向综合能源服务公司转型及市场、投资和风险分析.ppt
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1、向综合能源服务公司转型及市场、投资和风险分析,北京恩耐特分布能源技术有限公司201509,目 录,目 录,丹麦CCHP市场发展,丹麦从集中式能源转为分布式能源在20年完成,美国分布式能源发展情况,国家能源局、建设部、财政部和分布式能源专业委员会赴美国分布式能源考察团,关于发展天然气分布式能源的指导意见,发展建立1000个示范工程2020年全国装机容量达到5000万千瓦对试点项目将给与财政补贴投资分布式能源的能源服务公司可列入可获财政补贴的源服务公司范畴,天然气分布式能源(三联供或CCHP),定义:1)分布在用户周边;2)真正实现了对能源的梯级利用;3)系统全年能源利用率不低于70%。,目 录,
2、电力直供交易模式,单体建筑或区域特许经营权,4种可能的电力系统经营形式并网上网:供冷、热、蒸汽在周边,电力上网;5大电力公司采用,问题是上网电价低,需要地方补贴并网不上网:可采用销售电价,但只限于自发自用,规模受到限制局部使用电网:大部分独立自发自用,少部分并网,两部分可有限相互支持;如区域型项目需要政府给与的特许经营权独立运行:完全不依靠电网美国分布式供能采用的主要模式为2和3,1)并网上网型:北京亦庄开发区热电厂,项目由中信为首的东方能源公司发起,后由华润和协新投资万千瓦,供蒸汽吨,另夏季向周边企业供冷总投资7亿元,已运行年,基本收回投资,T3航站楼15.43万m2,2015年旅客吞吐量1
3、560万人次,2)并网不上网:长沙黄花国际机场能源中心,2台836kW燃气内燃发电机 2台400万kcal/h余热直燃机 2台8t/h燃气锅炉 3台4571kW电空调 1套32800kW水蓄冷,系统配置:,3)局部使用电网:北京燃气集团CCHP,国内首个燃气内燃机(1.2MW)与余热直燃机对接项目为3.2万m2提供全部冷热电独立安全运行7年,在有电网的条件下,并网为佳无电网和并网成本太高,可考虑独立运行体系一些并网成本太高的体系,在考虑充分冗余后可靠性不低,成本不高近年来分布式发电技术发展很快,在造价和可靠性挑战电网供电,4)独立运行,目 录,区域型项目:智慧能源系统,冰蓄冷 热泵,三联供 溶
4、液除湿,优化控制 太阳能和风能,建筑节能 能源微网,传统能源技术 天然气、电力、热力、煤等,+,=,智慧能源系统,区域智慧能源系统的概念,能源合一:将一个区域或城市的全部能源系统作为一个整体,综合考虑全部能源的输入、生产、传递、转化、消耗、排放和输出等过程;是燃气三联供、可再生能源和传统能源结合的系统工程结构最优化:构建一个在结构、规模、经济、节能和环保方面最优化、合理、安全和先进的能源结构高智能:高智能的操作和优化控制系统具有可实施性:在组织架构、政策、价格和投资等方面均具有可实施性相对独立的能源体系:集能源生产和使用为一体,力争统一与外来能源系统连接,相互支持;能源生产尽可能自给,多余或不
5、足部分统一与传统的能源系统进行交易,写字楼,冰蓄冷,会展中心,中温水,低温水,太阳能,内燃机,余热直燃机,地原热泵,余热直燃机,高温水,燃气轮机,电网,光电,UPS,水蓄热,微燃机,运动员公寓,污水源热泵,天然气,控制中心,游泳馆,体育场,商场,中国第一个区域智慧能源系统的设想 奥运村绿色能源公园,风电,奥运能源展示中心效果图,智慧能源系统 北京亦庄东区,中国-欧盟环境项目 北京亦庄经济技术开发区东区(4.5平方公里)供能方案可行性研究报,区域供能方案模拟,东区供能方案分析计算结果汇总,成都万通立体城,2号分站,559,25kg,720,40kg,总能源站,4号分站,3号分站,1号分站,立体城
6、的分布式供能系统,总能源站:发电装机120MW,余热制成130热水输向各分站分布能源站:各分站冬季供热,夏季将热水制成冷水供冷,立体城主要参数:建设面积:1 km2 开发面积:0.65 km2 总建筑面积:686万m2 农业生产面积:2.63 km2,供电:承担城市全部供电,其中自发电100MW,需电网供电20MW供冷供热:承担区域内全部冷热供应全能源系统总投资:约13亿元投资回报率:在天然气价2.5元/m3,全部投资回报率高于10%,能源系统基本参数:,立体城智慧能源系统的负荷和参数,概述,总面积34平方公里,建筑面积2400万平方米电力规划:2个220kV站,5个110kV站,总投资22亿
7、供热:2个外部热电厂(燃煤),长输管线超过15km,与部分可再生能源利用合计35亿元(未含太阳能)未考虑集中供冷,供热和供电系统:互相独立,简单根据末端负荷定规模可再生能源规划:仅为达到20%的规划目标,没有与常规能源有机结合,总投资巨大,无可复制性电力公司拟建设智能电网示范,未考虑全能源系统结构优化,天津中新生态城智慧能源系统,传统规划分析,整体能源需求预测,综合能源需求分析为能源站选址提供依据,中新生态城热、冷、电及生活热水负荷区域分布图:,电网规划方案,无市电接入的独立供电方式,即在生态城内建立独立的微电网;全区双路供电,110KV变电站和线路结构,微电网投资和可靠性,方案投资比较,供电
8、可靠性比较,方案一的供电可靠性虽然不比方案二,但是方案一采用了双回环网结构,因此其供电可靠性依然能够保证,三个能源站发电和余热利用装机方案,包括在1号及3号站各设置一台同容量备用发电机组,总装机容量为510MW,余热锅炉供热能力为42.5MW,可再生能源(主要是各种热泵)供热能力为21.2MW,另有490吨热水炉供热调峰能力,燃气管网规划,中海油三路供气,并2亿元建设LN储气库结合生态城布局,燃气管网采用主供能站配置双气源分区中压管网成环,燃气设施投资:1.33 亿元,热网规划方案,整个园区采用热水管网,合计91个换热站在各分区设置(部分需要供冷的区域设置热水型溴化锂吸收式制冷机以及部分热泵机
9、组优先利用发电余热,其次利用热泵,采用燃气热水锅炉作为热力调峰生活热水大多由太阳能提供热网投资约3.78亿元(含热力站),可再生资源分析,分布式能源规划总体方案,真正实现区域全部使用清洁能源,天津中新生态城智慧能源系统,较原规划大规模实现节能减排在燃气.元,全区能源价格(包括电力)可降低%,总投资回报率还可以在以上,“互联网”+“智慧能源”,互联网技术的引入使智慧能源进入更高的层次能源互联网和仿生学细胞基础能源互联网,血管、神经和消化系统能源网、信息网和物流网从纵向结构变成扁平结构:用户参与,与系统的互动,使能源的单向流动变成能源、信息的全方位互动交易形式:从单纯向用户或电网供能变成能源、信息
10、、使用权和服务等多项交易;能源公社的建立,众筹和集采控制从能源站控制变成大利用大数据、云计算技术对整个能源互联网进行系统控制,传统能源理念 从上到下,能源互联网 全方位互动,北京燃气大楼,2002年中国能源网的投资者提出将分布式能源与互联网结合的理念,与北京燃气集团共同组建了 Beijing Energy Net,DE,Ltd.中文译名“北京恩耐特分布能源技术有限公司”,在北京燃气大楼地下室建设了北京第一个1200KW燃气内燃机与余热直燃机及对接分布式能源项目。,王岐山市长在视察,恩耐特起源于能源与互联网结合的理念,党中央关于进一步深化电力体制改革的若干意见(以下简称意见)使分布式能源获得公平
11、的市场地位意见充分肯定了分布式能源的必要性,要求“全面放开用户侧分布式能源市场,积极开展分布式能源项目各类试点和示范”,因地制宜投资建设可再生能源和燃气分布式能源项目,鼓励合同能源管理模式建设分布式电源。意见提出“开放电网公平接入,建立分布式电源发展新机制”;准确制定了积极发展分布式电源的基本模式:“自发自用、余量上网、网调节”保障了项目的经济性和安全性。,电力体制改革将促进能源互联网大发展,意见支持“能源互联网”,意见提出“在确保安全的前提下,积极发展融合先进储能技术、信息技术的微电网和智能电网技术、提高系统消纳能力和能源利用率”。这正是我们提出的“智慧能源系统”的理念和技术。没有一个开放的
12、电力市场,不能实现区域能源的“一体化”,因此不可能实现区域能源结构的“最优化”。意见不仅支持这个技术,而且提出了支持这些开发区“组建售电主体直接购电”,“允许拥有分布式电源的用户或微电网系统参与电力交易;鼓励供水、供气、供热等公共服务行业和节能服务公司从事售电业务”,打破了电网公司的垄断,使实现能源“一体化”和“结构最优化”成为可能。,“能源互联网”和“智慧能源系统”,“第三次工业革命”将是互联网与能源行业的“对接”,将能源供应、配送和利用从传统的集中式转变为智能化的分散式,从而建立全球能源共享网络。“能源互联网”正在颠覆现有的能源体制,以普遍公平服务为准则,建立一种以能源的市场化、一体化、结
13、构最优化、信息化、物联化和智能化为基本理念 的新型能源体系消费者降低了对传统大能源公司依赖;“人人既是消费者,也可以是生产者”能源交易就呈现多边化的特征,各类交易主体在市场中既自由竞争,又相互协作,最终实现能源效率最优和能源价值的最大化,只有完备的信息网络和高智能的控制系统才能实现复杂的多边交易、双向流动使整个系统在安全可靠和最佳经济和环境状态下运行分布式发电并网并不能从根本上改变分布式发电在高渗透率情况下对上一级电网电能质量,故障检测,故障隔离的影响,也难于实现可再生能源的最大化利用;只有实现可再生能源发电信息的共享,以信息流控制能量流,实现可再生能源所发电能的高效传输、共享,并与配置的储能
14、、调峰功能完美的结合,才能克服可再生能源不稳定的问题,实现可再生能源的真正有效利用,“能源互联网”和“智慧能源系统”,大数据分析、机器学习和预测是能源互联网实现生命体特征的重要技术支撑:能源互联网通过整合运行数据、天气数据、气象数据、电网数据、电力市场数据等,进行大数据分析、负荷预测、发电预测、机器学习,打通并优化能源生产和能源消费端的运作效率,需求和供应将可以进行随时的动态调整。,“能源互联网”和“智慧能源系统”,对天然气分布式能源的再认识能源互联网中的细胞核,智慧能源系统中天然气分布式供能系统,一般采用在电网供电峰平段时运行,夜间低谷段时停机,使用电网的低谷供电,实际为电网做了调峰的贡献。
15、能源互联网中合理配置的天然气分布式供能系统,在实现节能减排的同时,可作为可中断可调节的负荷,可以:1)为系统内可再生能源调峰;2)为电力和天然气系统的调峰;3)为系统和用户提供安全或容量备用;4)为交易中的虚拟能源、使用权和服务交易提供保障意见提出的“建立辅助服务分担共享的机制”也将有利于提高分布式供能项目的经济性。,能源互联网共享案例 北京创新园数据中心集中能源站,已入驻包括5家银行在内的10家融机构的数据机房,占地约80万m2以上,其中约15万m2用于柴油备用机房,电负荷约10万kW,统一建分布能源站,能源站占地2.6万m2,总投资6.15亿,发电后余热集中供冷,大规模节能,厂区平面布置,
16、能源互补案例北京电力负荷和供气负荷曲线,能源互联网之区域微网示意图,电、气网一体化市交易构图,发电主体,目 录,能源革命赋予的历史使命,电改之前的售电模式,传统模式,中电国际:发电,电改之后的售电模式,新模式,中电国际:发电+能源服务,4.1 国外能源服务发展历程,传统能源服务特点:1)业务重点多在工业、建筑、交通等行业已建项目的节能改造和节能设备、产品的置换与推广方面;2)多采用合同能源管理的商业模式,单个项目涉及的融资金额一般较低;3)政府一般主导行业的发展,如政府要求政府机关建筑必须进行节能改造;4)政府一般以合同能源管理等为切入点出台各种鼓励优惠政策。,基于分布式能源的能源服务的特点:
17、1)主要业务是通过基于热电联产(以天然气热电冷三联供为主)及可再生能源的分布式能源为用户供能,项目以新建为主,各种技术融合度有限;2)融资额度高,商业模式更加灵活;3)政府根据不同技术的特点及成熟程度,出台大量的针对性扶持政策促进其发展。4)与传统能源服务业务的关系:在大多数国家,二者相对独立。,4.2 国内能源服务发展历程,传统节能服务:主要是工业及建筑领域节能,锅炉、空调系统、照明等用能系统设备的节能改造和余热回收利用。,国务院办公厅转发发展改革委等部门关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知,4.3 我国的新型综合能源服务,2015年,国务院发布关于进一步深化电力体制改革的
18、若干意见第23条:“全面放开用户侧分布式电源市场。积极开展分布式电源项目的各类试点和示范。放开用户侧分布式电源建设,支持企业、机构、社区和家庭根据各自条件,因地制宜投资建设太阳能、风能、生物质能发电以及燃气“热电冷”联产等各类分布式电源,准许接入各电压等级的配电网络和终端用电系统。鼓励专业化能源服务公司与用户合作或以“合同能源管理”模式建设分布式电源。,4.3 新型综合能源服务,新型综合能源服务,业务范畴分布式供能规划咨询方案设计工程总包系统集成运行维护终端售能互联网相关服务节能改造,基本定义以用户侧需求为导向,根据客户对能源利用(电力、工业蒸汽、采暖、制冷等)的需求,借助于科学合理的分配、转
19、换及利用技术,为用户提供经济、节能、环境、生态等多目标优化的能源服务。,技术依托能源互联网技术分布式能源技术(天然气分布式能源、太阳能利用、热泵、生物质发电、小风电、小水电、区域集中供冷)耦合技术储能调峰大数据云计算优化控制节能改造技术,商业模式EMC、BOT、BOO、BOOT、PPP?,4.3 能源服务商业模式,EMC:节能效益分享、节能量分享、能源托管BOT:建设-经营-移交 BOOT:建设-拥有-经营-移交(楼宇型常用)BOO:建设-拥有-经营(区域型常用)PPP:Public-Private-Partnership,4.4 典型能服公司-德国意昂,欧洲最大电力供应商之一。“通过环境保护
20、和提高能效,显著改善能源品质,提高集团产品和服务的清洁度,通过提升竞争优势,为客户提供良好的产品和服务,提供更加优质的能源。”2000,由德国联合电力与矿业股份公司及德国联合工业企业股份有限公司合并而成。2003,收购鲁尔天然气股份有限公司的收购,取得德国60%的天然气市场份额。2004,出售旗下通信、供水和房地产等业务,将核心业务集中在电力和天然气领域。2009前,垂直一体化经营结构,业务涵盖电力和天然气的生产、输配、销售等各个环节。2009,出售输电业务,只保留发、配、售电业务。2010,确定新的战略领域,明确向全球专业化能源解决方案提供商转型的战略。2011,德国宣布2022年前退役全部
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