能源互联网下综合能源服务的新特征、新挑战

文 | 王永真

作者供职于清华大学能源互联网创新研究院

能源与生产生活密切相关，能源服务就是为生产生活提供必要的能源解决方案。综合能源服务（integrated energy system或 comprehensive energy service）是相较于传统的能源服务而言，能源互联网视域下的综合能源服务则可遍及生产生活的方方面面，从当前国内外综合能源服务的生态来看，我国综合能源服务的市场潜力在数万亿元以上。

一般来讲，综合能源服务可分为围绕综合能源系统产生的基本供能服务与多元增值服务。综合能源服务也可区分为广义综合能源服务和狭义综合能源服务。凡是涉及到能源多能互补综合能源系统“基本能源服务”以及“多元增值服务”其中任一环节的，都属于广义综合能源服务的范畴（comprehensive energy service）。因此，在综合能源服务的必然发展趋势下，与能源投资、工程、服务和平台相关的企业都在向综合能源服务转型。不得不提的是，狭义综合能源服务（integrated energy system）在物理上强调总能系统能的梯级综合利用、在平台上强调信息流改造能量流、在商业模式上强调开放共享，是以提高能源服务系统的全生命周期的能源-经济-环境多维度综合效益为目标的综合能源及能源综合服务。

当前，我国综合能源服务还处于初级阶段，多元主体合作与竞争的态势明显。一方面，在综合能源服务领域，传统物理机制的能源解决方案正在与数字驱动的能源解决方案展开融合，形式多样化的能源信息物理融合系统正在逐步形成；另一方面，一种面向多竞争主体的综合能源服务共商、共建、共治、共赢的产业生态正在不断迭代，形形色色、包罗万象的综合能源解决方案及内容提供商正在孵化和角逐。

总体上来看，相对于传统节能服务，现阶段综合能源系统既有新的对象的产生，以及相应技术路径及商业模式的探索，也有基于大数据技术对传统能源服务的升级改造。综合能源服务的业态林林总总，仍有太多综合能源服务公司分不清、看不明综合能源服务的新技术与新模式，在打造适合自身特色的综合能源服务关键技术中迷茫。因此，总结凝练综合能源服务当前新技术、新模式的新特征，辨识当前综合能源服务关键技术及业态，有助于厘清综合能源服务的内涵外延，有助于科学面对当前综合能源服务的挑战，这正是本文的出发点。

当前综合能源服务新技术、新模式的新特征

能源系统的基本目标就是无限逼近“满足支付能力”、“维持安全可靠”、“达到低碳清洁”的能源三角目标。能源互联网的发展，深化了本阶段我国能源供应与消费的“能源三角目标”，我国的能源转型也呈现出电气化、绿色化、共享化、高效化、差异化、产消化以及数字化的明显特征。

综合能源服务是能源互联网发展趋势下的产物，是能源互联网的重要业态组成。相较于传统的节能服务或能效服务，当前电动汽车的规模化应用、分布式能源的遍地开花、新能源微电网的建设、众多产消者的出现、储能技术发展、以热泵技术为代表的P2X技术的普及应用，以及云大物移智链等互联网相关技术和思维的大众化发展，给当前能源互联网生态下，我国综合能源服务呈现以下新特征，如表1所示。包含了从单一到综合、从重资到轻资、从无序到有序、从局部到全局、从单向到双向、从高位到低位、从单次到梯次、从单调到多种、从实体到虚拟、从粗放到精细、从垄断到泛在等等。

表1 当前综合能源服务的新特征及挑战

综合能源服务——创新创业的沃土

总的来看，我国能源互联网相关技术及产业目前还处于初级阶段，作为能源互联网的重要业态，综合能源服务的发展也是一个需要不断迭代的过程，离不开自上而下的顶层规划与自下而上的产业探索的相互碰撞。当前，综合能源服务百花竟放、百家争鸣的竞争环境的营造，正是要快速激发多行业、全链条的融合以及综合能源的迭代发展。

当前综合能源服务生态圈开放共享，但是综合能源服务也是一个竞争激烈的战场。因此，需要从业者具有敏锐的综合能源服务的嗅觉、深入现场与用户打成一片的决心和执行力，更需要在综合能源服务关键技术以及商业模式上的全面把握与定制化设计。当前综合能源系统将经过市场之手和技术竞争的优胜劣汰，逐渐走向更成熟的综合能源服务高级阶段。

实际上，能源行业的具有较高的门槛，基于综合能源系统多专业交叉的综合能源服务必然难度更大，会面临诸多挑战。比如，多能互补集成优化综合能源系统理论上具有很好的热经济性，但其顶层设计或系统优化实际上是很复杂的、门槛也较高的，需要在负荷预测、边界条件、政策解读以及多专业协调都比较恰当的基础上，离不开智能算法、数据挖掘等技术对复杂非线性问题的求解。而且如果没有对用户现场特征、系统各设备单元能量转换特性以及运行约束的充分把握，所得系统架构及配置的最优理论策略存在很多的不确定性，要么导致理论策略难以与工程实际配合，进而设备利用率低以及经济性差；要么因为数据感知和调控的缺陷，工程落地后综合能源系统管控平台不能实现预期功能，造成各设备或能源子系统孤岛式运行，发挥不了多元互动的全局优化潜力。因此，综合能源系统的设计不是一蹴而就的，需要综合能源系统顶层设计与工程设计的多轮迭代。

再比如，综合能源服务的一个趋势就是借助信息流改造能量流，是基于能源大数据技术的。除了海量历史数据的支撑外，大数据最明显的特征就是需要面向用户的个性化设计，并不能想当然的照搬一些工程设计或者经验范式，直接给用户上能源管控平台，并没有搞清楚平台的管控落地各末端设备的调控约束条件以及数据感知质量的问题，导致不能管理和控制的综合能源服务失效的结局，更不要说能源增值服务了。因此，需要在做好用户画像的基础上，综合运用物理驱动专业技术团队和数据驱动的大数据学习技术，才能为用户做好一个合格的定制化综合能源服务，不然会导致综合能源服务解决方案全链条的失灵。

综合能源服务近些年的实践，取得了不少的经验，也面临一些问题和挑战。对于狭义的综合能源服务，笔者总结以下建议，供综合能源的从业者参考：1.深化综合能源的市场体制改革，培育先行先试的良好环境；2.积极倡导综合能源服务的大众参与，共筑综合能源服务共建共赢的健康生态；3.抓好综合能源服务关键技术的集成优化，释放不同行业技术跨界融合潜能；4.共创百花齐放百家争鸣的商业模式，打好综合能源服务的落地服务；5.打破源网荷储各环节的知识壁垒，共创能量流-信息流-价值流的交叉融合；6.以综合能源系统规划与运维平台为抓手，服务综合能源服务的设计与运维；7.加快综合能源系统相关标准的报批与制定，指导项目的规范设计与运行；8.积极完善综合能源的综合评价体系，量化信息流改造能源流的效益；9.创新能源与信息融合的应用新模式，优化能源数字化手段及能效模式。

综合能源服务，原始创新与集成创新并存。综合能源服务生态参与者是应根据自身技术特征，量体裁衣、精准卡位，以用户为中心，刻画用户画像，打造具备竞争力的综合能源服务的业态与生态。