国内综合能源服务发展趋势与策略研究

张治新，陆 青，张世翔

（上海电力大学 经济与管理学院，上海 200090）

0 引言

能源是推动国家战略发展的不竭动力，是人类生存和发展的重要基石。《BP世界能源统计年鉴》（2017版）数据显示[1]，我国能源市场占全球能源消费量的23%，占全球能源消费增长的27%。我国能源市场结构庞大，但能源清洁度、智能化和用能效率相对较低。由于传统能源供应商相对独立，故而存在协调和优化相对不足等问题。随着电力体制改革和多能互补示范工程的经验积累，传统能源供应势必会转型为综合能源服务，形成综合能源服务市场。国内综合能源服务仍处于起步阶段，因此具有极高的研究价值。

国家电网公司于2017年10月22日发布了《国家电网公司关于在各省公司开展综合能源服务业务的意见》[2]（以下简称《意见》），宣告正式进军综合能源服务领域。此前不久，南方电网公司也在加快转型为综合能源服务公司。电网企业向综合能源服务公司转型，是顺应能源市场新模式、新业务发展的需要。作为能源转型的风向标，两大电网公司的牵头将助力我国能源市场改革，掀起能源领域的新浪潮。

能源耦合优化是当前能源领域的热门话题之一。文献[3]介绍了能源互联网在多能互补集成优化方面的关键技术，并对未来能源系统在多能互补优化方面提出了建议；文献[4]从工业界和学术界角度，介绍了欧洲综合能源系统发展的最新现状；文献[5]依据双层优化模型并计及EH（能量枢纽）的运行可靠性，对电-气-热耦合系统进行了优化配置。在能源领域纵向优化方面，文献[6]总结了能源互联网协调优化的关键技术，并提出能源互联网源-网-荷-储协调优化运营模式；文献[7-8]提出了能源互联网的商业模式和市场机制，有助于打破能源在生产、传输、存储、消费等环节的壁垒，实现我国能源纵向协调优化。此外，国外学者提出了EH[9]的概念，并在EH建模[10]、EH规划运行[11]等方面开展了诸多研究。在VPP（虚拟电厂）研究方面，文献[12-13]介绍了VPP统筹协调分布式能源已参与能量市场和旋转备用市场，并对其决策灵活性和提高用能效益做出了论证；文献[14]基于随机规划理论，对VPP参与日内市场报价策略进行了研究。上述文献从能源互联网、综合能源系统、EH、VPP等不同方面，对能源进行了横向和纵向的优化，为研究综合能源服务市场提供了宝贵经验。

综合能源服务的出现，顺应了能源转型、能源互联的发展理念，有助于促进可再生能源规模化利用，实现能源可持续发展。鉴于综合能源服务尚无详细定义，故而本文将试图给出其一般定义。在此基础上，研究未来综合能源服务的市场主体和业务范围。最后，考虑开展综合能源服务市场业务所面临的各方阻力，从政策、技术和服务3个方面提出相关建议，以期为能源企业转型提供借鉴。

1 综合能源服务概述

综合能源服务包含综合能源和综合服务2部分。综合能源指多种能源协调优化，综合服务是传统增值服务的延伸，如图1所示。《意见》指出，综合能源服务是一种为满足底层客户多元化能源生产与消费需求的新型服务。随着能源互联网和多能互补示范工程的不断开展，集成了供电、供热、供冷、电动汽车等多种综合能源服务而备受关注。国外能源服务的研究较为成熟，现有的ESCO（能源服务公司）大多是由电网公司或能源企业转型而来，例如美国爱迪生电力公司和太平洋燃气电力公司，法国电力集团，德国rwe集团，日本Tokyo Gas公司等。除提供多种能源供应外，他们还提供绿色节能服务、需求侧响应、能源咨询管理、电动汽车充电等多种能源服务。少数大数据和信息公司（如C3Energy，OPower及美国OPower等）积极向综合能源服务公司提供大数据分析技术的支持，为提供用能分析、绿色节能、需求侧响应等综合服务提供技术保障。

图1 综合能源服务

当前，国内综合能源服务尚处于起步阶段。《意见》中提出：到2020年，确保综合能源服务收入达到500亿，力争达到600亿元。从而推动电网公司由电能供应商向综合能源商转变，做强做大综合能源服务业务。国网天津市电力公司、国网浙江省电力有限公司、许继集团有限公司等已积极响应。天津市电力公司为北辰区商务中心大楼提供了较为完善的综合能源服务，经过6个月的服务，总节能费用已达34.49万元，并减少二氧化碳排放393.09 t，节能效果明显。浙江电力公司是国家首批“工业节能与绿色发展评价中心”之一，该公司积极践行绿色节能服务，认真配合政府部门落实国家绿色制造政策，不断扩大能源评估、清洁生产、大型建筑用能优化等业务范围，为构建浙江绿色制造体系添砖加瓦。许继集团业务范围涉及余热发电工程设计的诸多方面，并在工业余能利用方面积累了大量宝贵经验，其为福建泰达高新材料有限公司提供的余热发电等一系列项目，每年可为该公司增加1 512万元节能收益。广东电网综合能源投资有限公司在售电基础上积极开展综合能源、增量配网、分布式能源、电动汽车、能效服务等新兴业务，并致力于搭建综合能源服务运行管控平台。除了国家电网公司和南方电网公司积极响应牵头外，其他传统能源企业也在不断制定转型战略。金风科技发挥风电领域的技术优势，为用户提供节能增效、市场化售电等综合能源服务。远景能源通过对新能源发电系统的设计和运行数据的采集，为用户提供发电预测、负荷预测和源-荷协调优化服务。不仅如此，在风力发电厂建设方面，远景还致力于提供智能风机和智慧风场软件服务，提高了智能化用能程度。作为传统电工仪表生产商的科陆电子也在不断转型，公司在电动汽车充电站、智能楼宇、并网型微电网等方面已加快发展步伐。

传统能源系统的规划割裂了各能源系统的资源优化配置，不利于能源效率的提高和碳排放的减少。综合能源服务市场是绿色、低碳发展的必然要求，是顺应能源互联网技术的必然产物。综合能源服务业务实现了能源流、信息流与业务流的融合，通过多种形式能源的综合管理改变未来的能源管理形式，实现产能用能的高效性。因此，推进综合能源服务是能源市场化改革和能源转型的必然要求。

2 综合能源服务市场交易框架

综合能源服务具有电为核心、多能互补、清洁高效等特点，符合能源消费清洁化、低碳化、智能化的趋势。对售电企业和其他能源企业而言，开展综合能源服务意味着将原有业务转为电、气、热等多元化能源供应和能源服务。目前，综合能源服务在我国处于起步阶段，建立完善的综合能源服务市场首先需要明确市场主体和业务范围。伴随着用户与日俱增的综合能源需求和电网公司向ESCO转型的双重压力，能源企业在未来必将积极开展综合能源服务。

随着能源互联网、可再生能源并网技术的不断成熟，综合能源服务将成为多数能源企业转型发展的热点方向之一。未来ESCO主要由以下几类公司转型而来：第一类是电网公司，包含两大电网公司以及各省市子公司等；第二类是新能源企业，例如远景能源、新奥泛能网等；第三类是发电企业，包括传统发电企业和新能源发电厂；第四类是售电公司，主要为6类售电主体。针对不同类型用能客户，可提供不同能源服务，以此来满足其用能需求，如图2所示。工业大用户、园区用户、大型公共建筑等能源消耗量较大，将会成为综合能源服务公司的重要收益来源客户。

图2 综合能源服务交易框架

3 综合能源服务业务范围

随着售电侧等多种能源市场的开放，宽松的能源交易市场将使综合能源服务更加复杂，需综合考虑市场能源价格、实时能源需求、用户用能行为等多种因素。因而ESCO在进入市场初期时就应明确自身的定位，坚持以电力为支撑点，积极开展绿色电力产品、节能咨询等服务。

综合能源服务集多种能源生产、输送、分配、转换、存储和消费于一身，能够实现对多种能源的综合管理。本文综合考虑供能侧和用能侧，归纳出综合能源市场初期的5类业务，包括：综合电力销售、能源捆绑销售、绿色节能服务、综合需求侧响应和个性定制化服务。业务涉及微电网、多能协调互补、电动汽车、绿色节能咨询等多个方面，不同业务之间互为补充、相辅相成，有助于用户获得满意的用能体验。

3.1 综合电力销售

随着现代输电技术的发展和电力基础设施的不断完善，电能具有无法比拟的传输与转换优势。由于多数可再生能源具有随机性、间歇性和不可控性，转换为电能后才能得到规模化利用，故电力服务将是能源交易市场的主要内容之一。随着售电公司向综合能源服务公司的转型，售电模式也将不断创新。ESCO仍以售电为主，但是电力交易将变得灵活。区别于传统售电模式，综合电力销售将针对不同用户需求实施多样化的价格机制。例如，芯片制造企业需保证电能质量，钢材制造企业需保证供电可靠性等，根据其用电需求可生成不同的用电套餐。此外，ESCO可兼顾多渠道能源发电与市场购电，最大限度地降低电能成本，从而稳定电价水平，吸引更多的客户资源。本质上，综合能源服务就是利用电力在各种能源转换中的枢纽属性，为用户提供高质量的用能体验。随着分布式能源的接入和电动汽车的普及，综合电力销售也应充分考虑充电桩和储能装置的合理化配置问题。

3.2 能源捆绑销售

电能虽然与日常生活息息相关，但仅依靠电能难以满足不同用户日趋多样化的用能需求。在市场环境下，相比于能源单独供应，同时签订供电、供热、供气等能源合同将会得到较多的优惠，这也是未来综合能源服务公司吸引并保持客户粘性的重要手段之一。目前国内大多数地区都在禁煤，如山东省已宣布2020年实现全省禁煤，全省清洁采暖。相比于电能，热能来源存在局限性。为了解决热能来源不足问题，新奥集团积极开发冷热电联产项目，将冷/热/燃气捆绑起来销售给终端用户。在国外，德国墨尼黑[15]的综合能源服务公司通过能源捆绑销售方式提高了客户忠诚度和粘性，并增加了利润收入来源。日本Tokyo Gas公司在原有供能系统上也前瞻性地提出了关于氢能供应网络建设的想法[16]，届时将实现包括氢能在内的多种能源捆绑销售。能源捆绑销售将使能源的耦合性增强，并根据用户需求优化生产方式，提升用户的用能满意度。

3.3 绿色节能服务

绿色低碳发展是当前能源转型的焦点。成立于2010年的南方电网综合能源有限公司，是国内成立较早的能源服务公司之一。该公司秉承为用户提供绿色节能服务的理念[17]，开展了包括园区节能诊断、工业节能改造、大型建筑节能、LED（发光二极管）节能改造等领域的节能服务工作。未来综合能源服务公司可充分借鉴南方电网公司经验，积极开展绿色节能服务、用能咨询管理、节能改造等一系列服务，逐步将绿色节能服务整合到综合能源服务当中去。根据“十二五”节能服务产业总产值和年均增长率进行测算，“十三五”末节能服务市场潜力将超过万亿元规模，潜力巨大。在市场和能源消费观念的引导下，绿色节能服务将成为未来综合能源服务市场的主要亮点。

3.4 综合需求响应

利用价格信号和激励机制可增强需求侧在市场中的作用[18]。终端用户根据价格信号或激励机制会适度改变能源消费行为，保证电量供给和需求的实时平衡。文献[19]将需求侧响应延伸为IDR（综合需求响应），并将其作为在综合能源服务领域的扩展。提供IDR服务旨在实现能源的协调优化，提高用户用能的可替代性，平抑未来能源市场中的价格波动，提高能源市场的运行稳定性和运行效率。为了降低供应中的短期风险，使得消费者剩余最大化，在开展综合能源服务市场竞争中，应通过价格信号积极引导用户参与到综合能源服务当中去，实现综合能源服务公司的健康持续运转。

IDR是综合能源服务中能量流、信息流、价值流在用能侧的重要体现，可实现供需两侧互济互惠。目前，国外一些ESCO已经开始提供IDR特征的综合能源服务，例如以OPOWER为代表的节能数据分析公司，通过采集和分析不同用能设备的数据信息，引导用户参与需求侧响应，提高用户收益。Ecogrid EU（欧盟智能生态电网）项目[20]允许小型家庭分布式能源参与，可有效促进清洁能源的规模化消纳，增强互动能力。

3.5 个性定制化服务

随着能源市场的不断发展，定制化和个性化能源消费服务备受欢迎。综合能源服务公司可借助AI（人工智能）技术，推广智能电表、智能家居等服务。此外，利用互联网技术也可拓展其业务范围，如网上购物、定制化信息服务、家庭分布式电源安装等。未来ESCO还应积极构建综合能源服务平台及移动客户端，提供实时在线监测、沟通交互等服务，建立透明的信息发布在线交易平台。

同时，ESCO将致力于为用户提供全寿命周期综合能源服务方案，针对不同潜在用户进行能源现状需求分析。在此基础上，积极开发储能、电动汽车、能源咨询管理和以金融为核心的能源服务新产品。

4 未来面临的困难和挑战

我国能源市场潜力巨大，随着电网公司对综合能源服务的积极推进，其他能源企业势必会奋起直追。由于电网公司已加快由传统电力供应商向ESCO转型的步伐，并且具有完善的资金链条、强大的数据支持和可靠的技术保障，故而有着不可比拟的优势，这在一定程度上会对其他资本构成的ESCO造成冲击。但电网企业在综合能源服务转型中也存在一些短板，如市场灵活性和商业模式[21-24]创新相对不足。因此，如何提升自身的发展优势，是能源服务企业亟待考虑的问题。

综合能源服务市场在我国目前还处于探索期，如何统筹协调多种能源特别是以风电和光伏为主的清洁能源，进而满足用户差异化用能需求，提高用户用能满意度，是综合能源服务市场面临的关键问题。多方利益主体如何进行合作博弈，实现社会福利最大化也需重点考虑。后续还应明确综合能源服务市场准入与监管、风险规避、交易信息披露等。统筹协调市场秩序和环境，需要政府部门、能源企业、科技人员戮力同心。

5 政策与建议

目前，我国电力市场改革稳步推进，能源战略转型步入关键期。实现综合能源服务市场健康、可持续发展还有待相关政策的引导，同时综合能源服务公司的业务开展也受到诸多技术层面的影响。综合能源服务市场是能源、技术、服务深度融合的产物，需要综合考虑多方面内容，故本文提出如下建议：

（1）政策导向。政策和制度在我国能源战略转型中具有重要的辅助作用，政策先行有助于形成良好的市场秩序。随着国家电网公司《意见》的印发，国家能源局和国家发展改革委员会也应制定相关的意见准则，避免电网公司成为综合能源垄断企业。此外，由于电网公司会成为能源转型的中心环节，故应让其承担更重要的社会责任和部分能源兜底服务等。

（2）技术支撑。综合能源系统的发展，使得能源趋于强耦合状态。从能源供给侧来看，多种能源协调互联，对其整合优化并建模分析将变得复杂。基于大数据建立动态优化模型，对其全寿命周期进行模拟动态仿真，逐步减少供能偏差量。从能源消费侧来看，需对用户的负荷特性和差异化用能行为进行精准预测分析，运用智能优化算法可不断优化用户用能习惯。借助互联网技术，搭建智慧能源综合服务平台，为用户提供全方位用能体验和技术保障。由于大数据在能源领域的运用能力还未完全发掘，下一步应逐步实现多种技术的融合，不断完善技术保障能力。

（3）服务创新。加快推进“互联网+能源”服务，定期向客户开展满意度调查，从而直接获得用户对服务品质的评价。采用O2O模式，整合并分析终端客户用能数据，不断提高“能源大数据”利用能力，挖掘用户潜在用能需求。未来还可利用“能源大数据”建设绿色节能发展评价中心，不断推进绿色节能服务。

6 结语

综合能源服务可以有效提高能效效率，降低投资运营成本，有利于落实国家能源发展战略，巩固市场化售电，并不断提升能源服务创新能力。综合能源服务的兴起，标志着能源服务已更好地贴近终端客户。综合能源服务的实现，离不开日益增长的消费需求和技术创新的驱动。创新驱动发展，应用驱动创新。随着能源互联网技术的不断发展，多能互补示范工程的不断落实，能源之间互联、能源和信息融合将进一步加强，能源互联网示范工程将助推综合能源市场的建设，加快智慧城市建设步伐。