一、微能源網(wǎng)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(chǎn)品輸出的多能互補微能源網(wǎng)逐步得到了發(fā)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(chǎn)、計劃和調(diào)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(jīng)濟的能源。隨著燃氣價格的下調(diào)，目前分布式燃機的發(fā)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(wǎng)面對工商業(yè)用戶供電相比電網(wǎng)仍具有一定優(yōu)勢。

典型的微能源網(wǎng)包含冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)(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(tǒng)一管理。與微電網(wǎng)最大的區(qū)別是云南售電公司，微能源網(wǎng)從能源的生產(chǎn)、傳輸和消費3個主要環(huán)節(jié)均涉及到多種能源形式。雖然微電網(wǎng)本身也會存在終端用戶對電能的轉(zhuǎn)換，但它僅屬于用戶本身行為，而微能源網(wǎng)強調(diào)的是網(wǎng)內(nèi)所有能源的互聯(lián)互補以及統(tǒng)一管理。微能源網(wǎng)的示意圖和典型系統(tǒng)結構圖分別如圖1和圖2所示。

圖1微能源網(wǎng)示意圖

圖2微能源網(wǎng)多能互補供能系統(tǒng)結構圖

（注：PCC為微網(wǎng)與電網(wǎng)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(wǎng)的發(fā)展，同時電改9號文及配套文件的頒布使得微能源網(wǎng)直售電用戶成為了可能。隨著燃氣價格的下調(diào)以及光伏建設成本的降低，面對工商業(yè)用戶直供電微能源網(wǎng)比電網(wǎng)更具有價格優(yōu)勢，并且根據(jù)我們對國內(nèi)售電試點地區(qū)的調(diào)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(wǎng)將對未來能源市場產(chǎn)生重大影響，但我國實際運行的微能源網(wǎng)項目，例如面向用戶供冷熱服務的上海虹橋商務區(qū)區(qū)域供能系統(tǒng)，存在與用戶用能協(xié)調(diào)不足導致運行不經(jīng)濟、商業(yè)產(chǎn)品單一等諸多問題，其商業(yè)模式仍有待研究。在未來能源互聯(lián)網(wǎng)中，微能源網(wǎng)能提供哪些商業(yè)服務產(chǎn)品？又是否能滿足各方的利益訴求？

一、微能源網(wǎng)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(chǎn)品輸出的多能互補微能源網(wǎng)逐步得到了發(fā)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(chǎn)、計劃和調(diào)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(jīng)濟的能源。隨著燃氣價格的下調(diào)，目前分布式燃機的發(fā)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(wǎng)面對工商業(yè)用戶供電相比電網(wǎng)仍具有一定優(yōu)勢。

典型的微能源網(wǎng)包含冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)(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(tǒng)一管理。與微電網(wǎng)最大的區(qū)別是，微能源網(wǎng)從能源的生產(chǎn)、傳輸和消費3個主要環(huán)節(jié)均涉及到多種能源形式。雖然微電網(wǎng)本身也會存在終端用戶對電能的轉(zhuǎn)換，但它僅屬于用戶本身行為，而微能源網(wǎng)強調(diào)的是網(wǎng)內(nèi)所有能源的互聯(lián)互補以及統(tǒng)一管理。微能源網(wǎng)的示意圖和典型系統(tǒng)結構圖分別如圖1和圖2所示。

圖1微能源網(wǎng)示意圖

圖2微能源網(wǎng)多能互補供能系統(tǒng)結構圖

（注：PCC為微網(wǎng)與電網(wǎng)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(wǎng)的發(fā)展，同時電改9號文及配套文件的頒布使得微能源網(wǎng)直售電用戶成為了可能。隨著燃氣價格的下調(diào)以及光伏建設成本的降低，面對工商業(yè)用戶直供電微能源網(wǎng)比電網(wǎng)更具有價格優(yōu)勢，并且根據(jù)我們對國內(nèi)售電試點地區(qū)的調(diào)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(wǎng)將對未來能源市場產(chǎn)生重大影響，但我國實際運行的微能源網(wǎng)項目，例如面向用戶供冷熱服務的上海虹橋商務區(qū)區(qū)域供能系統(tǒng)，存在與用戶用能協(xié)調(diào)不足導致運行不經(jīng)濟、商業(yè)產(chǎn)品單一等諸多問題，其商業(yè)模式仍有待研究。在未來能源互聯(lián)網(wǎng)中，微能源網(wǎng)能提供哪些商業(yè)服務產(chǎn)品？又是否能滿足各方的利益訴求？

二、微能源網(wǎng)體系中各方的利益訴求

微能源網(wǎng)體系下，按照利益需求可以分成能源輸入、能源再生產(chǎn)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(wǎng)公司、燃氣公司等，他們是獨立于微能源網(wǎng)的主體。其最直接的利益訴求是通過向微能源網(wǎng)出售電力和燃氣獲得經(jīng)濟利益，同時希望微能源網(wǎng)能夠?qū)ο到y(tǒng)運行產(chǎn)生積極的作用，包括調(diào)峰、電壓支撐、用戶需求響應等。

2能源再生產(chǎn)端

即微能源網(wǎng)主體。通過向終端用戶提供冷熱電產(chǎn)品獲得經(jīng)濟利益，除此之外，通過提供更多的附加服務獲取經(jīng)濟利益，例如為電網(wǎng)公司提供局部調(diào)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(jié)能服務，同時還能通過碳交易獲取一定的經(jīng)濟利益。

3終端用戶方

即冷熱電用戶，典型代表有工業(yè)園、商務寫字樓、社區(qū)等。大多數(shù)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(zhì)的用能感受。

圖3微能源網(wǎng)各方關系

三、微能源網(wǎng)的商業(yè)運營服務產(chǎn)品

1冷熱電產(chǎn)品及套餐服務

微能源網(wǎng)除給用戶供電外，還可以通過冷網(wǎng)和熱網(wǎng)向用戶提供集中供冷供熱服務。冷熱電服務是微能源網(wǎng)基本的商業(yè)產(chǎn)品。微能源網(wǎng)區(qū)別于微電網(wǎng)的主要產(chǎn)品特征是包含直接面向用戶的冷熱產(chǎn)品。為了保證能源利用率以及系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，微能源網(wǎng)的冷熱電終端消費需要一定的總量水平和合理的比例區(qū)間，因此可通過制定套餐促進用戶合理消費并調(diào)整能源消費比例。微能源網(wǎng)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(tài)統(tǒng)籌制定符合用戶和微能源網(wǎng)最大經(jīng)濟利益的套餐，也可以制訂提高用戶用能感受的綠色產(chǎn)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(wǎng)的經(jīng)濟性作用，以最簡單的微能源網(wǎng)模型為例，并僅舉例1種套餐情況。該網(wǎng)包含兩套（考慮制冷制熱各一套）分布式三聯(lián)供機組（內(nèi)燃機+溴化鋰機組+余熱交換設備）：假定三聯(lián)供產(chǎn)品技術參數(shù)如表1所示，該系統(tǒng)每立方米燃氣約產(chǎn)生3.8kW˙h電量和4.1kW˙h的熱量/冷量；微能源網(wǎng)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(wǎng)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(jīng)濟成本分析微能源網(wǎng)套餐的制定原則。根據(jù)微能源網(wǎng)供能原理，制定套餐的原則應為系統(tǒng)最優(yōu)的電/冷（或熱）生產(chǎn)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(nèi)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)的運行成本，使用套餐后的情況如表5所示。根據(jù)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(wǎng)運行成本費用減少383元。

表2某型號三聯(lián)供機組參數(shù)

表3微能源網(wǎng)成本及上網(wǎng)費用假設

表4微能源網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)。

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(tǒng)最優(yōu)的電/冷（或熱）生產(chǎn)比例考慮（1.4∶1.5）。

2用戶節(jié)能服務

微能源網(wǎng)的核心是從供能側對網(wǎng)內(nèi)冷熱電進行統(tǒng)一管理，若再進一步延伸至用戶，利用大數(shù)據(jù)對用戶節(jié)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(tǒng)一的用能管理和節(jié)能服務，既符合用戶最直接的經(jīng)濟利益，也符合微能源網(wǎng)希望的運行方式。該項服務向用戶收取節(jié)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(wǎng)的停電風險，用戶往往對重要負荷配置不間斷電源（UPS）系統(tǒng)。微能源網(wǎng)的儲電系統(tǒng)及孤網(wǎng)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(wǎng)發(fā)展的基礎，但目前來看，電網(wǎng)公司要對分散獨立用戶實現(xiàn)需求管理存在較大難度，而微能源網(wǎng)則可作為中間管理者實現(xiàn)用戶需求響應，將分散難以控制的單個負荷聚集為一定規(guī)模的可控負荷。微能源網(wǎng)對于電網(wǎng)公司的響應手段包括：①自身的冷、熱、電儲能系統(tǒng)；②通過面向網(wǎng)內(nèi)用戶的現(xiàn)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(tǒng)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(wǎng)公司的需求響應互動獲取經(jīng)濟效益。

圖4兩種用戶需求管理的主要區(qū)別

5電網(wǎng)局部調(diào)峰服務

與用戶需求響應類似，借助微網(wǎng)內(nèi)部的用戶負荷、分布式電源、儲能設備的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)對局部電網(wǎng)的調(diào)峰服務。當局部電網(wǎng)供電能力不足時，可以向電網(wǎng)提供有功支撐；當局部電網(wǎng)因分布式電源發(fā)電過多而無法消納時，利用微能源網(wǎng)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(wǎng)公司收取調(diào)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(diào)節(jié)能力，因此可以對電網(wǎng)提供連續(xù)可控的無功支撐服務，電網(wǎng)公司無須在微能源網(wǎng)并網(wǎng)的局部配網(wǎng)內(nèi)再設置額外的靜態(tài)無功設備。該項服務可根據(jù)協(xié)議無功容量和無功電量向電網(wǎng)公司收取無功支撐輔助服務費用。

7電網(wǎng)黑啟動電源服務

2015年11月13日，《國務院辦公廳關于印發(fā)國家大面積停電時間應急預案的通知》指出加強電網(wǎng)“黑啟動”能力的建設，保障各地區(qū)“黑啟動”電源。微能源網(wǎng)除了在電網(wǎng)全黑故障下孤網(wǎng)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(wǎng)的黑啟動。該項服務是未來特高壓電網(wǎng)互聯(lián)背景下電網(wǎng)安全保證可能存在的商品之一。

8碳交易

結合用戶節(jié)能服務和網(wǎng)內(nèi)綠色能源服務云南售電公司，將網(wǎng)內(nèi)碳交易排放權作為商品。微能源網(wǎng)中的企業(yè)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）