武陵观察网 科技 区域能源网加持下,能源大基建十大趋势分析

区域能源网加持下,能源大基建十大趋势分析

作者 南京卓远研究中心

2022年是能源转型爆发年,各类能源专项政策层出不穷,以构建新型能源体系,促进能源技术绿色低碳转型发展为政策底色,区域能源网将成为题中要义。那么在区域能源网加持下,能源大基建将迎来怎样的发展?

一、引言

/Introduction/

全球能源正在加速转型,能源和工业新格局正在演变,绿色低碳发展提速,能源产业信息化、智能化水平持续提升,能源生产逐步向集中式与分散式并重转变,全球能源发展呈现出明显的低碳化、智能化、多元化、多极化趋势。而在技术进步、能源结构调整、体制改革、环境压力以及深层次的利益博弈等因素的推动下,区域能源网络成为了能源产业革命的突破口。

区域能源网络是指除了天然气和集中式发电所提供的热电外,还将太阳能、潮汐能、风能等可再生的清洁能源,以及其它分布式发电的电力都纳入到区域能源网络中来,以形成一个综合性的、多元化的区域能源网,并且现在已经出现了更高阶的“区域能源互联网”形式。早在“九五”规划中,我国就提到了建设联合电网、统一调度,随着基础设施发展以及技术的不断突破,“十三五”规划首次在顶层文件中出现能源互联网,明确建设“源-网-荷-储”协调发展、集成互补的能源互联网,并在2016年的《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》等文件,明确将区域能源网作为国家能源互联网综合试点示范的主要形式之一。去年的“十四五”规划中提要加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,加强源网荷储衔接。

在这种综合网络中的所有用户,包括企业、住宅、医院、商厦、楼宇、车辆等都实现能源共享,在共享中通过能源的交换和用量调节,使纳入网络中的各种能源得以充分利用,使区域内的能源用量从整体上达到最佳平衡。因此,区域能源网的发展将会带动供给侧与需求侧的双向互动,并更深入的推进能源大基建向用能多元化、智慧化、一体化迈进,加速产业链上下游的更迭,如能源传输、储能,微电网等关键性节点的基础设施建设。

表1 近一年政策梳理

二、十大趋势

/Ten trnds/

由于区域能源网络是一种利用多能互补和智慧能源技术为多个用户端提供冷、热、电的区域级综合能源系统,在网络中能够实现供给、服务、消费多方耦合,另外,受清洁取暖、绿色建筑、绿色工业、煤炭总量控制以及多能互补等政策影响,区域能源网络吸引了市场的广泛关注,不仅包括供能侧,服务侧,还包括了消费侧。

具体来看,能源供应侧主要有煤炭企业、油气企业、天然气供给企业、可再生能源企业,需要关注能源开采、清洁加工转化等环节;能源服务侧有传输企业、综合服务、储存、智慧化改造等企业,关注能源的运输、数字化、存储、金融投资等环节;能源消费侧有工业企业、建筑施工企业、物业公司、交通运输企业和公共机构,主要关注工业生产、城乡建设和居民福祉提升。三大主体最终形成能源生态圈,聚集能源服务商、产业链上下游供应商、终端用户、政府及行业机构、金融及投资机构、科研机构及高校、小微企业和创客等产业相关方,整合能源全产业、全服务、全价值链资源,通过信息技术创新和管理创新、商业模式创新相融合,带动更多市场主体参与能源互联网的价值创造和分享,不断催生新产业新业态新模式,形成互利共赢的能源互联网新生态。

1 产业链图谱

趋势一

新能源纳入并网监管、分布式与集中式并举

在现有能源形势以及政策下,我国未来能源将呈现多元化,清洁能源占比不断提高,新能源逐渐被纳入了并网发电,同时,《清洁能源消纳情况综合监管工作方案》、《关于加快推进可再生能源发电补贴项目清单审核有关工作的通知》将新能源纳入了并网监管,对项目容量、并网时间及监管规则进行了明确。对于跨区域的电力流动集中式仍然是主要建设方式,而为了满足区域内复杂的用户负荷需求,区域能源网范围内布局大量分布式能源设施,种类涵盖分布式冷热电三联供CCHP、热电联产CHP、光伏发电、太阳能集热、制氢站、地源热泵等多种形式,成了集电、热、冷、气等多种能源形式的复合供应系统,有效实现能源的梯级利用。

趋势二

智慧化是连通能源网络的底层基础

当能源革命和数字革命相融并进,建设能源互联网,推动多种能源互联互通、互济互动,既是能源未来发展方向,也是推动能源转型的重要手段。一方面,区域能源网络作为能源革命的实现手段和具体形态,需要以智慧化作为技术层面支撑,包括互联网领域ICT、物联网、大数据和云计算技术等。另一方面,“新基建”的数字化属性也决定了能源数字经济增长的基础地位,因此能源基础建设的数字化、智慧化数字化转型势不可挡。对于能源企业来说,从能源供给到能源服务,再到生态圈构建,通过数字信息化建设,可助力能源供给、绿色低碳化、能源利用节能高效化和能源运营模式生态化。

趋势三

供给侧能源结构调整,风电、光伏等新能源占比提高

区域能源网络所使用的能源,除了天然气和集中式发电所提供的热电外,还将太阳能、潮汐能、风能、余热、废热及浅层地能等可再生的清洁能源,以及其他分布式发电的电力都纳入到区域能源网络中来。同时,区域能源网络能够督促用户选择利用效率高的能源形式,而在“双碳”要求及化石能源短缺,价格提升的背景下,可再生的清洁能源占比将不断提高,尤其是风能、光能、氢能、生物质能等低成本能源并成为区域能源网络中重要的能源。

趋势四

储能、微电网等配套产业迎来增长

要实现高比例新能源的区域能源网络,尤其是大力发展风电、光伏产业和智能化电网建设的推进下,解决新能源的波动性成为首要问题。因此其配套的储能产业将迎来新一轮增长,抽水蓄能和锂电是其主要技术方向,并呈现供能+消费+储能一体化的趋势。如2021年以来,山西已发布10余项有关储能的政策,几乎覆盖各个应用领域,尤其是在可再生能源配置储能、辅助服务、用户侧储能等领域进行深入布局,全省共有25个独立或共享储能项目备案,项目总投资超240亿元,储能规模超3.9吉瓦/8.2吉瓦时。

集中式能源向分布式是能源转型的方向,虽然短期内以大电网为主的格局很难改变,但是随着我国分布式能源的推进和落地,与之配套的微电网将在能源格局中扮演越来越重要的角色。随着新能源成本和储能成本不断下降,微电网的经济性已经略有显现,市场已经进入了商业化应用的阶段。《“十四五”现代能源体系规划》提出,要创新电网结构形态和运行模式,积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,实现与大电网兼容互补。比如,基于“微网+充电桩”的智能微网一体化储充系统可同时实现储能服务、充电服务和电动汽车检测服务。

趋势五

一体化消费模式逐渐成熟,消费者转向产消者

一方面,随着能源系统向能源网络转型发展,工业领域开始打破传统能源“竖井”模式,逐步形成能够满足整个工业园区各类市场主体的综合能源服务需求,建立向电气化转型升级、“源-网-荷-储”一体化,能源梯级利用和循环利用的高效模式;交通用能力争实现电动化、网联化、智能化、共享化和绿色化“五化”融合。电动汽车、氢气储能等新型用能方式逐渐增多。“电气热冷水一体化”建筑用能服务市场建设有序推进。具有规模效应的、以市场化手段聚合并集成各类能源消费者和能源消费产品及服务的新消费模式逐步出现,兼具供需互动的能源一体化。

另一方面,随着分布式光伏、风电、微电网等微能源系统陆续出现,越来越多的企业、公用建筑和家庭等原作为单纯的能源消费者可望成为能源生产者。能源消费者可以自行发电或储能,除满足自身用能需求外,还可在电力市场或综合能源服务市场将余电上网销售供他人使用,逐步探索实现产销用一体化。

趋势六

能源企业为主的多元化投资主体

区域能源网由于其规模相对较小,可以由政府、能源公司、城市投资公司和大型工业企业来牵头进行建设和实施,并且具备更强的实用价值。目前,能源企业由于其技术较为成熟,能源资源丰富的能源企业依旧是主要投资主体,但随着其他参赛者的转入,未来区域能源网的投资开发主体将呈现多元化趋势,竞争加剧。除了大型供能企业外,城市供热企业,城市燃气集团、发电集团、地方能源集团、节能环保公司、城投公司等,依托传统业务的投资能力、设计能力、施工建设能力、生产运营能力和全流程管理能力进行业务延伸,投资运营了一批区域能源网络项目。

趋势七

消费端的延伸拓宽商业模式

区域能源促进了消费端的变革,并进一步为运营企业扩宽了商业模式。运营企业利润来源除了传统的供热供冷收入、分布式电源收益、储能调节收入、充电服务收入等,向外延伸的潜力巨大。一方面是向用户侧延伸,为用户提供节能改造、代运维、能源采购、用能权交易、污染物排放权交易等服务;另一方面是向园区管理服务或市政管理服务延伸,将区域能源网平台与园区或市政管理平台互联,实现物联网基础设施、互联网平台、数据资源的共享复用,促进物业管理、智能安防、办公服务、金融服务、污水处理、环境卫生、废弃物管理等园区服务高质量运行。

趋势八

地方政府以规划形式推进行项目统筹

地方政府结合新能源城市、低碳城市、生态城市、绿色能源县、绿色建筑、无废城市、城市更新等城市活动,通过规划的形式对区域能源网络的建设进行统筹。一方面,多个地区在“十四五规划”中提出要将生物质能、地热能、太阳能等转化为电能、热能,并入到电网、热网或者存储到储能设备中,充分就近消纳可再生能源,并且鼓励区域能源协同供应热和冷,以提高能源效率。另一方面,地方政府将区域能源网理念融入到了地方相关能源专项规划制定过程中,包括城市能源规划、城市电力规划、城市节能规划、城市清洁取暖规划、城市余热产业规划、城市绿色建筑规划、开发区总体规划、开发区控制性详细规划等,并完善价格政策、补贴政策等,有力推动利用工业余热、地热能、太阳能、生物质能、天然气等清洁能源的区域能源网项目成功落地。

趋势九

供能、消费、服务多方主体合作开发

区域能源网络是能源、技术、用户渠道等多种资源的耦合,内部主体资源禀赋差距巨大,因此多方主体的合作开发将会进一步加强。分别位于供能、消费、服务三个方位的能源企业、园区开发商、产城开发企业、城市建设投资集团、交通、建筑、生产制造企业等之间可以加强合作,比如园区开发企业作为产业园区投资和运营的主体,具有专业、系统的运作能力和较高的决策效率,可以为区域能源网项目的规划设计和投资建设创造更好的条件。例如,华夏幸福与新奥能源、国电能源等已合作开发了区域能源网项目。合作方式除了战略联盟,签订合作协议外,还可以通过股权多元化引入战略投资人、并购上市企业等方式引入技术,投资设立新企业等方式获取所需要的战略性资源,实现资源整合和业务融合优化。

趋势十

融资模式多元化,公募REITs及EMC受到关注

目前能源基建投融资方式较为多元,除了传统DBT模式、DBO模式、EPC模式、O&M模式、PPP、BOT、融资租赁、ABS等外,基于其规模相对较小的特征,公募REITs和合同能源管理(EMC)受到了重点关注并在该领域取得了快速发展。其中,EMC并不是创新的融资渠道,但是在节能减排和区域能源网络发展的背景下,其不仅可以成为区域能源建设的新的融资渠道,也可以成为企业能源服务的商业模式之一,关注热度不断上升。

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