储能应用

观察 | 综合能源服务国际经验分析

2020-05-11 10:57:51 中国电力 作者:国网能源研究院

发展综合能源服务能够提升客户粘性、拓展盈利空间、增强发展动能,成为国外大型能源电力企业适应能源体制变革、技术创新、系统形态升级的普遍选择。本文梳理了国外综合能源服务发展情况,重点从目标客户、业务种类、商业模式等方面分析了国外经验。

(来源:公众号“中国电力”ID:ELECTRIC-POWER 作者:国网能源研究院)

一、国外发展概况

从国外综合能源服务发展历程来看,先后出现了能源组合供应式服务、新技术/新模式融合式服务、系统集成式服务等三种业务形态(见图1)。能源组合供应式服务是将不同种类的能源组合并向用户供应。早在1909年,电力和天然气的组合供应就已出现。新技术/新模式融合式服务是将新技术或新商业模式与能源生产消费相融合,使其更加绿色、高效、便捷。自20世纪70年代,以分布式能源技术和节能技术、合同能源管理为代表的新技术、新模式融合式服务逐步涌现。系统集成式服务是基于能源系统的综合集成优化,为用户提供能源整体解决方案。进入21世纪,综合能源系统研究在多国兴起,构建区域综合能源系统并提供集成式服务成为新趋势。

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图1 国外综合能源服务发展历程

近年来,国外大型能源电力企业加快布局综合能源服务市场。2017年世界500强上榜的16家国外电力企业已全部开展综合能源服务业务。其中法国Engie集团在能效服务、分布式能源、储能、电动汽车充电、微电网等领域进行了广泛布局,2016年综合能源服务收入占总收入的比重已达到30%。

二、主要经验

1.目标客户

国外大型能源电力企业以工商业用户为主并积极布局居民用户。工商业用户用能量大、利润丰厚,是综合能源服务争夺的重点。居民综合能源服务的盈利性相对较弱,但欧洲、澳洲、美国、日本的能源电力企业仍积极布局,主要原因来自两方面。

一是为了减缓居民客户流失,保持海量用户带来的社会影响力。欧盟的传统电力企业近年来通过积极开展综合能源服务,使居民用户年均流失从1.7个百分点下降至0.4个百分点。反观日本,其综合能源服务发展较欧洲滞后,截至2018年2月,已有680万用户更换零售商,占客户总数的11%,并呈逐年增加之势。

二是看好海量多元化需求构建的“长尾市场”和进入智慧家庭领域“蓝海”的契机。美国Opower公司专注家庭能源数据分析与能源管理,抢占家庭能源服务“入口”,客户规模从2010年的100万上升至2016年的6000万,年均增长98%。英国传统电力企业Centrica集团从2013年起为居民提供家庭能源中控系统,至2016年底已安装52.7万套,年均增长70%。日本东京电力公司提供基于智能电表的家庭成员行为跟踪与监护、门窗锁智能遥控等服务,其系统与Google Home、Amazon Echo等智能家居设备兼容,已融入智慧家庭生态。

2.业务种类

从近期来看,国外大型能源电力企业重点开展用户设备代维、分布式光伏、需求侧响应等业务,积极布局储能、基于电能的冷热供应、能源区块链、基于数据的能源管理平台服务等业务。世界500强的国外电力企业中,主要开展的综合能源服务业务包括15种。其中超过一半的企业开展了设备代维、分布式光伏、需求侧响应等业务。

(1)储能服务。储能服务市场仍处于发展初期,市场集中度正逐步提升。市场参与者以工业企业和公用事业企业为主,电动车企业、油气企业、光伏企业也纷纷加入市场竞争。国外能源电力企业多与储能硬件制造商进行战略合作,专注于储能系统的软件开发和为工商业用户提供建设运营服务(详见表1)。

表1 国外能源电力企业的储能服务开展情况、

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(2)基于电能的冷热供应服务。热泵以电能驱动,转换为热量的能效比可达3以上,是电力企业进入供暖(制冷)领域的重要方式。日本东京电力、关西电力公司积极利用水源/空气源/地源热泵开展冷热集中供应服务,目前已有超过20个成功案例。相比分散式制冷供热,该服务可节能10%-20%,并节约人力成本和建筑空间。关西电力旗下的Kenes株式会社利用空气源热泵及水源热泵向大阪市本庄东地区的六座写字楼和一座超市共68890平米区域提供集中供暖制冷服务,是日本关西地区第一个100%电力集中制冷及供暖工程。该项目配备了最大制冷、制热能力为38494MJ/h、24723MJ/h的热泵、6300m3的水蓄冷槽和2500kVA的应急发电机。

(3)基于区块链技术的分布式能源管理与交易服务。区块链是掌控海量分布式能源,支撑其互动互济、协同优化的重要技术。能源领域的区块链研究在2017年出现爆发式增长,截至2018年1月,国外已有135家公司涉足该领域,较2016年增长近10倍。能源区块链技术目前多应用于分布式发电交易、电动汽车充电交易、分布式能源管理领域,未来有望进一步扩展至碳交易、电动汽车分时租赁、能源资产安全化管控等领域(详见表2)。

表2 国外能源区块链发展情况

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(4)基于数据的能源管理平台服务。近年来,国外能源电力企业积极挖掘能源数据并发展各类专业平台,以围绕用户需求打造一体化能源管理平台。通过投资并购能源电力数据分析、专业平台建设领域的中小企业,整合用能监控、需求响应、电动汽车、储能等多领域专业平台,构建一体化服务的趋势已经显现。

表3 国外大型能源电力企业在数据和平台方面的行动

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3.商业模式创新

综合能源服务商业模式创新集中于欧美地区,可供借鉴的模式包括:

(1)重资产项目“建设-出售-运营”(BSO)模式。该模式指能源电力企业等开发主体完成项目建设后,将项目公司的全部或部分股权出售给机构投资者,并与机构投资者签订长期运维合同。在BSO模式基础上,若资产所有者和用户能够签订长期电力购买协议(PPA),则能够稳定未来收入现金流,降低风险,提升资产价值(见图2)。该模式于2015年2月在欧洲被首次使用,意昂集团(E.ON)向意大利基础设施投资基金(F2i SGR)出售价值1.14亿美元的49MW光伏资产。截至2016年底,欧洲主要能源电力企业通过此模式获利已超10亿美元。随着我国能源领域资产证券化水平提升,该模式有望迎来发展契机。

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图2 BSO标准模式和演化模式

(2)储能租赁模式。工商业用户、配电运营商等对储能需求强烈,为解决高额的初始投资问题,欧美部分储能厂商和电力企业开始推行储能租赁服务。德国储能厂商Younicos公司打造了一系列不同容量的集装箱式储能系统用以出租,能够快速运输、安装和拆卸。目前租赁合同期最短为2-4年,明年将进一步增加月租形式。用户购买储能服务只需支付租金和系统部署、拆卸费用,财务灵活性大大提升。

(3)通过风险投资(VC)、私募股权投资(PE)进行前瞻性布局模式。2013年以来,综合能源服务领域的风险投资、私募股权投资显著增多。其中对能源管理、储能、电动汽车及充电投资次数最多,分别占25%、17%、16%(见图3)。法国Engie集团是目前进行风险投资最多的公司,广泛投资电动汽车、储能、数据分析等领域的优质初创企业,使其能够紧密追踪技术发展并具有先发优势。

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图3 国外大型能源电力企业综合能源服务VC、

PE投资情况

三、相关启示

从国际经验来看,开展综合能源服务已成为能源电力企业的重要发展方向,日益深化的能源生产和消费革命为综合能源服务创新提供了更多可能。我国企业发展综合能源服务,应当以园区、工业企业、大型公共建筑等为重点,将为客户提供能源整体解决方案作为长期方向,加强技术装备和商业模式创新,并构建与市场竞争相适应的业务运作模式和激励机制。


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