一、微能源網及其政策背景

進入21世紀后，集成了風光氣等多種能源輸入、冷熱電等多種產品輸出的多能互補微能源網逐步得到了發展，由于其充分利用可再生能源以及能源的梯級利用技術進行冷熱電一體化生產、計劃和調度，能夠顯著提高綜合能源利用率、減少二氧化碳排放，并能幫助用戶選擇更經濟的能源。隨著燃氣價格的下調，目前分布式燃機的發電成本僅為0.55元/kW˙h左右（隨各地燃氣價格不同而異），而且分布式光伏和風電的邊際成本幾乎為零，因此即便考慮初期建設費用，微能源網面對工商業用戶供電相比電網仍具有一定優勢。

典型的微能源網包含冷熱電聯供系統(CCHP)和風、光等其他分布式能源以及相關的儲能單元，并對所有能源和用戶進行統一管理。與微電網最大的區別是云南售電公司，微能源網從能源的生產、傳輸和消費3個主要環節均涉及到多種能源形式。雖然微電網本身也會存在終端用戶對電能的轉換，但它僅屬于用戶本身行為，而微能源網強調的是網內所有能源的互聯互補以及統一管理。微能源網的示意圖和典型系統結構圖分別如圖1和圖2所示。

圖1微能源網示意圖

圖2微能源網多能互補供能系統結構圖

（注：PCC為微網與電網的公共連接點）

2015年以來，國家出臺的多個文件均利好微能源網的發展，同時電改9號文及配套文件的頒布使得微能源網直售電用戶成為了可能。隨著燃氣價格的下調以及光伏建設成本的降低，面對工商業用戶直供電微能源網比電網更具有價格優勢，并且根據我們對國內售電試點地區的調研，部分售電公司傾向于向用戶提供這類的綜合能源服務。

表1國家相關政策文件

可以預見，微能源網將對未來能源市場產生重大影響，但我國實際運行的微能源網項目，例如面向用戶供冷熱服務的上海虹橋商務區區域供能系統，存在與用戶用能協調不足導致運行不經濟、商業產品單一等諸多問題，其商業模式仍有待研究。在未來能源互聯網中，微能源網能提供哪些商業服務產品？又是否能滿足各方的利益訴求？

一、微能源網及其政策背景

進入21世紀后，集成了風光氣等多種能源輸入、冷熱電等多種產品輸出的多能互補微能源網逐步得到了發展，由于其充分利用可再生能源以及能源的梯級利用技術進行冷熱電一體化生產、計劃和調度，能夠顯著提高綜合能源利用率、減少二氧化碳排放，并能幫助用戶選擇更經濟的能源。隨著燃氣價格的下調，目前分布式燃機的發電成本僅為0.55元/kW˙h左右（隨各地燃氣價格不同而異），而且分布式光伏和風電的邊際成本幾乎為零，因此即便考慮初期建設費用，微能源網面對工商業用戶供電相比電網仍具有一定優勢。

典型的微能源網包含冷熱電聯供系統(CCHP)和風、光等其他分布式能源以及相關的儲能單元，并對所有能源和用戶進行統一管理。與微電網最大的區別是，微能源網從能源的生產、傳輸和消費3個主要環節均涉及到多種能源形式。雖然微電網本身也會存在終端用戶對電能的轉換，但它僅屬于用戶本身行為，而微能源網強調的是網內所有能源的互聯互補以及統一管理。微能源網的示意圖和典型系統結構圖分別如圖1和圖2所示。

圖1微能源網示意圖

圖2微能源網多能互補供能系統結構圖

（注：PCC為微網與電網的公共連接點）

2015年以來，國家出臺的多個文件均利好微能源網的發展，同時電改9號文及配套文件的頒布使得微能源網直售電用戶成為了可能。隨著燃氣價格的下調以及光伏建設成本的降低，面對工商業用戶直供電微能源網比電網更具有價格優勢，并且根據我們對國內售電試點地區的調研，部分售電公司傾向于向用戶提供這類的綜合能源服務。

表1國家相關政策文件

可以預見，微能源網將對未來能源市場產生重大影響，但我國實際運行的微能源網項目，例如面向用戶供冷熱服務的上海虹橋商務區區域供能系統，存在與用戶用能協調不足導致運行不經濟、商業產品單一等諸多問題，其商業模式仍有待研究。在未來能源互聯網中，微能源網能提供哪些商業服務產品？又是否能滿足各方的利益訴求？

二、微能源網體系中各方的利益訴求

微能源網體系下，按照利益需求可以分成能源輸入、能源再生產和管理、終端用戶等三方，各自的利益訴求是：

1能源輸入方

典型代表為電網公司、燃氣公司等，他們是獨立于微能源網的主體。其最直接的利益訴求是通過向微能源網出售電力和燃氣獲得經濟利益，同時希望微能源網能夠對系統運行產生積極的作用，包括調峰、電壓支撐、用戶需求響應等。

2能源再生產端

即微能源網主體。通過向終端用戶提供冷熱電產品獲得經濟利益，除此之外，通過提供更多的附加服務獲取經濟利益，例如為電網公司提供局部調峰服務（有功）、無功支撐服務、黑啟動電源服務、需求響應服務等，并為用戶提供節能服務，同時還能通過碳交易獲取一定的經濟利益。

3終端用戶方

即冷熱電用戶，典型代表有工業園、商務寫字樓、社區等。大多數用戶的利益訴求是以最低的用能成本獲得最安全的用能保障，某些用戶則希望得到高品質的用能感受。

圖3微能源網各方關系

三、微能源網的商業運營服務產品

1冷熱電產品及套餐服務

微能源網除給用戶供電外，還可以通過冷網和熱網向用戶提供集中供冷供熱服務。冷熱電服務是微能源網基本的商業產品。微能源網區別于微電網的主要產品特征是包含直接面向用戶的冷熱產品。為了保證能源利用率以及系統運行的經濟性，微能源網的冷熱電終端消費需要一定的總量水平和合理的比例區間，因此可通過制定套餐促進用戶合理消費并調整能源消費比例。微能源網的運營管理方可通過用戶用能習慣、負荷預測、能源輸入價格以及設備狀態統籌制定符合用戶和微能源網最大經濟利益的套餐，也可以制訂提高用戶用能感受的綠色產品套餐等。套餐組成除包括各類能源的消費總量外，還應包括不同時間段的用能量。

為簡單說明套餐組合對于微能源網的經濟性作用，以最簡單的微能源網模型為例，并僅舉例1種套餐情況。該網包含兩套（考慮制冷制熱各一套）分布式三聯供機組（內燃機+溴化鋰機組+余熱交換設備）：假定三聯供產品技術參數如表1所示，該系統每立方米燃氣約產生3.8kW˙h電量和4.1kW˙h的熱量/冷量；微能源網的運行成本和用戶費用按表2和表3考慮；同時為簡化分析，暫不考慮微網面向用戶供電可能存在的政府性基金、電價稅費、用戶容量費等因素，僅從經濟成本分析微能源網套餐的制定原則。根據微能源網供能原理，制定套餐的原則應為系統最優的電/冷（或熱）生產比例，即在該模型下用戶用能套餐考慮用電/用冷（或用熱）比為1.4∶1.5。在套餐內使用的能源費用為9折，即用戶每消耗1.4kW˙h電+1.5kW˙h冷（或熱）的費用為1.818元。若微能源網不向用戶提供套餐選擇，則用戶的用能方式可能無序，相應的用能情況和費用如表4所示；若微能源網向用戶提供套餐選擇，則可以引導用戶的合理用能，既減輕用戶的用能費用也減輕微能源網的運行成本，使用套餐后的情況如表5所示。根據表4和表5的結果比較，在用戶用能量相同的情況下，用戶用能費用減少299元，微能源網運行成本費用減少383元。

表2某型號三聯供機組參數

表3微能源網成本及上網費用假設

表4微能源網面向用戶收費假設（元/kW˙h）

表5無套餐情況下單獨用能方式和費用情況

備注：①為簡化案例分析，計算過程未考慮管網損耗以及機組的開停機成本和最小功率運行要求；②微能源網開機方式的選擇，以滿足供冷供熱為主，供電不足部分由市電補充，電量多余部分上網。

表6套餐用能方式和費用情況

備注：該案例僅討論了1種套餐選擇情況，即按系統最優的電/冷（或熱）生產比例考慮（1.4∶1.5）。

2用戶節能服務

微能源網的核心是從供能側對網內冷熱電進行統一管理，若再進一步延伸至用戶，利用大數據對用戶節能習慣進行分析，利用智能化手段對用戶主要用能設備進行控制，為用戶提供統一的用能管理和節能服務，既符合用戶最直接的經濟利益，也符合微能源網希望的運行方式。該項服務向用戶收取節能服務費用或作為增值服務不收取費用。

3用戶的不間斷電源

（UPS）服務

為應對電網的停電風險，用戶往往對重要負荷配置不間斷電源（UPS）系統。微能源網的儲電系統及孤網運行能力保障了對重要用戶的不間斷供電，通過對用戶提供UPS服務減少用戶對于應急電源的投入。該項服務面向用戶收取UPS服務費。

4用戶需求響應和管理

用戶需求響應是未來智能電網發展的基礎，但目前來看，電網公司要對分散獨立用戶實現需求管理存在較大難度，而微能源網則可作為中間管理者實現用戶需求響應，將分散難以控制的單個負荷聚集為一定規模的可控負荷。微能源網對于電網公司的響應手段包括：①自身的冷、熱、電儲能系統；②通過面向網內用戶的現貨能源價格（套餐外零售價格）引導用戶用能；③通過對用戶統一用能管理控制用戶側用能功率。用戶需求響應管理服務通過與電網公司的需求響應互動獲取經濟效益。

圖4兩種用戶需求管理的主要區別

5電網局部調峰服務

與用戶需求響應類似，借助微網內部的用戶負荷、分布式電源、儲能設備的統一管理，實現對局部電網的調峰服務。當局部電網供電能力不足時，可以向電網提供有功支撐；當局部電網因分布式電源發電過多而無法消納時，利用微能源網的用戶需求管理措施或冷熱電儲能手段消納盈余電力。該項服務可向電網公司收取調峰容量費用。

6無功支撐服務

光伏、風電、儲能電池的逆變器單元和燃機均具備功率因素調節能力，因此可以對電網提供連續可控的無功支撐服務，電網公司無須在微能源網并網的局部配網內再設置額外的靜態無功設備。該項服務可根據協議無功容量和無功電量向電網公司收取無功支撐輔助服務費用。

7電網黑啟動電源服務

2015年11月13日，《國務院辦公廳關于印發國家大面積停電時間應急預案的通知》指出加強電網“黑啟動”能力的建設，保障各地區“黑啟動”電源。微能源網除了在電網全黑故障下孤網運行能力外，也可以對鄰近電廠提供黑啟動電源服務，支援電網的黑啟動。該項服務是未來特高壓電網互聯背景下電網安全保證可能存在的商品之一。

8碳交易

結合用戶節能服務和網內綠色能源服務云南售電公司，將網內碳交易排放權作為商品。微能源網中的企業均需完成項目核證和減排量核證，參與碳交易，獲得減排收益。中國政府在巴黎氣候大會上再次承諾中國2030年達到碳排放的峰值，同時中國爭取在2017年開展全國性的碳交易，中國碳交易存在極大的市場空間。（吳俊宏 謝胤喆 儲真榮）