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園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)中能源綜合配置存在的問(wèn)題
我國(guó)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)建設(shè)已歷經(jīng)近40年的發(fā)展, 園區(qū)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)集聚方面發(fā)揮了重要的載體和平臺(tái)作用, 有力推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的重要載體, 但同時(shí)也是集中的環(huán)境污染源。綠色、低碳、高效發(fā)展對(duì)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)尤為重要,園區(qū)迫切需要構(gòu)建全新的清潔、低碳、安全、高效的能源體系。園區(qū)因其經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好、能源消耗大、產(chǎn)業(yè)集聚等特點(diǎn)成為了能源轉(zhuǎn)型與變革試點(diǎn)、示范的重要對(duì)象，是綜合能源服務(wù)的“理想試驗(yàn)田"。
一直以來(lái)，我國(guó)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)用戶(hù)用能方式多元化、電力消耗量也大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)七成的工業(yè)用能都集中在園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)。對(duì)于園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)而言，開(kāi)展綜合能源服務(wù)越來(lái)越有必要。綜合能源服務(wù)是適應(yīng)現(xiàn)代能源供應(yīng)體系和消費(fèi)方式多樣化變革的需要，將供能側(cè)的多種供能方式和用能側(cè)的多種需求響應(yīng)進(jìn)行排列組合而形成的能源服務(wù)創(chuàng)新模式。
發(fā)展至今，園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源系統(tǒng)依然存在一些問(wèn)題急需解決，而綜合能源服務(wù)的職責(zé)之一就是要將園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源生成、消耗、輸配等，通過(guò)系統(tǒng)充分利用可再生能源、降低化石能源的消耗，提升用能效率和經(jīng)濟(jì)性。
目前我國(guó)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源系統(tǒng)主要存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題：
1、能源供應(yīng)安全保障不足，很多園區(qū)由于供電、供氣、供熱等能源供應(yīng)安全保障不足，影響其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理，傳統(tǒng)能源的使用比例過(guò)高，給園區(qū)節(jié)能減排帶來(lái)巨大壓力。
3、管理方式粗放，管理平臺(tái)覆蓋率低，存在管控盲點(diǎn)。
4、新能源應(yīng)用比例不高，開(kāi)發(fā)利用可再生能源的意識(shí)不足。
5、管理方式粗放，數(shù)據(jù)變量大、屬性雜，對(duì)于能源的使用情況難以實(shí)時(shí)掌控和直觀呈現(xiàn)。
在園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)開(kāi)展一體化電冷熱（暖）供應(yīng)、多能協(xié)同供應(yīng)、綜合梯級(jí)利用，以及低品位余熱利用等綜合能源服務(wù)，可以有效解決園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源利用問(wèn)題，越來(lái)越多的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為解決園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)用能問(wèn)題，已在這方面深耕多年。幫助園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)在用能方面：運(yùn)營(yíng)精細(xì)化、數(shù)據(jù)可視化、管理多維化。多層次完善園區(qū)整體及各項(xiàng)管理流程；運(yùn)用數(shù)字分析手段，整合及協(xié)調(diào)園區(qū)資源，促進(jìn)園區(qū)的產(chǎn)業(yè)推進(jìn)，創(chuàng)建園區(qū)科學(xué)管理體系。
園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)綜合能源系統(tǒng)架構(gòu)
工業(yè)園區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的發(fā)展十分重要。綜合能源服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)多能綜合利用，提高能源利用率，增加可再生能源消納能力，成為節(jié)能減排的有效方式。園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)在發(fā)展綜合能源服務(wù)方面具有天然的優(yōu)勢(shì),隨著我國(guó)能源變革進(jìn)程的不斷推進(jìn)，可以想見(jiàn)，未來(lái)園區(qū)的綜合能源服務(wù)市場(chǎng)將成為各類(lèi)市場(chǎng)參與主體開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。
我國(guó)工業(yè)園區(qū)中的能量流通過(guò)程包括能源生產(chǎn)、能量轉(zhuǎn)換、能量傳輸、能源儲(chǔ)存和能源消費(fèi)5個(gè)環(huán)節(jié)，包含風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱電站、燃?xì)獍l(fā)電、燃?xì)庵茻帷㈦娭评洹⑽帐街评涞榷喾N用能形式，用能種類(lèi)多、數(shù)量大，節(jié)能空間廣。常見(jiàn)的供能系統(tǒng)有冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。工業(yè)園區(qū)內(nèi)普遍建設(shè)了用能監(jiān)控管理系統(tǒng)，用于對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，但能源結(jié)構(gòu)不合理，缺乏聯(lián)動(dòng)方式及策略，能源利用率偏低；其次，部分工業(yè)園區(qū)正在使用的用能監(jiān)控管理系統(tǒng)只具備分析功能，不能對(duì)各能源模塊實(shí)施控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能源設(shè)備出力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，使得工業(yè)園區(qū)整體能源效率偏低，提升空間巨大。
目前園區(qū)綜合能源業(yè)務(wù)推廣的技術(shù)研究和應(yīng)用方向，主要包括可再生能源利用，區(qū)域集中供冷、供熱，生產(chǎn)過(guò)程及工藝的節(jié)能改造，余熱、余能、廢水、廢渣回收利用，電動(dòng)汽車(chē)，儲(chǔ)能及信息化系統(tǒng)等，通過(guò)集成各種能量轉(zhuǎn)換裝置和節(jié)能優(yōu)化技術(shù)，將風(fēng)、光、氣、儲(chǔ)、地?zé)岬榷喾N分布式能源以信息網(wǎng)及電力網(wǎng)或熱力網(wǎng)的方式進(jìn)行高效互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)、多供用能主體互聯(lián)互濟(jì)、資源設(shè)施共享，滿(mǎn)足多種用能需求，提高能源利用效率、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、可再生能源利用率，有效降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本和環(huán)境壓力。今后工業(yè)園區(qū)的綜合能源業(yè)務(wù)將實(shí)現(xiàn)多元化、多領(lǐng)域發(fā)展，可以進(jìn)一步拓展能源交易、需求響應(yīng)和現(xiàn)貨交易等新型業(yè)態(tài)，成為支撐能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要領(lǐng)域，也是綜合能源服務(wù)提升經(jīng)濟(jì)效益、擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍的主要陣地。
園區(qū)綜合能源系統(tǒng)架構(gòu)包含物理層、信息層和服務(wù)層。物理層是物質(zhì)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、供應(yīng)等功能；信息層是數(shù)據(jù)與控制中心，利用能源數(shù)據(jù)與信息通信技術(shù), 進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互與共享、智慧用能控制、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘等；服務(wù)層是管理樞紐, 基于綜合能源系統(tǒng)物理架構(gòu)及數(shù)據(jù)、信息技術(shù)的支撐, 在清潔能源消納、能源效率提升、能源智慧管理等方面提供綜合能源的整體解決方案。園區(qū)綜合能源服務(wù)的商業(yè)模式是基于上述3個(gè)層次進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施。
以石油、電力、天然氣等多種能源資源為供應(yīng)側(cè), 構(gòu)建分布式和集中式能源協(xié)調(diào)互補(bǔ)的供應(yīng)方式, 促進(jìn)電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、天然氣網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源管網(wǎng)耦合集成，運(yùn)用多種倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施及儲(chǔ)備方法滿(mǎn)足電力負(fù)荷、熱負(fù)荷、冷負(fù)荷等消費(fèi)側(cè)能源需求, 實(shí)現(xiàn)終端用戶(hù)的用能優(yōu)化。
針對(duì)各能源子系統(tǒng)建立動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)用戶(hù)側(cè)的能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、共享等各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、分析、挖掘，提供能源智慧管理策略；基于能源數(shù)據(jù)與信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)能源樞紐站、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)、虛擬電廠、負(fù)荷側(cè)虛擬同步等的控制；構(gòu)建微功率無(wú)線(xiàn)通信、電力線(xiàn)通信、泛在智能無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)；在數(shù)據(jù)、控制、通信耦合集成基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)云平臺(tái)技術(shù)服務(wù)模塊、綜合能源服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)。
在工業(yè)區(qū)規(guī)劃“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化"能源體系，其中“源"著重以熱電項(xiàng)目和外域可再生能源電量為基礎(chǔ)，并集成工業(yè)區(qū)內(nèi)分布式風(fēng)電和光伏等，形成多系統(tǒng)集成、多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)；“網(wǎng)"著重搭建增量配電網(wǎng)、區(qū)域微電網(wǎng)、熱網(wǎng)及其他形式的能源網(wǎng)絡(luò)，成為聯(lián)系“源"與“荷"的重要紐帶；“荷"著重廣義負(fù)荷供應(yīng)（能源托管、節(jié)能服務(wù)和調(diào)頻調(diào)峰等），此外做好典型用戶(hù)供能外同時(shí)兼顧新型用戶(hù)供能，同時(shí)規(guī)劃建設(shè)用戶(hù)端智能終端，實(shí)現(xiàn)“源"與“荷"深度關(guān)聯(lián)；“儲(chǔ)"一方面注重常規(guī)的調(diào)頻、調(diào)峰功能，另一方面更加注重一體化供能系統(tǒng)冷熱電供能可靠性和安全性功能。
提供多元化的綜合能源服務(wù),實(shí)現(xiàn)清潔能源有效利用, 提升能源利用整體效率，如:分布式能源、儲(chǔ)能及電動(dòng)汽車(chē)充電站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)；構(gòu)建區(qū)域能源市場(chǎng)，形成公平、開(kāi)放的準(zhǔn)入機(jī)制，開(kāi)展能源零售與能源交易；針對(duì)用戶(hù)側(cè)海量能源數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)與挖掘,分析用戶(hù)個(gè)性化需求，開(kāi)展綜合能源套餐定制等增值服務(wù)。
園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源消費(fèi)情況
園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)按其產(chǎn)業(yè)類(lèi)型可分為綜合類(lèi)、行業(yè)類(lèi)和靜脈產(chǎn)業(yè)類(lèi)園區(qū)。綜合類(lèi)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)集群程度較高, 行業(yè)類(lèi)別較多,資源消耗種類(lèi)也繁多復(fù)雜;行業(yè)類(lèi)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)一般以某一類(lèi)行業(yè)及其衍生行業(yè)為核心, 資源消耗種類(lèi)相對(duì)簡(jiǎn)單,靜脈產(chǎn)業(yè)類(lèi)園區(qū)主要從事再生資源回收、加工和利用, 其用能類(lèi)型也相對(duì)簡(jiǎn)單, 以電等二次能源為主。
除生產(chǎn)用能以外, 園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)內(nèi)的商業(yè)、居民建筑、園區(qū)交通等, 也是園區(qū)用能的重要組成。目前園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源消費(fèi)面臨著諸多問(wèn)題, 如：能源消耗總量大, 溫室氣體排放量大；園區(qū)內(nèi)電、水、熱等能源的耦合利用不足, 各類(lèi)企業(yè)資源回收、余能利用不足, 能源綜合利用率不高；因本地資源稟賦、能源網(wǎng)絡(luò)調(diào)度技術(shù)等因素的限制, 導(dǎo)致清潔能源應(yīng)用比重不高等。
隨著“四個(gè)革命、一個(gè)合作"能源戰(zhàn)略思想, 能源生產(chǎn)和消費(fèi)轉(zhuǎn)型成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要命題。園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源系統(tǒng)的低碳、高效、多能、智能發(fā)展已成為必然的發(fā)展方向。工業(yè)園區(qū)綜合能效提升的五大挑戰(zhàn)面向雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)以及減污降碳協(xié)同增效總要求，全面深化能效提升，工業(yè)園區(qū)仍面臨若干重要挑戰(zhàn)。
園區(qū)綜合能效提升分類(lèi)指導(dǎo)亟待加強(qiáng)
園區(qū)地域分布廣，資源稟賦差異大，個(gè)性共性兼具，園區(qū)間能耗總量和強(qiáng)度、碳排放總量和強(qiáng)度差異大。按照能源消耗總量和強(qiáng)度雙控向碳排放總量和強(qiáng)度雙控轉(zhuǎn)變的要求，不同地域不同園區(qū)差異很大，控能控碳哪個(gè)優(yōu)先、如何來(lái)控，缺乏分類(lèi)指導(dǎo)。亟需加強(qiáng)園區(qū)綜合能效提升的分類(lèi)指導(dǎo)，推動(dòng)綠色低碳發(fā)展。
園區(qū)能源基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模效率結(jié)構(gòu)性鎖定
園區(qū)廣泛推行基礎(chǔ)設(shè)施共享，以熱定電為特征的集中式熱電聯(lián)產(chǎn)能源基礎(chǔ)設(shè)施普及推廣，但同時(shí)又呈現(xiàn)出“規(guī)模—效率"結(jié)構(gòu)性鎖定，以及以化石能源為主的傳統(tǒng)能源與新能源供給結(jié)構(gòu)失衡，導(dǎo)致溫室氣體排放結(jié)構(gòu)性鎖定。目前，大部分基礎(chǔ)設(shè)施服役未到設(shè)計(jì)壽命的一半，園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)能降碳改造需要解決好成本收益的平衡，能源加工轉(zhuǎn)化效率及系統(tǒng)優(yōu)化亟待提升。
終端電氣化面臨規(guī)模數(shù)量成本綜合制約
終端電氣化是園區(qū)深化節(jié)能降碳的關(guān)鍵舉措。當(dāng)前，園區(qū)大部分企業(yè)的裝備電氣化面臨單體規(guī)模小、數(shù)量多的問(wèn)題，節(jié)能提效技術(shù)創(chuàng)新及裝備推廣存在投入成本高等短板。課題組對(duì)某典型精細(xì)化工園區(qū)進(jìn)行了專(zhuān)題研究，分析了其八大類(lèi)5000臺(tái)存量電機(jī)設(shè)備，總?cè)萘?00 MW，單臺(tái)設(shè)備的平均容量約10kW，其中單機(jī)容量大于15kW以上的電機(jī)設(shè)備數(shù)量?jī)H占設(shè)備總數(shù)的35%，容量占81%，小規(guī)模電機(jī)的能效提升面臨較大挑戰(zhàn)，需要電機(jī)技術(shù)的整體提升。
能效局部有效和系統(tǒng)整體有效需要平衡
“十一五"以來(lái)，在節(jié)能減排約束性指標(biāo)的持續(xù)推動(dòng)下，重點(diǎn)用能行業(yè)節(jié)能挖潛難度日益加大，亟待平衡好局部有效和系統(tǒng)整體有效，并從局部過(guò)程節(jié)能向全過(guò)程、全鏈條、全系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能轉(zhuǎn)變。以煉油行業(yè)為例，全國(guó)2020年煉油企業(yè)能效水平優(yōu)于水平的產(chǎn)能約25%，同時(shí)有20%的產(chǎn)能其能效低于基準(zhǔn)水平。我國(guó)火力發(fā)電、鋼鐵、化工產(chǎn)業(yè)和垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)自身的能效已較高，但進(jìn)一步與周邊城市和社區(qū)協(xié)同挖掘余熱利用方面，尚有較大潛力。研究顯示，中國(guó)北方地區(qū)工業(yè)余熱供暖潛力約為區(qū)域熱需求的1.4 倍。
園區(qū)物質(zhì)流能量流精細(xì)化管理短板明顯
《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》（國(guó)發(fā)〔2021〕23號(hào)）要求“加強(qiáng)園區(qū)物質(zhì)流管理"，這里物質(zhì)流是廣義的概念，既包括生產(chǎn)原料也包括能源。園區(qū)物質(zhì)流能量流管理是全過(guò)程節(jié)能減污*直接、*有效、*經(jīng)濟(jì)的措施，是推進(jìn)園區(qū)綜合能效提升的重要抓手。但實(shí)踐中，物質(zhì)流能量流管理*基礎(chǔ)的工作——三級(jí)計(jì)量體系建設(shè)尚存在明顯短板、弱項(xiàng)，特別是中小規(guī)模企業(yè)。
園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)綜合能源配置的商業(yè)模式
園區(qū)的綜合能源服務(wù)商業(yè)模式的構(gòu)建在于針對(duì)園區(qū)及行業(yè)用戶(hù)的實(shí)際情況和發(fā)展階段特征，研究推出高效率、低成本、具有清晰盈利模式和豐富社會(huì)價(jià)值的綜合能源服務(wù)解決方案。一個(gè)成熟的商業(yè)模式需要在市場(chǎng)環(huán)境中接受檢驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)踐, 這既需要各類(lèi)市場(chǎng)相關(guān)方不斷創(chuàng)新創(chuàng)造，也需要政府部門(mén)通過(guò)政策進(jìn)行引導(dǎo)與約束，保障用戶(hù)及各市場(chǎng)主體的基本權(quán)益,培育新的利益相關(guān)方,促進(jìn)綜合能源市場(chǎng)開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)、健康良好地發(fā)展。
消除行政壁壘，能源配置由行政化轉(zhuǎn)向市場(chǎng)化。推進(jìn)能源資源領(lǐng)域的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快油氣、熱力、電力等領(lǐng)域體制改革，破除行業(yè)壁壘，強(qiáng)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)能源流、信息流的自由流動(dòng)，完善制度體系保障各種能源實(shí)現(xiàn)橫向多能互補(bǔ)、縱向梯級(jí)利用。
按照市場(chǎng)化改革方向，推行有利于提高系統(tǒng)效率的價(jià)格機(jī)制。實(shí)施峰谷價(jià)格、季節(jié)價(jià)格兩部制價(jià)格等科學(xué)價(jià)格制度，推廣落實(shí)氣、電價(jià)格聯(lián)動(dòng)等價(jià)格機(jī)制，引導(dǎo)電力、天然氣用戶(hù)主動(dòng)參與需求側(cè)管理。
鼓勵(lì)創(chuàng)立專(zhuān)業(yè)化信息和技術(shù)服務(wù)提供商, 提供跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的科技、政策、管理等專(zhuān)業(yè)信息,擴(kuò)充市場(chǎng)參與者信息獲取渠道,提高市場(chǎng)信息 公開(kāi)透明度,消減信息不對(duì)稱(chēng),降低交易成本,推廣技術(shù)升級(jí)，提高智慧能源體系效率，降低生產(chǎn)成本。
發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用，推動(dòng)建立公平競(jìng)爭(zhēng)、開(kāi)放有序的能源市場(chǎng)交易體系。建立健全能源市場(chǎng)的準(zhǔn)入制度，鼓勵(lì)第三方資本、小微型企業(yè)等新興市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)，促進(jìn)各類(lèi)所有制企業(yè)的平等、協(xié)同發(fā)展。加快電力、油氣行業(yè)市場(chǎng)體系建設(shè),建立市場(chǎng)化交易機(jī)制和價(jià)格形成機(jī)制，有效引導(dǎo)供需。允許市場(chǎng)主體自主協(xié)商或通過(guò)交易平臺(tái)集中競(jìng)價(jià)等多種方式開(kāi)展能源商品及靈活性資源等能源衍生品的服務(wù)交易,*大限度地激發(fā)市場(chǎng)力。
鼓勵(lì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和能源企業(yè)合作,實(shí)現(xiàn)能源大數(shù)據(jù)的集成、共享和交易，促進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)新，加強(qiáng)安全監(jiān)管。
在國(guó)家發(fā)布的能源發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)的推動(dòng)下, 園區(qū)綜合能源系統(tǒng)建設(shè)及綜合能源服務(wù)業(yè)態(tài)發(fā)展得到了有力的推動(dòng),改變了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)互相獨(dú)立的產(chǎn)供消方式，構(gòu)建 “電、熱、冷、氣"橫向多能耦合、“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)"縱向多能協(xié)同、以及能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)都靈活高效的綜合能源系統(tǒng)。這也改變了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)“條塊分割"的情況,有利于培育新的市場(chǎng)主體。
充分了解園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用能需求特征和綜合能源服務(wù)資源稟賦，建設(shè)分布式與集中式供應(yīng)相結(jié)合的綜合能源系統(tǒng)，開(kāi)展針對(duì)傳統(tǒng)能源利用方面的項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)與投資運(yùn)營(yíng)。通過(guò)降低能源消費(fèi)成本、提升能源利用效率獲得收益，同時(shí)對(duì)優(yōu)化能源需求、降低終端能耗、減少氣體排放有積極影響。
分布式能源具有靈活性高、排放低、就地利用等優(yōu)勢(shì)，是園區(qū)能源利用的主要方式。分布式能源系統(tǒng)建設(shè)的業(yè)務(wù)方向包括:
①基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，即能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)，微能網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)，以及存量配電網(wǎng)向智能電網(wǎng)發(fā)展的改造等；
② 區(qū)域性分布式發(fā)電廠的建設(shè)運(yùn)營(yíng),如：園區(qū)大規(guī)模屋頂光伏和立面光伏系統(tǒng)的建設(shè)；
③虛擬電廠的建設(shè)，利用通信及控制技術(shù),整合不同類(lèi)型分布式能源，有機(jī)結(jié)合儲(chǔ)能側(cè)和需求側(cè)的可用負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)售電側(cè)的協(xié)調(diào)運(yùn)行；
④發(fā)電與其他行業(yè)的耦合，如：參與制氫、制甲烷等能源轉(zhuǎn)換過(guò)程。
位于江蘇無(wú)錫的紅豆工業(yè)園內(nèi)有紡織服裝、橡膠輪胎、生物醫(yī)藥等多個(gè)產(chǎn)業(yè)，園區(qū)于2001年建設(shè)了自備熱電廠，同時(shí)滿(mǎn)足園區(qū)內(nèi)客戶(hù)的用電及用熱需求。2012年起，利用廠房屋頂建設(shè)分布式光伏系統(tǒng)，并投建儲(chǔ)能電站，緩解園區(qū)電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力，平滑整體用電負(fù)荷，起到了削峰填谷，多能互補(bǔ)的作用。預(yù)計(jì)到2020年，園區(qū)整體清潔能源占比將提升至15%，單位產(chǎn)值能耗下降8%，綜合用能成本降低10%。
綜合能源系統(tǒng)中，終端用戶(hù)除了是能源消費(fèi)者外，也可以通過(guò)建設(shè)分布式能源系統(tǒng)成為能源供應(yīng)者,但光伏、風(fēng)電系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)一般用戶(hù)來(lái)說(shuō)存在技術(shù)壁壘、供應(yīng)安全、能源管理、投資風(fēng)險(xiǎn)等諸多方面的困難，能源社區(qū)的運(yùn)營(yíng)模式則可以解決上述問(wèn)題。能源社區(qū)是由運(yùn)營(yíng)商、工業(yè)用戶(hù)、商業(yè)用戶(hù)及個(gè)人用戶(hù)等組成的集合體，社區(qū)中的風(fēng)、光、儲(chǔ)等設(shè)備可以由用戶(hù)自建或由社區(qū)運(yùn)營(yíng)商提供，用戶(hù)在滿(mǎn)足自身用能需求的基礎(chǔ)上，可以選擇存儲(chǔ)多余的能源或供給社區(qū)網(wǎng)絡(luò);運(yùn)營(yíng)商擁有社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)及相 應(yīng)公共設(shè)施資產(chǎn)，可為社區(qū)用戶(hù)供能,或在需要時(shí)有償供應(yīng)給外部公共網(wǎng)絡(luò)。能源社區(qū)中所有的能源交換均通過(guò)數(shù)字化的智能系統(tǒng)準(zhǔn)確記錄和計(jì)算，運(yùn)營(yíng)商及用戶(hù)均可通過(guò)能源供應(yīng)等活動(dòng)獲得收益。
通過(guò)政策約束、價(jià)格激勵(lì)等方式引導(dǎo)客戶(hù)參與到園區(qū)的負(fù)荷調(diào)控，推動(dòng)分布式和集中式能源供應(yīng)的共同發(fā)展，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性，提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)能源網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)、高效和穩(wěn)定運(yùn)行。
需求響應(yīng)主要是指通過(guò)政策或經(jīng)濟(jì)手段挖掘用戶(hù)的響應(yīng)潛力，促進(jìn)各方互動(dòng)以達(dá)到削峰填谷、緩解電力缺額等調(diào)控目標(biāo)。對(duì)于電網(wǎng)側(cè)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可與客戶(hù)或負(fù)荷聚合商簽訂合作協(xié)議或形成標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)模式，在電網(wǎng)有平衡需求時(shí)發(fā)出信號(hào)，由用戶(hù)側(cè)調(diào)節(jié)柔性負(fù)荷來(lái)增減產(chǎn)量及能源的消耗量,從而調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定性,用戶(hù)則可獲得相應(yīng)的補(bǔ)償。對(duì)于用戶(hù)側(cè)來(lái)說(shuō)，需求響應(yīng)可提高用戶(hù)用電的經(jīng)濟(jì)性。
在大力推動(dòng)以及各項(xiàng)優(yōu)惠政策的扶持下，我國(guó)已逐漸發(fā)展成為全球*大的新能源汽車(chē)消費(fèi)國(guó)。與我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展嚴(yán)重不匹配的是充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)嚴(yán)重滯后，而針對(duì)充電設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)模式的探索也將成為推動(dòng)新能源汽車(chē)發(fā)展的動(dòng)力之一。
充電站的建設(shè)服務(wù)包括：初期的規(guī)劃設(shè)計(jì)、土木工程和電網(wǎng)接入、硬件設(shè)施的安裝與調(diào)試、電量電費(fèi)的計(jì)量核算等。除了常規(guī)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)之外,通過(guò)應(yīng)用軟件提供附加服務(wù)也將成為一個(gè)重要的價(jià)值創(chuàng)造方向。針對(duì)充電站的運(yùn)營(yíng) 商開(kāi)發(fā)能源管理智能平臺(tái)軟件,提供運(yùn)行監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)管理、需求分析與預(yù)測(cè)等服務(wù);針對(duì)車(chē)主提供用戶(hù)版的智能充電管理軟件,提供附近站點(diǎn)忙閑信息、車(chē)輛充電數(shù)據(jù)、充電需求預(yù)判與站點(diǎn)等服務(wù)。
在充電站建設(shè)與運(yùn)營(yíng)服務(wù)中，提供軟硬件結(jié)合的綜合服務(wù)，以硬件設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)質(zhì)量為基本, 以軟件服務(wù)的智能性與靈活性為增值。蘇州園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)建設(shè)的區(qū)域級(jí)充電基礎(chǔ)設(shè)施公共服務(wù)平臺(tái)于2018年上線(xiàn)運(yùn)行,已基本實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)公共充電樁的覆蓋以及實(shí)時(shí)監(jiān)控,可為用戶(hù)實(shí)現(xiàn)充電地圖、設(shè)備篩選、位置導(dǎo)航、充電控制、費(fèi)用支付等功能。
以德國(guó)能源市場(chǎng)為例說(shuō)明。企業(yè)可根據(jù)可再生能源的資源情況調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，當(dāng)可再生能源資源充足時(shí)，實(shí)時(shí)電價(jià)相對(duì)較低，在資源欠缺時(shí)則相反,企業(yè)可據(jù)此調(diào)節(jié)其生產(chǎn)計(jì)劃，以降低用能成本，提高其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。德國(guó)RegModHarz項(xiàng)目是德國(guó)“E-Energy"計(jì)劃支持的項(xiàng)目之一，通過(guò)制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),將風(fēng)能、抽水蓄能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等能源系統(tǒng)連接起來(lái)，并為用能客戶(hù)安裝能源管理系統(tǒng)，對(duì)發(fā)電端和用電端實(shí)施雙向管理，基于日前和日內(nèi)市場(chǎng)的價(jià)格調(diào)控用戶(hù)的用電時(shí)間和用電量。
項(xiàng)目為客戶(hù)提供供熱、供冷項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等服務(wù)，并提供專(zhuān)家服務(wù)以實(shí)現(xiàn)客戶(hù)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的成本控制，在此過(guò)程中，客戶(hù)能夠?qū)Ｗ⒂谄鋵?zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，而將能源相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題交給專(zhuān)業(yè)人員處理，為其實(shí)現(xiàn)降低用能成本、能源高效利用的目的。服務(wù)內(nèi)容包括但不限于:
① 能源傳輸、基礎(chǔ)設(shè)施分析、需求優(yōu)化等方面的咨詢(xún)和規(guī)劃;
②供熱、供冷設(shè)備設(shè)施的建設(shè)及后續(xù)運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和故障處理;
③冷、熱管網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)維管理；
④能源審計(jì)服務(wù)等。
其主要的服務(wù)模式包括2種: 合同能源管理與集中式供能。合同能源管理的重點(diǎn)是高效用能，承包商需利用技術(shù)為客戶(hù)提供高效用能服務(wù);集中式供能的重點(diǎn)則是高效的能源分配和利用，以*大限度地減少能源消耗、降低成本,服務(wù)對(duì)象越多則分?jǐn)偝杀驹降停岣哒w運(yùn)營(yíng)效率。
針對(duì)園區(qū)內(nèi)高能耗、粗放型的能源消費(fèi)方式， 有必要促進(jìn)其能源精細(xì)管理和循環(huán)利用，提高資源配置效率，形成節(jié)約高效的能源消費(fèi)體系。
拓展園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的綜合能源增值服務(wù)
工業(yè)園區(qū)的人地關(guān)系調(diào)控是園區(qū)綠色發(fā)展的重要科學(xué)問(wèn)題。園區(qū)尺度上，“人"主要體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，“地"即園區(qū)的資源環(huán)境基礎(chǔ)，主要表現(xiàn)為能源、水資源、土地資源、環(huán)境影響等。經(jīng)濟(jì)、能源、水、土地、環(huán)境構(gòu)成了工業(yè)園區(qū)人地系統(tǒng)中*重要的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間存在著許多聯(lián)系與作用。能源、水、土地資源開(kāi)發(fā)利用既對(duì)園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其生態(tài)環(huán)境有直接作用，又對(duì)更大尺度的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生影響。
工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系的內(nèi)涵就是系統(tǒng)認(rèn)識(shí)園區(qū)“人"“地"各子系統(tǒng)的發(fā)展演變及相互作用的機(jī)制規(guī)律，實(shí)踐中需要深入理解工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系，進(jìn)而科學(xué)設(shè)計(jì)園區(qū)“人"“地"各子系統(tǒng)的協(xié)同關(guān)系，實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展。工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系是園區(qū)綠色發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，是園區(qū)綠色發(fā)展的核心，工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系研究的重點(diǎn)是識(shí)別各子系統(tǒng)之間的相互作用關(guān)系及人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)化調(diào)控。針對(duì)工業(yè)園區(qū)這一類(lèi)特殊的微區(qū)域人地系統(tǒng)開(kāi)展綜合研究，科學(xué)揭示能源—水—土地—環(huán)境等多要素協(xié)同的工業(yè)園區(qū)綠色發(fā)展戰(zhàn)略取向，對(duì)于進(jìn)入“不惑之年"的中國(guó)工業(yè)園區(qū)創(chuàng)新綠色發(fā)展、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量跨越提供決策支撐，具有重要的意義。
開(kāi)展代理售電服務(wù)。鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)能源公司積極開(kāi)展售電服務(wù)，作為工業(yè)區(qū)企業(yè)售電代理商探索電力市場(chǎng)交易、多能源交易品種和交易方式，拓展電力市場(chǎng)交易業(yè)務(wù)范圍，統(tǒng)籌整合園區(qū)用電企業(yè)，參與當(dāng)?shù)仉娏κ袌?chǎng)交易。通過(guò)規(guī)模化效應(yīng)及專(zhuān)業(yè)化服務(wù)降低園區(qū)企業(yè)的用電成本，為工業(yè)區(qū)企業(yè)提供更實(shí)惠、安全、有保障的售電服務(wù)。
開(kāi)展光儲(chǔ)充一體化建設(shè)。綜合考慮工業(yè)區(qū)周邊建設(shè)條件以及交通運(yùn)輸條件，規(guī)劃布局光儲(chǔ)充一體化項(xiàng)目，作為“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化"的典型實(shí)施類(lèi)型之一。初期在工業(yè)區(qū)建設(shè)一個(gè)示范項(xiàng)目，積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并逐漸在工業(yè)區(qū)全面推廣，助力工業(yè)區(qū)綠色交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
其他能源增值服務(wù)。在工業(yè)區(qū)積極開(kāi)展能效提升、節(jié)能改造和用能托管等服務(wù)，對(duì)中小型用能企業(yè)的能源購(gòu)進(jìn)、存儲(chǔ)、使用等環(huán)節(jié)優(yōu)化改良，對(duì)企業(yè)用能設(shè)備效率、用能方式、節(jié)能考核等方面進(jìn)行專(zhuān)業(yè)管理，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能和節(jié)約能源費(fèi)用的目的。同時(shí)提供設(shè)備檢修、智慧運(yùn)維及集中供銷(xiāo)等增值服務(wù)，通過(guò)規(guī)模效應(yīng)，減少企業(yè)在檢修、維護(hù)、采購(gòu)等環(huán)節(jié)中的成本。
能源管理服務(wù)主要是指在企業(yè)的能源采購(gòu)、資源管理、生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備維護(hù)等生產(chǎn)全周期內(nèi)，提供能耗監(jiān)測(cè)、能源消費(fèi)分析、能源效率咨詢(xún)以及能源管理系統(tǒng)等服務(wù)，發(fā)現(xiàn)企業(yè)級(jí)、部門(mén)級(jí)以及特定環(huán) 節(jié)中的能耗問(wèn)題,發(fā)掘企業(yè)節(jié)能降耗的潛力，從而實(shí)現(xiàn)提高能源效率、降低用能成本的目的。通常的實(shí)施步驟為:
①對(duì)能源供應(yīng)、負(fù)荷曲線(xiàn)、能量平衡、投資收益等進(jìn)行協(xié)同分析;
②針對(duì)具體的問(wèn)題提出管理措施，制定解決方案;
③制定關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，管控能源管理方案的實(shí)施過(guò)程;
④分析能源系統(tǒng)整體運(yùn)行情況,優(yōu)化能源采購(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)等管理方式，不斷降低用戶(hù)整體成本。
蘇州園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)獨(dú)墅湖科教創(chuàng)新區(qū)于2015年上線(xiàn)的區(qū)域性智慧能源管理平臺(tái)，對(duì)區(qū)域內(nèi)各單位所有的用能情況進(jìn)行采集傳輸、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)分析及集中管理，開(kāi)展能耗核算或效能評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上提出能效管理與提升建議，平均每年為園區(qū)減少電力消耗約700萬(wàn)kWh，減少二氧化碳排放約6979t 。
在當(dāng)前能源市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的形勢(shì)下，能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)逐漸被打通, 能源市場(chǎng)將變得更加公平、開(kāi)放、透明，能源的商品屬性越發(fā)清晰，市場(chǎng)將催生新的商業(yè)模式,并挖掘出新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)。
在園區(qū)內(nèi),能源零售商可以根據(jù)不同用戶(hù)的用能特性和利益訴求,考慮其用能質(zhì)量要求、用能時(shí)間段、用能需求量等，制定涵蓋不同價(jià)格機(jī)制的個(gè)性化綜合能源零售套餐。在用能側(cè)，運(yùn)營(yíng)商為用戶(hù)提供靈活、經(jīng)濟(jì)的用能套餐，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整 能源配比、用能時(shí)間、價(jià)格機(jī)制等，滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化 的需求;同時(shí)通過(guò)對(duì)不同用戶(hù)的能源需求進(jìn)行合理分配及預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)整體用能效率的優(yōu)化。
在產(chǎn)能側(cè)，運(yùn)營(yíng)商可以與不同的能源供應(yīng)商或上下游相關(guān) 企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)合作,通過(guò)聯(lián)合采購(gòu)保障能源成本, 通過(guò)提高能源利用率降低運(yùn)營(yíng)成本,通過(guò)聯(lián)合管理 降低人力成本，提高管理效率。小型的能源運(yùn)營(yíng)商 可以通過(guò)這種業(yè)務(wù)合作產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)保障其能 源零售服務(wù)的品質(zhì)，利用其服務(wù)的靈活性和定制 化,吸引對(duì)用能服務(wù)有更多需求的客戶(hù)，從而與傳 統(tǒng)能源企業(yè)共同競(jìng)爭(zhēng)。
Mainova AG是德國(guó)*大的能源零售公司之一, 為大約100萬(wàn)人供應(yīng)電力、天然氣、熱力和用水等, 也為德國(guó)各地的許多小型區(qū)域能源供應(yīng)商和工業(yè)客戶(hù)提供電力和天然氣。此外,Mainova在其供應(yīng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)營(yíng)能源運(yùn)輸管網(wǎng)，并可為第三方提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，如:分布式光伏、充電設(shè)施等，其收益來(lái)源除能源零售外,還包括各類(lèi)能源相關(guān)的衍生產(chǎn)品及服務(wù)。
園區(qū)的綜合能源服務(wù)商可以為區(qū)域內(nèi)的分布式能源和終端用戶(hù)提供能源批發(fā)市場(chǎng)的代理服務(wù):
①為各類(lèi)服務(wù)對(duì)象建立標(biāo)準(zhǔn)化市場(chǎng)交易流程，提供能源產(chǎn)品評(píng)價(jià)、交易政策制定與市場(chǎng)分析等服務(wù);
②針對(duì)能源交易需求較小的“小微用戶(hù)"，通過(guò) 項(xiàng)目組合管理的方式集成多個(gè)用戶(hù)的用能負(fù)荷，使原本不滿(mǎn)足市場(chǎng)交易條件的用戶(hù)也能享受優(yōu)惠的市場(chǎng)價(jià)格;
③對(duì)于自身能源需求較大的用戶(hù)，基于市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控手段提供價(jià)格穩(wěn)定、用能可靠的交易服務(wù)。
此外，未來(lái)能源交易平臺(tái)將朝著獨(dú)立、開(kāi)放、多元的新型交易平臺(tái)發(fā)展，這也將催生以信息技術(shù)、數(shù)據(jù)服務(wù)以及安全服務(wù)為主的能源信息服務(wù)市 場(chǎng),使能源交易的開(kāi)展更加輕松便捷。美國(guó)區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司LO3Energy于2016年推出區(qū)塊鏈項(xiàng)目TransActive Grid,當(dāng)?shù)鼐用窨梢詫⑦^(guò)剩的電力通過(guò)一種區(qū)塊鏈原型進(jìn)行出售。2017年該公司與歐洲電力交易所達(dá)成合作意向，利用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)推動(dòng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的能源傳輸,實(shí)現(xiàn)本地分布式能源網(wǎng)絡(luò)與 能源批發(fā)市場(chǎng)的對(duì)接，提供更為便利的電力銷(xiāo)售。
園區(qū)綜合能源規(guī)劃的定量分析離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)性測(cè)算結(jié)果。常規(guī)的經(jīng)濟(jì)性測(cè)算工具主要針對(duì)單種能源系統(tǒng)，當(dāng)開(kāi)展綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)將面臨不同的稅收優(yōu)惠政策、不同的財(cái)政補(bǔ)貼方式、不同的項(xiàng)目評(píng)價(jià)周期及不同的可變成本系數(shù)。同時(shí)，園區(qū)綜合能源規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)結(jié)果需覆蓋系統(tǒng)全壽命階段，不僅考慮設(shè)備初始投資，還包括運(yùn)行期內(nèi)的外購(gòu)燃料成本及運(yùn)維檢修成本。
園區(qū)綜合能源規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性測(cè)算也跟采用的商業(yè)模式息息相關(guān)，采用常規(guī)銷(xiāo)售模式時(shí)，能源收入就是能源量乘以能源單價(jià)。采用節(jié)能量分成時(shí)，能源收入就變成了節(jié)能收益的分成比例。采用能源托管方式時(shí)，能源收入可能就變成了一個(gè)固定量。因此，建議在開(kāi)展園區(qū)綜合能源規(guī)劃經(jīng)濟(jì)性測(cè)算時(shí)需要多種等效方式，比如將不同周期的能源設(shè)備更替作為分階段規(guī)劃的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者將部分設(shè)備的更替費(fèi)用折算成更大的運(yùn)維費(fèi)用放入經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。同時(shí)，園區(qū)綜合能源規(guī)劃需要及時(shí)更新稅收優(yōu)惠、補(bǔ)貼政策，確保園區(qū)綜合能源規(guī)劃經(jīng)濟(jì)性測(cè)算更加真實(shí)可信。
園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)綜合能源配置的投融資
通過(guò)調(diào)控工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系，解決園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源能源、環(huán)境系統(tǒng)的矛盾，是支撐園區(qū)綠色發(fā)展的根本目的。園區(qū)的人地關(guān)系內(nèi)涵、子系統(tǒng)相互作用定量關(guān)系及綠色發(fā)展目標(biāo)建立后，如何實(shí)現(xiàn)基于經(jīng)濟(jì)、資源、能源、環(huán)境等多要素協(xié)同的工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系調(diào)控綜合決策亟待開(kāi)展研究。
綜合能源服務(wù)作為一種新型的能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)換和利用方式，將成為工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型與低碳發(fā)展的重要手段之一。近年來(lái)，隨著分布式供能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在國(guó)際國(guó)內(nèi)的發(fā)展，以及我國(guó)新一輪電力體制改革的深入推進(jìn)，新興能源業(yè)態(tài)層出不斷，集大成者當(dāng)屬綜合能源系統(tǒng)，其融合能源互聯(lián)網(wǎng)、多能互補(bǔ)、分布式能源、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、天然氣冷熱電三聯(lián)供等多種形式。
在能源“十三五"規(guī)劃及“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源"的指導(dǎo)下，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)建設(shè)及綜合能源服務(wù)業(yè)態(tài)發(fā)展得到了有力的推動(dòng)，構(gòu)建起“電、熱、冷、氣"橫向多能耦合、“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)"縱向多能協(xié)同、以及能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)都靈活高效的綜合能源系統(tǒng)。這也改變了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)“條塊分割"的情況，有利于工業(yè)園區(qū)內(nèi)能源的高效利用與宏觀整合。
工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目主要可分為設(shè)計(jì)、招標(biāo)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)四個(gè)階段，工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)的商業(yè)模式可分為建設(shè)前期工業(yè)園區(qū)的開(kāi)發(fā)模式和運(yùn)營(yíng)階段工業(yè)園區(qū)的盈利模式。因此，對(duì)資金的大量需求一般發(fā)生在建設(shè)階段，項(xiàng)目公司承接委托或招標(biāo)后對(duì)園區(qū)進(jìn)行綜合能源服務(wù)改造。
在“碳中和"政策設(shè)計(jì)和框架路線(xiàn)下，綜合能源服務(wù)與碳減排具有很強(qiáng)的正相關(guān)性，是園區(qū)實(shí)現(xiàn)碳排放盡早達(dá)到峰值的重要途徑。在大量園區(qū)進(jìn)行綜合能源服務(wù)建設(shè)的同時(shí)，必然需要強(qiáng)大的資金支持,預(yù)計(jì)2020-2025年綜合能源服務(wù)的市場(chǎng)潛力將從0.5-0.6萬(wàn)億元增長(zhǎng)到0.8-1.2萬(wàn)億元。
在綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)下，節(jié)能服務(wù)的投資需求仍將維持在較高水平。作為較為成熟的綜合能源服務(wù)細(xì)分市場(chǎng)，節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)在“十三五"期間實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng)。
在“十四五"時(shí)期，預(yù)計(jì)全國(guó)需要完成的五年期定比節(jié)能量將超過(guò)8億tce，全社會(huì)技術(shù)和管理節(jié)能投資需求估計(jì)超過(guò)1萬(wàn)億元；其中，節(jié)能服務(wù)投資占有相當(dāng)大的比重，投資需求將主要來(lái)自工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域。當(dāng)前我國(guó)70%的工業(yè)用能集中在工業(yè)園區(qū)，因此工業(yè)園區(qū)的節(jié)能服務(wù)“碳達(dá)峰、碳中和"宏偉戰(zhàn)略目標(biāo)下，工業(yè)園區(qū)減碳潛力巨大。
此外，綜合供能服務(wù)市場(chǎng)投資需求將呈現(xiàn)高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。“十四五"能源發(fā)展初步規(guī)劃、各類(lèi)分布式供能技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性和商業(yè)價(jià)值提升，以及終端用能加速電氣化、清潔化、低碳和零碳化等因素，綜合供能服務(wù)市場(chǎng)投資需求可能超過(guò)同時(shí)期節(jié)能服務(wù)市場(chǎng)投資需求。熱源開(kāi)發(fā)將更為多元，工業(yè)余熱開(kāi)發(fā)利用、生物質(zhì)能供熱、核能供熱的市場(chǎng)規(guī)模有可能擴(kuò)大
另外，智慧能源服務(wù)市場(chǎng)投資需求成長(zhǎng)性。具體來(lái)看，全社會(huì)能源生產(chǎn)、加工轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存、流通、消費(fèi)等環(huán)節(jié)都有越來(lái)越大的智慧能源服務(wù)市場(chǎng)需求，年均投資需求有可能在千億元級(jí)的水平；智慧園區(qū)、智慧工廠、智慧樓宇、智慧能源基地等的建設(shè)，將共同貢獻(xiàn)智慧能源服務(wù)市場(chǎng)的重大需求。
總的來(lái)看，“十四五"時(shí)期，綜合能源服務(wù)市場(chǎng)投資總需求有望達(dá)到數(shù)萬(wàn)億元的水平，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。而隨著大量工業(yè)園區(qū)進(jìn)行綜合能源服務(wù)改造，其對(duì)于市場(chǎng)投融資的需求越來(lái)越大，所需要的金融支持急劇增加。
園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源配置的金融解決方案
以工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系為核心，研究其綠色發(fā)展，具有重大現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景，并可進(jìn)一步豐富不同區(qū)域尺度的人地關(guān)系研究，豐富以人地關(guān)系為主線(xiàn)的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的理論體系和研究范式。特別地，對(duì)工業(yè)園區(qū)土地、能源、水、環(huán)境這幾個(gè)關(guān)鍵發(fā)展要素及其相互關(guān)系科學(xué)認(rèn)識(shí)，是進(jìn)一步支撐綠色發(fā)展體制機(jī)制創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)。
雖然綠色金融的支持范圍及力度不斷擴(kuò)大，但工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)領(lǐng)域仍存在大量資金缺口。目前直接融資市場(chǎng)能夠給予綠色領(lǐng)域的支持力度明顯不夠，綠色債券總體規(guī)模本身尚不足萬(wàn)億元，綠色信貸仍是綠色金融的主力。但按照工業(yè)節(jié)能占比5%的數(shù)據(jù)來(lái)算，工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域獲得的綠色信貸規(guī)模僅為5500億元。綜合能源服務(wù)只是節(jié)能領(lǐng)域中的一種模式，其市場(chǎng)規(guī)模卻已經(jīng)超出綠色信貸支持規(guī)模。由此推斷，工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)融資需要更多途徑來(lái)得到滿(mǎn)足，因此需要進(jìn)一步擴(kuò)大綠色和綠色債券的規(guī)模，增加融資的可獲得性，為工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)建設(shè)提供資金來(lái)源。
另外在工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)所包含的具體模式上，因受制于資金、技術(shù)等方面壓力，能源服務(wù)商對(duì)大幅提升能效的集成式業(yè)務(wù)投入熱情較低。更傾向于發(fā)展分布式能源、設(shè)備節(jié)能改造等技術(shù)要求相對(duì)較低、模式相對(duì)成熟的單體式綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)。對(duì)于多能協(xié)同一體化供應(yīng)、綠色能源系統(tǒng)等技術(shù)要求高、模式尚不成熟，但卻能夠大幅提升終端能源系統(tǒng)能效的集成式業(yè)務(wù)投入熱情較低。因此，進(jìn)一步擴(kuò)大資金支持，用金融力量去推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，是完善工業(yè)能源服務(wù)模式，推動(dòng)園區(qū)節(jié)能減排的重要途徑。
工業(yè)園區(qū)的綜合能源服務(wù)是未來(lái)綠色金融支持的重要方向。碳中和的實(shí)現(xiàn)在于棕色企業(yè)、棕色資產(chǎn)的綠色轉(zhuǎn)型。棕色資產(chǎn)是主要碳排放源，只有實(shí)現(xiàn)棕色項(xiàng)目有序轉(zhuǎn)型，才能有效推動(dòng)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而工業(yè)園區(qū)的綜合能源服務(wù)正是推動(dòng)原有的棕色資產(chǎn)進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)型的重要途徑，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排，降低能源消耗起到至關(guān)重要的作用。
此外，不同于大型綜合能源服務(wù)商有較強(qiáng)的客戶(hù)、技術(shù)、資金等優(yōu)勢(shì)，中小型能源服務(wù)商難以具備全技術(shù)、全環(huán)節(jié)服務(wù)能力，導(dǎo)致行業(yè)壁壘難以打破，制約綜合能源服務(wù)質(zhì)量進(jìn)一步提升。加上園區(qū)的能效提升項(xiàng)目一般屬于重資產(chǎn)投資，具有初始投資大、回收周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，更是對(duì)中小型服務(wù)商形成了制約作用。而在面臨申請(qǐng)或者發(fā)行債券時(shí)，因自身的規(guī)模和背景限制，往往面臨更高的成本。所以，在園區(qū)綜合能源服務(wù)領(lǐng)域，對(duì)中小服務(wù)商提供多種金融途徑支持，例如針對(duì)中小型企業(yè)的數(shù)據(jù)+信貸業(yè)務(wù)，設(shè)備融資租賃業(yè)務(wù)，以及結(jié)合企業(yè)能效、排放數(shù)據(jù)的環(huán)責(zé)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)等等，能夠有效分散各方風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)園區(qū)綜合能源服務(wù)的發(fā)展。
綠色金融可為園區(qū)綜合能源服務(wù)賦能，拓寬其融資途徑，為節(jié)能發(fā)展提供金融支持。綠色金融是指為支持環(huán)境改善、應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和資源節(jié)約高效利用等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，即對(duì)環(huán)保、節(jié)能、清潔能源、綠色交通、綠色建筑等領(lǐng)域的項(xiàng)目投融資、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)、風(fēng)險(xiǎn)管理等所提供的金融服務(wù)。
綠色金融支持工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)建設(shè)可以在三個(gè)方面發(fā)揮作用：降低融資成本，增加融資的可獲得性，創(chuàng)造新的交易市場(chǎng)。其落實(shí)到具體形式上可以分為綠色，綠色債券，融資租賃，以及碳交易市場(chǎng)等。
綠色為綠色項(xiàng)目提供優(yōu)惠性的低利率，降低融資成本，是支持工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)投融資的重要途徑。到2020年，中國(guó)的綠色信貸規(guī)模約為11萬(wàn)億元，占社會(huì)融資比重約為7%。綠色債券規(guī)模約為1萬(wàn)億元。根據(jù)銀保監(jiān)會(huì)的數(shù)據(jù)，綠色信貸所流向的領(lǐng)域包括綠色交通（37%）、新興產(chǎn)業(yè)（約21%）、可再生能源（約20%）和工業(yè)節(jié)能（約5%）。其中工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)可以獲得部分工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域的綠色。
綠色債券方面，近年來(lái)我國(guó)綠色債券不斷發(fā)展，相關(guān)政策逐漸加大支持力度，為節(jié)能建設(shè)提供動(dòng)力。《銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)綠色金融評(píng)價(jià)方案》正式實(shí)施后，將綠色信貸和綠色債券納入了銀行定性指標(biāo)考核范圍。2016年以來(lái)發(fā)行的綠色債券中，59%為多用途（覆蓋交通運(yùn)輸、能源生產(chǎn)和節(jié)能等），13%則專(zhuān)門(mén)用于清潔能源項(xiàng)目，另有11%用于清潔交通。數(shù)據(jù)顯示，2021年前5個(gè)月，中國(guó)綠色債券累計(jì)發(fā)行數(shù)量達(dá)到150只，累計(jì)募資金額1924.95億元，同比分別大幅增長(zhǎng)56.25%與82.72%。綠色債券的子品種碳中和債更是異軍突起。
相比一般的綠色債券，碳中和債募集資金專(zhuān)項(xiàng)用于具有碳減排效益的綠色項(xiàng)目，主要用于清潔能源、清潔交通、綠色建筑等具有碳減排效益的綠色項(xiàng)目。從項(xiàng)目角度來(lái)看，高效節(jié)能裝備制造，工業(yè)節(jié)能改造，用電設(shè)施節(jié)能，工業(yè)園區(qū)污染治理，工業(yè)園區(qū)資源綜合利用等都屬于綠色債券支持項(xiàng)目范疇。
融資租賃是為中小型服務(wù)商在面對(duì)工業(yè)園區(qū)規(guī)模的綜合能源服務(wù)建設(shè)時(shí)提供的新的融資方式。在綜合能源服務(wù)領(lǐng)域具有融資能力的服務(wù)商只是少數(shù)，面對(duì)工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)的系統(tǒng)建設(shè)等重資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)類(lèi)項(xiàng)目時(shí)，大部分中小型服務(wù)商仍需要融資租賃來(lái)提升交付能力。作為眾多商務(wù)模式中的一種，融資租賃模式應(yīng)用于綜合能源服務(wù)項(xiàng)目中，相較于銀行、發(fā)行企業(yè)債券等傳統(tǒng)融資模式，提供了一種新的融資方式，通過(guò)專(zhuān)業(yè)化分工，縮短決策流程，降低決策風(fēng)險(xiǎn)，是一種適合項(xiàng)目快速落地的商務(wù)模式。
碳排放權(quán)交易市場(chǎng)為工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)建設(shè)提供了強(qiáng)大激勵(lì)。全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)已于2021年7月16日正式啟動(dòng)。在一定量的碳排放配額的激勵(lì)下，碳排放量的市場(chǎng)化交易有望為工業(yè)園區(qū)進(jìn)行綜合能源服務(wù)建設(shè)提供強(qiáng)大動(dòng)力。在工業(yè)園區(qū)進(jìn)行綜合能源服務(wù)改造后，園區(qū)企業(yè)通過(guò)減少碳排放量，碳排放配額的剩余額度可在市場(chǎng)出售，從而獲得額外的經(jīng)濟(jì)利益。碳排放交易是綠色金融支持工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)的新的重要方式。
多數(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)都通過(guò)完善的基礎(chǔ)能源配套降低園區(qū)企業(yè)建設(shè)周期，加快企業(yè)投產(chǎn)，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，因此終端能源價(jià)格就成為招商引資的談判關(guān)鍵點(diǎn)之一。金屬冶煉、電子信息、化工造紙、食品加工等企業(yè)對(duì)能源單價(jià)敏感度高，多數(shù)投資方邀請(qǐng)筆者編制能源規(guī)劃的原因均離不開(kāi)降低能源價(jià)格。
通常園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)運(yùn)營(yíng)以電能或燃?xì)庾鳛橹饕茉矗ㄟ^(guò)建設(shè)光伏發(fā)電、地源熱泵、蓄冷等多種能源進(jìn)行輔助。綜合能源規(guī)劃有利于園區(qū)基礎(chǔ)配套的一次成型，更有利于系統(tǒng)優(yōu)化、提高用能效率，降低能源設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)的總成本。同時(shí)，綜合能源規(guī)劃可以幫助園區(qū)和能源投資企業(yè)測(cè)算在合理收益邊界條件下的能源單價(jià)，設(shè)計(jì)更加合理的商業(yè)模式，不僅保障投資方的合理訴求，也可以為園區(qū)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入中能源價(jià)格的談判提供依據(jù)。
推進(jìn)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)節(jié)能降碳重點(diǎn)工程
從系統(tǒng)工程和全局視角，推進(jìn)園區(qū)經(jīng)濟(jì)—能源—環(huán)境（“3E"）系統(tǒng)整體優(yōu)化，實(shí)施園區(qū)節(jié)能降碳增效工程。鼓勵(lì)優(yōu)先利用可再生能源，實(shí)施能—水統(tǒng)籌，強(qiáng)化節(jié)約、提效、開(kāi)源，產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)雙優(yōu)化、雙清潔化，優(yōu)化資源要素配置；以園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施為重點(diǎn)，推動(dòng)能源、環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)優(yōu)化和循環(huán)共生；構(gòu)建智慧管理平臺(tái)，推動(dòng)能源管理與園區(qū)安全、環(huán)保、物流等一體化、智慧化。為此，園區(qū)節(jié)能降碳建議優(yōu)先抓好以下重點(diǎn)工程。
園區(qū)節(jié)能降碳分類(lèi)指導(dǎo)能力建設(shè)工程
“一園一策"，研究制定園區(qū)分類(lèi)管理方法。從綠色發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)特征、能源結(jié)構(gòu)、能源效率、碳排放等維度，對(duì)園區(qū)分級(jí)分類(lèi)；從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)、能源系統(tǒng)優(yōu)化、基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)等方面，明確各類(lèi)園區(qū)能效提升重點(diǎn)。
總體來(lái)看，園區(qū)作為實(shí)體經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，未來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)能耗總量和碳排放總量仍將繼續(xù)增長(zhǎng)。針對(duì)園區(qū)能源消耗及碳排放特點(diǎn)，課題組提出“以地定產(chǎn)、以產(chǎn)見(jiàn)能(碳)、以能(碳)優(yōu)產(chǎn)"的碳達(dá)峰方略，將園區(qū)綜合能效提升作為關(guān)鍵，系統(tǒng)有序推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能效提升、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、碳捕集等四大措施，深化工業(yè)園區(qū)節(jié)能降碳。
研究顯示，通過(guò)有序?qū)嵤┥鲜鏊念?lèi)減排措施，2015-2035年和2035-2050年期間，全生命周期碳排放量可分別減排28%和51%。現(xiàn)階段園區(qū)應(yīng)優(yōu)先實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能效提升減碳工程，挖掘其*大減排潛力；其次是提高園區(qū)非化石能源占比和增加CCUS應(yīng)用。從時(shí)間維度分析，2035-2050年期間通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能效提升、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的減排潛力基本釋放，進(jìn)一步深度減排則需要依靠工業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)空間布局優(yōu)化和必要的CCUS。
推動(dòng)園區(qū)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可著力生活垃圾、生物質(zhì)和污泥能源化，并輔以工藝過(guò)程余熱高效回收，“一園一策"發(fā)展風(fēng)、光、氫能等能源。已有研究顯示，2035年后預(yù)期對(duì)園區(qū)碳減排貢獻(xiàn)較大的途徑主要為氫能、風(fēng)電和光伏，到2050年其潛在減排貢獻(xiàn)率約為73%~81%，其中氫能在2015-2035年期間有望減碳36%~37%，預(yù)期2035-2050年達(dá)到46%~50%，將對(duì)園區(qū)深度減碳起到積極作用。
園區(qū)三級(jí)計(jì)量精細(xì)化物質(zhì)流能量流管理提升工程
完善企業(yè)三級(jí)計(jì)量，是“加強(qiáng)園區(qū)物質(zhì)流管理"的重要支撐。推動(dòng)園區(qū)深入開(kāi)展精細(xì)化數(shù)字化計(jì)量工程，配齊能、水、料三級(jí)計(jì)量監(jiān)測(cè)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理；全面推行數(shù)字化智能化計(jì)量工作，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智慧化物質(zhì)流管理系統(tǒng)。
設(shè)立園區(qū)及企業(yè)能效專(zhuān)職崗位，推動(dòng)用能、用水量大的企業(yè)配全三級(jí)計(jì)量設(shè)備，并適當(dāng)超前配備數(shù)字化智能化儀表，逐步實(shí)現(xiàn)園區(qū)全覆蓋，實(shí)時(shí)采集能量流、物質(zhì)流信息并接入園區(qū)智慧化管理平臺(tái)，建立多源時(shí)間序列數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的園區(qū)智能分析和精細(xì)管理決策，做好園區(qū)能源和物質(zhì)平衡管理，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)字化碳管理系統(tǒng)。
通過(guò)完善園區(qū)企業(yè)用戶(hù)側(cè)分時(shí)三級(jí)計(jì)量表計(jì)的建設(shè)改造，自下而上厘清園區(qū)多產(chǎn)品、多元素、多層級(jí)的物質(zhì)能量代謝結(jié)構(gòu)、路徑、過(guò)程等特征，定量揭示全生命周期的環(huán)境影響，提出靶向減污降碳調(diào)控措施，推動(dòng)企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間物料閉路循環(huán)，并持續(xù)循環(huán)迭代優(yōu)化。
園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施共生節(jié)能減污降碳提效工程
針對(duì)工業(yè)園區(qū)能源基礎(chǔ)設(shè)施的三大特點(diǎn)，課題組建立了年份—存量減碳模型，研究了五種主要技術(shù)措施的減碳潛力及成本效益，主要包括：天然氣替代燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)、垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)替代燃煤、抽凝/純凝式汽輪機(jī)升級(jí)為背壓式汽輪機(jī)、將小容量燃煤機(jī)組用大容量機(jī)組替代、發(fā)展天然氣聯(lián)合循環(huán)機(jī)組替代燃煤小機(jī)組。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)五種措施綜合應(yīng)用，溫室氣體可減排8%~16%，同時(shí)能減排SO2 24%~31%、減排NOx 10%~14%，并有34%~39%的節(jié)水潛力。五種措施綜合作用情景下，可獲得519元/噸CO2當(dāng)量收益（按2015年可比價(jià)）。
園區(qū)能源基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施之間建立余熱利用、污水深度處理資源化、污泥能源化等為主的能—水耦合共生系統(tǒng)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)水減污。課題組研究表明，全國(guó)80%的園區(qū)有集中式能源環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，72%的園區(qū)有集中式污水處理廠，園區(qū)水環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施和能源基礎(chǔ)設(shè)施之間建立能--水耦合的共生關(guān)系是減污降碳的重要舉措。
針對(duì)級(jí)經(jīng)開(kāi)區(qū)的研究顯示，210余家園區(qū)可建立518條共生關(guān)系，其中239條基于能源交換，279條基于水資源交換；通過(guò)共生，能源和水資源節(jié)約潛力分別為7%和73%，可獲得的節(jié)水潛力、節(jié)能潛力、降碳潛力分別為12.8億立方米/年、90.9萬(wàn)噸標(biāo)煤/年、572萬(wàn)噸CO2當(dāng)量/年。
園區(qū)數(shù)智強(qiáng)鏈數(shù)字化電氣化工程
推動(dòng)數(shù)字要素、智能制造加快向園區(qū)集聚發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)層面和園區(qū)層面數(shù)字化、智能化、綠色化融合發(fā)展，強(qiáng)化電力管理智能化，提升產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、創(chuàng)新鏈協(xié)同配套能力，提高產(chǎn)業(yè)鏈韌性，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈安全性，催生“產(chǎn)業(yè)化+數(shù)字化+智能制造"新業(yè)態(tài)；加強(qiáng)園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃、工藝技術(shù)、物料配送、設(shè)備監(jiān)控維護(hù)、質(zhì)量管控以及能量流物質(zhì)流智能化跟蹤管理。
搭建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的園區(qū)節(jié)能降碳決策支撐平臺(tái)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)園區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，并定期動(dòng)態(tài)更新，由專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)和科研單位聯(lián)合運(yùn)維并開(kāi)展數(shù)據(jù)挖掘研究，支撐管理決策。
加強(qiáng)園區(qū)電氣化建設(shè)。針對(duì)園區(qū)海量中低壓小容量電力用戶(hù)，開(kāi)發(fā)終端智控裝置和資源群控平臺(tái)，建立碎片資源喚醒聚合互動(dòng)新模式，以“小裝置"全面感知、柔性調(diào)節(jié)、本地控制用戶(hù)多類(lèi)型設(shè)備，以“大平臺(tái)"聚合可調(diào)資源，智能輔助決策，開(kāi)展分層分級(jí)響應(yīng)；以“強(qiáng)服務(wù)"注重用戶(hù)無(wú)感體驗(yàn)，拓展節(jié)能降費(fèi)增值服務(wù)，實(shí)現(xiàn)政府、用戶(hù)、電網(wǎng)多方共贏。
加強(qiáng)園區(qū)電力資源配置優(yōu)化。通過(guò)能源系統(tǒng)綜合規(guī)劃、多用戶(hù)互動(dòng)、電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制及智能化改造，實(shí)現(xiàn)冷熱電氣協(xié)同、源網(wǎng)荷儲(chǔ)集群聯(lián)控；通過(guò)優(yōu)化負(fù)荷和儲(chǔ)能有功控制及電力電子設(shè)備無(wú)功調(diào)控對(duì)沖有功和無(wú)功沖擊，提升園區(qū)電能質(zhì)量；通過(guò)智慧電務(wù)，基于設(shè)備級(jí)用能數(shù)據(jù)，開(kāi)展精細(xì)化綜合能源服務(wù)。
園區(qū)綜合能效提升系統(tǒng)工程
立足園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用能特點(diǎn)，加強(qiáng)工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)建設(shè)，突出系統(tǒng)優(yōu)化和全生命周期思想，著力三個(gè)轉(zhuǎn)變：一是橫向多能互補(bǔ)，從單一能源向綜合能源轉(zhuǎn)變；二是縱向建立“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)"協(xié)調(diào)，形成多樣化能源的供給、需求及儲(chǔ)能調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)平衡；三是集中與分布式相協(xié)調(diào)。
以化工園區(qū)為例，首先，針對(duì)園區(qū)能源生產(chǎn)—能源供應(yīng)—化工生產(chǎn)等多系統(tǒng)，綜合運(yùn)用生產(chǎn)工藝綠色化、電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化、電機(jī)設(shè)備升級(jí)、余熱回收等推進(jìn)園區(qū)系統(tǒng)性節(jié)能和效率提升。其次，強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程—產(chǎn)業(yè)鏈接—基礎(chǔ)設(shè)施—安全環(huán)境管理協(xié)同，抓住綠色化學(xué)與綠色化工技術(shù)集成的關(guān)鍵，加強(qiáng)短流程原子經(jīng)濟(jì)合成技術(shù)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)源頭減污和源頭節(jié)能，通過(guò)多產(chǎn)品多過(guò)程共生耦合，實(shí)現(xiàn)園區(qū)整體性能效提升和減污降碳。
當(dāng)前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)仍在工業(yè)，工業(yè)發(fā)展重在以工業(yè)地產(chǎn)為載體的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。作為工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的載體，工業(yè)園區(qū)和園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的綠色發(fā)展是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要組成。揭示工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系的內(nèi)涵，協(xié)同優(yōu)化工業(yè)園區(qū)人地關(guān)系，是化解園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)中園區(qū)與環(huán)境的矛盾、推進(jìn)園區(qū)綠色發(fā)展的必然選擇。
--以上內(nèi)容轉(zhuǎn)自微信公眾號(hào)：PPP產(chǎn)業(yè)大講堂，2023年5月23日《產(chǎn)業(yè)園區(qū)中工業(yè)廠房的能源綜合配置》。
文章解讀
文章指出當(dāng)前園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源配置存在的主要問(wèn)題，包括能源供應(yīng)保障不足、傳統(tǒng)能源比例過(guò)高、能源管理方式粗放、新能源利用比例偏低、對(duì)多種能源的使用情況無(wú)法實(shí)時(shí)掌握等。通過(guò)園區(qū)綜合能源架構(gòu)：物理層、信息層、服務(wù)層三個(gè)層次進(jìn)行園區(qū)綜合能源的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與實(shí)施，推進(jìn)園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)節(jié)能降碳重點(diǎn)工程包括五個(gè)方面：園區(qū)節(jié)能降碳分類(lèi)指導(dǎo)能力建設(shè)工程、園區(qū)三級(jí)計(jì)量精細(xì)化物質(zhì)流能量流管理提升工程、園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施共生節(jié)能減污降碳提效工程、園區(qū)數(shù)智強(qiáng)鏈數(shù)字化電氣化工程和園區(qū)綜合能效提升系統(tǒng)工程。
近三年來(lái)，多部門(mén)發(fā)文均有提及針對(duì)工業(yè)園區(qū)節(jié)能減排工作指導(dǎo)意見(jiàn)，要求提升工業(yè)園區(qū)能源利用效率，加快園區(qū)能源數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建智慧能源體系，打造綠色低碳型工業(yè)園區(qū)。
時(shí)間 | 發(fā)文部門(mén) | 文件 | 內(nèi)容 |
2021年2月 | 國(guó)務(wù)院 | 《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》 | 提升產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群循環(huán)化水平。推進(jìn)既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群循環(huán)化改造，推動(dòng)公共設(shè)施共建共享、能源梯級(jí)利用、資源循環(huán)利用和污染物集中安全處置等。鼓勵(lì)建設(shè)電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同互濟(jì)的綜合能源項(xiàng)目。 |
2021年10月 | 生態(tài)環(huán)境部 | 《關(guān)于在產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)中開(kāi)展碳排放評(píng)價(jià)試點(diǎn)的通知》 | 江蘇、浙江、山西、陜西、重慶等省市的7個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)為批在規(guī)劃環(huán)評(píng)中開(kāi)展碳排放評(píng)價(jià)試點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。 |
2022年1月 | 國(guó)務(wù)院 | 《“十四五"數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》 | 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型。引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)園區(qū)加快數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，利用數(shù)字技術(shù)提升園區(qū)管理和服務(wù)能力。積極探索平臺(tái)企業(yè)與產(chǎn)業(yè)園區(qū)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)模式，豐富技術(shù)、數(shù)據(jù)、平臺(tái)、供應(yīng)鏈等服務(wù)供給，提升線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的資源共享水平，引導(dǎo)各類(lèi)要素加快向園區(qū)集聚。 |
2022年1月 | 國(guó)家能源局 | 《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》 | 完善工業(yè)領(lǐng)域綠色能源消費(fèi)支持政策。鼓勵(lì)建設(shè)綠色用能產(chǎn)業(yè)園區(qū)和企業(yè)，發(fā)展工業(yè)綠色微電網(wǎng)，支持在自有場(chǎng)所開(kāi)發(fā)利用清潔低碳能源，建設(shè)分布式清潔能源和智慧能源系統(tǒng)。加強(qiáng)新型電力系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)。推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、智能化技術(shù)與電力系統(tǒng)融合發(fā)展，推動(dòng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展，構(gòu)建智慧能源體系。 |
2022年8月 | 工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部 | 《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》 | 加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)；建設(shè)綠色低碳工廠；打造綠色低碳工業(yè)園區(qū)；主動(dòng)推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型；推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+綠色低碳"等。 |
工業(yè)園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)構(gòu)成
把一個(gè)工業(yè)園區(qū)的能源系統(tǒng)看成一個(gè)微網(wǎng)，這個(gè)能源微網(wǎng)可能由微電網(wǎng)、給/排水網(wǎng)、供冷/熱管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)等等組成。要提高園區(qū)的能源利用效率，管理者首先要實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)各類(lèi)能源的精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)多級(jí)能源計(jì)量和評(píng)估，這就需要建立一套園區(qū)能源的數(shù)字化系統(tǒng)，系統(tǒng)可以反饋整個(gè)園區(qū)能源的運(yùn)行情況。能源數(shù)字化系統(tǒng)包括物理系統(tǒng)、感知系統(tǒng)和信息系統(tǒng)三個(gè)維度。
圖1 園區(qū)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)的三維構(gòu)成
物理系統(tǒng)是能源的物質(zhì)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、供應(yīng)等功能，以微電網(wǎng)為例，包括市電、新能源(光伏、風(fēng)力發(fā)電等)、變壓器、輸配電開(kāi)關(guān)柜、儲(chǔ)能系統(tǒng)、用電負(fù)荷（空調(diào)、照明、電機(jī)等）、V2G充電樁等等。
很多物理系統(tǒng)不具備數(shù)字化通訊能力，需要配置感知設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)物理系統(tǒng)的數(shù)字化展現(xiàn)，主要為二次設(shè)備，其中包括保護(hù)控制裝置、監(jiān)測(cè)和計(jì)量?jī)x表、電量變送器、電能質(zhì)量分析治理設(shè)備等，這些二次設(shè)備組成了園區(qū)能源數(shù)字化的感知系統(tǒng)。
*后還需要把感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過(guò)簡(jiǎn)單易懂的界面展示給管理人員，并提供分析建議和控制策路以達(dá)到園區(qū)能源管理和節(jié)能降耗的目的。感知系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)通過(guò)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)采集并初步處理后傳輸給人機(jī)界面--信息系統(tǒng)，提供能源數(shù)據(jù)服務(wù)和控制、運(yùn)維功能，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見(jiàn)圖2。
圖2 能源數(shù)字化建設(shè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
工業(yè)園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)功能
AcrelEMS工業(yè)園區(qū)能源管理系統(tǒng)幫助搭建工業(yè)園區(qū)的能源計(jì)量體系和能源管理，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)園區(qū)電網(wǎng)電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、照明控制、負(fù)荷監(jiān)控、充電樁運(yùn)營(yíng)管理、分布式光伏監(jiān)控、儲(chǔ)能控制管理、用水監(jiān)測(cè)、暖通管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、能源計(jì)費(fèi)等功能，通過(guò)一套平臺(tái)實(shí)現(xiàn)園區(qū)能源數(shù)字化集中管理，達(dá)到可靠、安全、節(jié)約、高效、低碳用能的目的。
圖3 園區(qū)能源管理系統(tǒng)功能一覽圖
3.1 電力監(jiān)控，提升園區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行安全
AcrelEMS對(duì)園區(qū)變電站、高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無(wú)功補(bǔ)償柜及電纜等配電相關(guān)設(shè)備的電氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、漏電電流、接點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，監(jiān)測(cè)園區(qū)電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進(jìn)行治理，對(duì)故障及時(shí)處理并發(fā)出告警信息，提高園區(qū)供電可靠性。
圖4 電力監(jiān)控和溫度監(jiān)測(cè)
3.2 新能源接入，提升園區(qū)能源供應(yīng)安全
AcrelEMS接入園區(qū)分布式光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括逆變器、箱變、計(jì)量?jī)x表及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，協(xié)助管理者進(jìn)行光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計(jì)，擴(kuò)展園區(qū)供電容量，降低用電成本，減少碳排放。
圖5 光伏發(fā)電曲線(xiàn)對(duì)照分析
3.3儲(chǔ)能策略控制，提升新能源消納
AcrelEMS接入儲(chǔ)能系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS)數(shù)據(jù)，為管理者提供運(yùn)行模式監(jiān)視和控制策略選擇，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電芯電流、溫度、SOC、SOH，檢測(cè)直流系統(tǒng)絕緣狀況，并根據(jù)企業(yè)峰谷特點(diǎn)和電價(jià)波動(dòng)以及上級(jí)平臺(tái)指令設(shè)置儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，促進(jìn)新能源消納，降低園區(qū)用電成本。
圖6 儲(chǔ)能系統(tǒng)PCS監(jiān)測(cè)和電池監(jiān)測(cè)
3.4能耗管理，搭建計(jì)量體系
AcrelEMS采集園區(qū)電、水、熱、燃?xì)獾饶茉聪模罱ㄈ?jí)能源計(jì)量體系，進(jìn)行分類(lèi)分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)，計(jì)算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢(shì)，對(duì)標(biāo)主要用能設(shè)備能效進(jìn)行能效診斷，計(jì)算企業(yè)碳排放，為園區(qū)實(shí)現(xiàn)能源精細(xì)化管理，制定碳達(dá)峰、碳中和路線(xiàn)提供數(shù)據(jù)支持。
圖7 能耗分析
3.5負(fù)荷控制及計(jì)費(fèi)，精細(xì)化管理降低能耗
AcrelEMS系統(tǒng)通過(guò)對(duì)園區(qū)建筑內(nèi)部和公共照明的集中控制、感應(yīng)控制、定時(shí)控制等方式節(jié)約照明能源，還可以幫助管理者更好地管理轉(zhuǎn)供電的能源收費(fèi)，做到欠費(fèi)提前通知、欠費(fèi)控制以及支付對(duì)接，通過(guò)算法消納園區(qū)能耗公攤，避免不合理收費(fèi)，保障能源收支平衡。
圖8 照明智能控制和能源預(yù)付費(fèi)管理
3.6負(fù)荷預(yù)測(cè)，協(xié)調(diào)控制，保障園區(qū)供用平衡
AcrelEMS系統(tǒng)基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣因素、園區(qū)生產(chǎn)計(jì)劃等，預(yù)測(cè)園區(qū)功率需求、光伏發(fā)電功率、充電需求，根據(jù)變壓器負(fù)載率和負(fù)荷變化，對(duì)園區(qū)可調(diào)可控設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，引導(dǎo)有序充電，調(diào)整儲(chǔ)能充放電計(jì)劃，為園區(qū)制定能源計(jì)劃、優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)提供技術(shù)支持。
圖9 充電樁控制和功率預(yù)測(cè)
能源數(shù)字化系統(tǒng)感知設(shè)備
園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)除了軟件外，還離不開(kāi)安裝于現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)感知設(shè)備，包括高低壓配電保護(hù)控制裝置、監(jiān)測(cè)和計(jì)量?jī)x表、電量變送器、電能質(zhì)量分析治理設(shè)備、照明控制器、有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、水表、燃?xì)獗怼⒛芰勘淼雀黝?lèi)產(chǎn)品，安科瑞可以為園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)提供一站式服務(wù)。
工業(yè)園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)的建設(shè)意義
園區(qū)作為實(shí)體經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，未來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)能耗總量和碳排放總量仍將繼續(xù)增長(zhǎng)。要實(shí)現(xiàn)雙碳計(jì)劃，工業(yè)園區(qū)節(jié)能減排任務(wù)相當(dāng)緊迫，碳排放評(píng)價(jià)試點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)也開(kāi)始實(shí)施，如果我們還在依靠傳統(tǒng)的手段來(lái)管理園區(qū)的能源體系顯然是不可取的。主管部門(mén)陸續(xù)出臺(tái)政策推動(dòng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造綠色低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)，因此園區(qū)的能源數(shù)字化管理系統(tǒng)也是勢(shì)在必行。
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