基于电能替代参与主体分析的投资模式研究

周辛南 ，孙志杰 ，谢 枫 ，孙贝贝 ，叶钰童

（1.华北电力科学研究院有限责任公司，北京 100045；2.国网冀北电力有限公司冀北电力科学研究院，北京 100045；3.国网冀北电力有限公司，北京 100032；4.华北电力大学，北京 102206）

0 引言

21世纪以来，随着我国人口与经济水平的发展，能源作为现代化发展的重要推动力，在我们的生活中占据越来越重要的位置。近年来，能源发展的国际形势发生深刻变化，能源结构不合理导致的化石能源短缺以及化石能源开发利用引起的全球气候变化等问题日益突出。目前严重的雾霾问题与煤炭、石油等能源的开发利用有很大关系。在此形势下，未来全球能源不能再走高能耗、高碳排放的发展道路，必须大力推广清洁能源，实现经济、环境、资源的协调、可持续发展。

国家电网公司积极响应国家号召，于2013年提出电能替代实施方案，即在能源消费上，以电能替代煤炭、石油、天然气等化石能源的直接消费，提高电能在终端能源消费中的比重，从而推进节能减排。实施电能替代将全方位调整能源消费格局，重点任务是推进“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”的电能替代战略。电能替代是能源发展方式的重大转变，在能源消费、能源供给、能源技术和能源体制方面，都将带来巨大变革，成为推动世界能源可持续发展的重要驱动力。

1 研究现状

电能替代作为一种新的能源消费理念，已经得到了社会的广泛认同，近年来相关工作已全面开启，文献[1]指出全球能源互联网是实施电能替代的关键，而实施以清洁替代和电能替代为主要内容的“两个替代”是世界能源可持续发展的重要方向。文献[2]通过建立DEA模型和灰色预测模型，对农村电能替代进行潜力分析，并从CO2减排量和能源利用率两个方面进行研究，构建了环境效益计量模型，得出中国农村在近期和远期两个时间状态下都具有较大潜力的结论。文献[3]基于多维度数据定义电能替代发展的主要影响因素，通过支持向量机实现影响因素与累计电能替代量的拟合分析，并对于支持向量机参数选择进行粒子群优化，实现了对累计电能替代量的有效预测。文献[4]提出了售电侧改革背景下“互联网+”电能替代发展路线，并对多主体的运营模式及其收益进行剖析，提出下一步发展方向主要在技术研究及经济模式环节。文献[5]以电锅炉为例进行经济性分析，在此基础上研究出针对政策、环保、经济利益等一系列问题的电能替代推广措施。目前，国内现有的针对电能替代的研究多集中在潜力分析、电能替代量预测等技术领域，对电能替代的推进机理和发展模式的研究并不深入。而在中国市场经济的条件下，电能替代项目实施中的一个核心问题就是商业模式的选择，为谁创造价值，如何创造并获取价值。因此，需要对电能替代的参与主体进行分析研究，并在此基础上研究项目的投资模式，为开展实际工作提供理论指导。

2 电能替代参与主体分析

电能替代是一个政府主导、电网推动、社会参与的项目。在实施电能替代的过程中主要涉及政府、发电企业、电网公司、第三方投资商、设备商、用户6大主体。电能替代参与主体之间的关系如图1所示。

2.1 政府

政府在电能替代项目中处于主导地位，其主要职能为出台相关支持政策，对各个环节进行监督与监管，保障交易、投资等过程规范与合法，并要协调好各个主体在促进电能替代过程中的关系，宣传、鼓励各方积极主动参与到电能替代中去，并根据不同主体的需求与贡献，制定合理的电价政策、补贴政策以及税收政策。从政府的职能角度，承担起相应的社会责任及环保责任，推动电能替代的发展。

图1 电能替代参与主体分析

2.2 电网公司

电网公司是电能替代项目的重要主体，其作用主要是将用户和发电企业联系起来，对电能替代项目起到整体协调的作用。在发电侧，电网公司要与发电企业协调合作，在进行电能替代模式的设计时从电力市场的角度，制定合理的电价机制、市场机制，降低电价，缓解用户运营成本过高的问题。在售电侧，进行市场调研，确定电能替代方向和目标，了解用户电能替代改造需求，达成合作意向。同时，电网公司要加强现有政策研究，积极与政府联系，争取相关扶持、补贴政策。还要积极与第三方投资商、设备商联系合作，制定好关于电能替代引进第三方投资的计划，以便投资商了解电能替代目标和重点任务，实行公开招标制，通过市场竞争择优选择电能替代项目投资运营主体。从电网的职能角度，承担起相应的社会责任，同时关注项目本身的经济性。

2.3 发电企业

发电企业作为能源流始端，主要是在发电侧以清洁能源替代化石能源，并通过特高压、超高压、高压等输电线路输送；从电能流向来说，发电企业既可以向电网公司提供电能，又可以通过大用户直供与符合要求的用户直接进行交易。

2.4 第三方投资商

第三方投资商是项目资金流中的重要主体，第三方投资企业的引进，可以发挥市场在资源配置中的作用，同时可以减轻某些具有电能替代改造欲望的用户企业资金不足的压力，以合作求共赢。第三方投资商更多关注的是项目的经济性以及自身利益最大化。

2.5 设备商

设备供应商向电能替代用户提供电能设备的具体信息，帮助其了解设备概况，从而更好地制定节能改造计划。从设备供给角度来说，设备供应商既可以直接与用户进行交易，提供设备或技术，也可以与电网公司搭建合作平台向用户提供设备支持，提高电能替代市场各方的利益。主要关注自身利益最大化。

2.6 用户

用户是能源流的末端，电能替代用户的种类包括工厂企业、学校、商场、小区、普通居民等多种。不同用户的电能替代潜力及目的也不同，比如工厂企业更多关注自身利益最大化，而普通居民更多关注电力服务质量和方便性。在经济结构调整以及国家支持节能产业发展的大背景下，许多企事业单位及个人都成了电能替代项目的潜在用户，如建筑单位、钢铁企业、商场、机场等。

3 电能替代投资模式研究

在电能替代项目的实施过程中，首先要进行需求分析，针对不同主体的具体需求制定出相应的电能替代实施方案，包括项目可行性研究、技术实施方案、项目的商业模式、项目进度计划等。涉及的核心问题就是如何选择投资模式，怎样实现各方利益最大化。

3.1 自主全资

3.1.1 用户自筹资金

用户自筹资金即为用户自行承担除政府补贴部分外的所有电能替代项目资金，包括方案设计、设备购买、安装与运维等。用户自筹资金的来源有银行贷款、发行企业债券、上市融资等多种模式，用户可根据自身需求灵活选择适用的方式。由于资金投入是用户自主承担的，故项目带来的收益也归用户企业所有。用户自主全资模式的资金来源及投资计划如图2所示。

图2 用户自筹资金模式

以河北建筑工程学院风电供热项目为例，其可再生清洁能源供暖项目于2017年建成并投入使用，除去政府补贴的部分外网改造资金外，其余所有投资由学校全资，资金来源单一，最终收益由学校享有。

3.1.2 政府投资

政府投资项目指的是为推动国民经济发展，满足社会公众需要，提高人民生活水平，改善生态环境，政府承担起相应的社会责任，利用财政预算内资金全部或部分出资的固定资产项目[6]。政府投资项目主要为公共基础设施等非营利性项目，政府在投资立项中具有决策权，在项目运行和管理过程中起到主导作用。如图3所示，在电能替代中，政府作为投资方，可利用一系列节能基金的设立及相关补贴、奖励、税收政策，对项目进行投资，也可直接对项目进行投资。

图3 政府投资模式

以河北省张家口市义合堡村煤改电项目为例，为响应国家电网公司“两个替代”战略，实现清洁能源供暖，由政府出资，采用屋顶分布式光伏、地下浅层地能方式进行电供暖改造，实现了家家户户都使用光伏发电，除去供暖制冷用电，所余电量还可以作为农户的一项产业收入。

3.1.3 自主全资模式特点

从资金投入及效益分配的角度分析，自主全资模式的投资费用由用户企业或政府自主承担，用户自筹资金模式下的项目收益归用户企业所有，政府投资项目所带来的各项收益如环保收益和经济收益等归政府和用户企业共同拥有。

从风险承担的角度分析，自主全资模式下，资金风险和项目风险都由用户企业或政府自行承担。

从适用范围的角度分析，用户自筹资金模式适用于本身具有一定规模、能够承担项目所需费用的一些大型企事业单位，如钢铁工厂、商场等；政府投资模式适用于能够满足人们的需要，有较大环保效益的非营利性项目，如农村煤改电、电动汽车充电桩的建设等项目。

3.2 第三方投资

3.2.1 合作经营模式

在电能替代投资过程中可以引进一个或多个第三方企业，与用户企业、电网公司或政府基于合同合作，共同进行电能替代项目的改造。第三方企业依据合同规定的比例投入资金、技术、设备以及劳务，同时按照合同中的要求，共享项目收益和共担风险。这种投资模式发挥了市场在资源配置中的作用，减轻了各方投资压力，有利于推动电能替代的发展。

3.2.2 合同能源管理

1）能源费用托管模式。

通过与节能服务公司签订合同进行合作，由节能服务公司承担能源费用并负责统筹整个能源系统的运行维护工作，包括前期的设备购买、方案设计以及后期的项目实施、售后服务，如图4所示。在规定的合同期内，用户企业按合同规定支付给节能服务公司费用。若节能服务公司无法达到能源服务质量标准，按合同给予用户补偿。这种模式的优点是用户能源系统的运行管理和节能改造全部外包给节能服务公司，节能服务公司提供资金、技术和运营管理服务，既能提高终端电能利用效率，减少资源消耗和环境污染，又能减少用户在能源方面的支出[7]。

图4 能源费用托管模式

2）节能效益分享模式。

节能效益分享模式指的是由节能服务公司与用户签订能源改造合同，负责用户能源改造的全过程，且工程投资由节能服务公司投入，用户无需投入资金，项目完成后，在合同期内从用户进行节能改造后获得的节能效益中按一定比例收回投资和取得利润的一种商业投资模式。根据具体节能项目的投资额确定其节能效益分配比例和合同年限，如图5所示。由于节能服务公司前期投入资金较大，往往在经济效益上也能分有较高的比例。在合同能源项目完成后，节能设备归用户所有。这种模式的特点在于节能公司承担了全部的风险，对一些缺乏资金而能源改造欲望强烈的用能企业来说具有很大的吸引力，在一定程度上推动了能源市场的发展[7]。

图5 节能效益分享模式

3.2.3 第三方投资模式特点

从资金投入及效益分配的角度分析，合作经营模式的项目投资要根据合同中规定的比例，由双方或多方共同出资，项目收益也按合同约定，依比例分配；能源费用托管模式中由用户承担能源支出费用，项目产生的效益归用户所有，节能服务公司的效益主要来源于用户所支付的预期费用与实际费用的差额；节能效益分享模式中由节能服务公司承担全部投资，所产生的经济效益也由节能服务公司和用户按比例共享。

从风险承担的角度分析，合作经营的模式下，由签订协议的双方或多方共同承担风险，或是一方对另一方进行问责；在能源费用托管的模式下，节能服务公司全权负责用户企业的设备运行及维护，只要节能服务公司达到了最终的节能改造目标，就无需对用户进行补偿，故风险较低，而在节能效益分享模式下，用户无需投入资金同时还能共享项目的经济收益，而节能服务公司承担了全部资金投入，即承担了全部风险。

从适用范围的角度分析，合作经营模式适用于项目投资较大且涉及多方利益，单个企业无法自主承担，需要几个企业共同合作的项目，如学校的清洁能源供暖等；能源费用托管模式适用于具有一定规模的医院、宾馆、商场等商业领域；节能效益分享模式适用于一些诚信度较高、资金不足但能源改造欲望强烈的企业，主要为建筑领域的一些项目。

4 结语

从电能替代的参与主体分析出发，阐述了各主体的角色定位、职能划分及利益诉求，进而研究了电能替代的两大类投资模式，自主全资模式和第三方投资模式。在参与主体分析的基础上，对这两大类研究模式进行细分为用户自筹资金、政府投资、合作经营、能源费用托管及节能效益分享5种小模式，并进行研究。

电能替代战略的推进，是能源转型的重要途径，也是目前严重环境污染问题的解决方法之一。

从电能流向来说，发电企业既可以向电网公司提供电能，又可以通过大用户直供与符合要求的用户直接进行交易；从资金来源角度来说，用户可以从第三方企业获得资金投资，也可以在自身经济条件允许的情况下自主全资；从设备供给角度来说，设备供应商既可以直接与用户进行交易，提供设备或技术，也可以与电网公司搭建合作平台向用户提供设备支持，提高电能替代市场各方的利益。政府对整个交易、投资过程进行监管，以保障电能替代工作的顺利进行。

通过研究每种投资模式的特点及适用范围，明确了不同投资模式创造和收获价值的方式。将不同的投资模式应用于合适的领域，将有效降低用户的初期投入，同时促进了电网公司的降损节能和增供扩销，对推进电能替代、节能减排工作有很大帮助。