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 1 目录 6 第六章结论及建议 2 目录 6 第六章结论及建议 3 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 4 美国分布式能源发展情况 5 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 6 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 7 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 8 目录 6 第六章结论及建议 9 电力直供交易模式 单体建筑或区域特许经营权 10 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 11 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 12 T3航站楼15 43万m2 2015年旅客吞吐量1560万人次 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 13 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 14 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 15 目录 6 第六章结论及建议 16 区域型项目 智慧能源系统 冰蓄冷热泵 三联供溶液除湿 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 17 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 多余或不足部分统一与传统的能源系统进行交易 18 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 19 奥运能源展示中心效果图 20 AvocentCompanyConfidential 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 21 AvocentCompanyConfidential 区域供能方案模拟 22 东区供能方案分析 计算结果汇总 23 AvocentCompanyConfidential 成都万通立体城 24 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 25 立体城主要参数 建设面积 1km2开发面积 0 65km2总建筑面积 686万m2农业生产面积 2 63km2 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 26 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 27 整体能源需求预测 28 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 29 AvocentCompanyConfidential 30 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 31 微电网投资和可靠性 方案投资比较 供电可靠性比较 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 32 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 33 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 34 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 35 可再生资源分析 36 分布式能源规划总体方案 37 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 38 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 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 39 传统能源理念 从上到下 40 能源互联网 全方位互动 41 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BeijingEnergyNet 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 42 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 43 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 44 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 45 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 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 46 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 47 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 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 48 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 49 AvocentCompanyConfidential 厂区平面布置 50 AvocentCompanyConfidential 能源互补案例北京电力负荷和供气负荷曲线 51 能源互联网之区域微网示意图 52 电 气网一体化市交易构图 发电主体 53 目录 6 第六章结论及建议 54 能源革命赋予的历史使命 55 电改之前的售电模式 传统模式 中电国际 发电 56 电改之后的售电模式 新模式 中电国际 发电 能源服务 57 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