局域聯供、能源管控規模相對較小、缺乏智能終端交互技術等問題,技術水平有待進一步提升。
國內的綜合能源服務模式主要分為以光伏、熱電聯產為主導的產業鏈延伸模式和將節能服務整合在一起的售電+綜合能源服務模式。而國外綜合能源服務模式除上述常規模式外,還有節能改造服務、節能診斷與運維服務、優化用能方案服務等。相比而言,我國綜合能源服務模式還較為單一,更加貼近現實的多元化綜合能源服務模式有待探索。
國外綜合能源項目多由綜合能源服務公司投資建設,公司通過提供綜合能源套餐服務、電力市場化交易、節能改造等模式盈利。國內綜合能源項目多由政府和社會資本以公私經營(PPP)模式投資建設,主要通過供能和售電服務、可再生能源競價上網、儲能服務等模式盈利,但是由于國內電力市場改革尚未完成,能源配比不平衡,儲能、供熱等價格機制不完善,成熟的綜合能源服務企業較少,使得綜合能源項目運行成本較高,盈利模式選擇存在局限性。
我國化工企業的生產包括石油化工、煤化工、精細化工、生物化工、日用化工等,已形成了具有20多個細分子門類、化工產品齊全的具有國際影響力的工業體系[2]。化學工業屬于傳統上的高耗能產業,能源不僅作為燃料,一部分還作為生產原料。鑒于我國資源相對短缺和環保政策的日益嚴格,化工行業的能源消耗問題需要得到重視。
化工園區作為化學工業的主要載體,由多個化工項目組成,其中煤化工、石油化工和鹽化工的能源需求較大,精細化工的能源需求相對較小。隨著現代化工生產技術的提高,工藝過程中的資源浪費越來越少,轉而更加追求總體效能的提高。無論是從化工項目的角度還是園區的角度出發,進行綜合能源系統改造后都可以大幅提高綜合能效水平。化工園區需要消耗大量的電力、熱力和冷量等,但同時又會產生一定數量的能源,如:余熱、余壓等,通過引入綜合能源系統,不僅可以在園區內實現各種能源的互補互濟與協調優化,還可以加強余熱、余壓以及工業副產品等能源資源回收和綜合利用,為用戶提供高效的能源管理技術與能源增值服務。同時,應用綜合能源系統還可以實現太陽能和風能等可再生能源的就地生產與消納,提高了能源利用效率,降低了園區碳排放。
現實中,在國家政策推動下,已有一些基于綜合能源的化工園區案例,如:靖邊光氣氫牧多能互補集成優化示范工程、安達精細化工區能源利用示范工程等。然而,這些化工園區的綜合能源項目多為示范工程,雖然在實際應用的過程中確實降低了能耗并提高了能源利用效率,但是由于其盈利水平不明晰,也缺乏規范的商業模式參考,導致其難以在全國范圍內大規模推廣。
①獨立性投資模式。此種模式主要指某投資主體獨立對化工園區綜合能源各個模塊投資運行,項目的所有權和經營權都屬于項目投資方,綜合能源項目的成本和利潤也都清晰可算。然而,該投資模式對投資主體的技術、資金和運營等方面的能力要求較高。因此,該模式適用于實力較強的綜合能源服務公司或者項目模塊單一的能源系統中。而對于化工園區這樣的大型能耗聚合體來說,要想在園區內實現各種能源的互補互濟與協調優化,獨立性投資模式顯然難以滿足其需求。
②合作性投資模式。此種投資模式由兩個或多個投資主體合作進行綜合能源項目的投資開發,可以充分發揮各自的特點,進行優勢互補,也降低了各自的投資風險。但是相對于獨立性投資,各投資主體的收益降低,而且各投資主體之間的協調問題也會對項目工程質量產生影響。因此,在采用此種模式時,首先要選擇具有一定資質和實力的合作主體以保證工程質量,并在投資過程中對項目管理工作進行一定程度上的協調。對于化工園區來說,各投資主體可以組建合資公司,對化工園區內的綜合能源進行統一調配和管理,不僅解決了各投資主體之間的協調問題,也使得多種項目的成本、收益等財務指標可清晰的核算。
③租賃型投資模式。此模式是指投資商通過租賃獲得己建成并投入運營的綜合能源經營權,不具有項目的所有權。對于化工園區綜合能源項目來說,目前正處于起步階段,缺乏租賃型投資模式的應用環境,待化工園區綜合能源項目發展成熟時可采用此模式。
由于我國仍處于電力市場建設初期,目前我國大多數綜合能源項目仍處于傳統資產運營階段,只有少數電力市場發達地區(江蘇、廣東等)可以通過服務運營和電力市場交易獲得收益。為此,立足現實并考慮電力市場未來發展方向,將化工園區綜合能源項目的盈利模式總結為資產運營、服務運營和交易盈利三類。
①資產運營盈利模式。資產運營盈利指投資方通過運用資產供能方式以獲得收益,針對化工園區綜合能源系統來說,就是指對其冷熱電三聯供系統、分布式光伏、儲能、化工園區增量配電網等資產運營所產生的盈利,這部分盈利可通過雙方簽訂協議獲得,較為直觀。
②服務運營盈利模式。服務運營一般適用于用戶節能意識較強,園區智能化水平較高的情況。隨著我國智慧化工園區試點規模的擴大,服務運營模式的盈利水平也會越來越高,通過綜合能源服務運營,可以為用戶提高供能可靠性,節約能源支出,主要以收取服務費作為盈利模式,如:節能改造、用能診斷、優化用能方案等通過簽訂合約收取服務費或節能收益分成盈利。
③交易運營盈利模式。交易運營主要適用于電力市場較為成熟的情況下,綜合能源項目通過現貨市場、輔助服務市場、碳市場等進行市場交易,不僅可以優化能源配置,輔助電力市場運營,還可以增加新能源消納,促進節能減排。化工園區綜合能源的此種盈利模式需要以當地成熟的電力市場環境為基礎,以政府政策文件為指導,通過先進的計量仿真系統合理調節化工園區負荷,實現合理盈利。
當前,我國對降低能源消耗及推進環境保護要求越來越嚴格,綜合能源作為一種清潔高效的現代化能源供應和消費模式,推進綜合能源在化工園區中的應用是非常合適和必要的。但是,由于我國電力市場還不成熟,綜合能源服務仍處于起步階段,導致綜合能源項目的商業模式尚不明晰,進而對化工園區的綜合能源項目的盈利水平產生影響。通過對綜合能源項目的投融資模式和盈利模式進行分析,結合化工園區的綜合能源項目類型,給出了獨立型,合作型和租賃型投融資模式在不同化工園區綜合能源項目中的適應情況,并分析了化工園區的綜合能源項目的盈利模式,其中,資產運營盈利模式作為基礎盈利模式,盈利水平穩定,在現階段的電力市場中應用也較為普遍,而服務運營盈利模式與交易運營盈利模式則會隨著電力市場的成熟與化工園區智能化水平的提高逐漸普及。