英国综合能源服务发展与创新模式案例研究

杨 宇 宋天琦

1．上海飞奥燃气设备有限公司

2．上海航天智慧能源研究院

0 引言

能源互联网技术、分布式发电供能技术、能源系统监视技术、控制技术、管理技术及新的能源交易方式的快速发展和广泛应用，能源服务的多元化和智慧化在全球迅速发展，服务模式已不再局限于将供电、供气、供暖、供冷、供氢、电气化交通等能源系统集成优化，更是引入了个性化设备供应和跨行业服务等模式，这些模式成为各国及各企业新的战略竞争和合作创新的焦点。

1 英国综合能源发展背景概述

欧洲是最早提出综合能源系统概念并最早付诸行动的地区，具有投入大、发展迅速的特点。早在欧盟第五框架（FP5）中，虽然智慧能源系统概念尚未被完整提出，但有关能源协同优化的研究被放在显著位置，热点内容主要是将可再生能源综合开发与交通运输清洁化协调考虑、寻求多种能源（传统能源和可再生能源）协同优化和互补以实现未来替代或减少核能使用、研究用户侧综合能源系统（其概念与美国和加拿大提出的IES和ICES类似）以实现可再生能源在用户侧的友好开发。此后，在后续第六（FP6）和第七（FP7）框架中，能源协同优化和综合能源系统相关研究被进一步深化，大批具有国际影响的重要项目相继实施。

欧洲各国除了在欧盟框架下统一开展综合能源系统相关技术研究外，还根据自身需求开展了大量更加深入的研究。据Utilities UK集团市场调研，欧洲已涌现出上千家能源服务公司，其能源系统间的耦合和互动大大增强，英国就是其中最典型的案例。

2 英国综合能源发展的支撑

英国能源领域的企业很注重能源系统间能量流的集成。作为一个岛国，英国和欧洲大陆电力、燃气网络的连接仅有小容量的高压直流线路和燃气管道。英国政府和企业长期以来一直致力于建立一个安全和可持续发展的能源系统。除国家层面集成电力燃气系统外，社区层面分布式综合能源系统的研究和应用也得到了巨大的支持，如，英国能源与气候变化部DECC和英国创新代理机构Innovate UK（以前称为TSB）与企业合作，资助了大量区域综合能源系统的研究和应用。

宏观层面上，英国也为能源服务机制的构建提供有力的支持。英国能源监管机构支持对现在英国国家电网的“网调分离”，并在2019年完成分离工作，将国家电网中高压网络运营商职能与调度职能进行分割，避免潜在的垄断可能。

3 英国综合能源发展创新模式分析与案例研究

英国是世界上具重要影响力的发达国家，智慧能源综合服务创新模式也走在世界前列，且许多模式已进入成熟的商业应用阶段。我们在对案例分析和研究后，得出智慧能源综合服务的创新主要有两个方面。

1）针对个人用户智慧化能源综合服务的模式创新：一是开展多种能源智慧化控制，结合设备的研发为用户提供节能方案并获利；二是跨行业与通讯类服务手机或家庭互联网等捆绑服务。

案例1：E．ON．UK公司模式分析

E．ON公司是欧洲最大的能源服务企业之一，也是综合能源服务提供商，其经营模式主要有以下几种：

①直接供电、供暖及天然气。

②根据用户情况设计能源套餐，在帮助消费者节约能源费用的同时，增加营业利润。

③由于英国不允许售电公司拥有配电网资产，E．ON公司通过持有部分发电资产对冲自身购电风险以降低运营成本，获取发电和售电之间的利差。

④采用新能源技术为用户推荐成熟设备获取设备销售利润。如，E．ON公司有电热泵和供暖网络的项目，通过这些项目对其客户进行调研。通过对千户居民负载进行模拟发现，单一用户在有电热泵取暖条件下比不带电热泵取暖时，用电频率更高，负载曲线更紧密，需求峰值更大，从天然气供暖时的单户4～5kW电力峰值提升到了8kW。售电公司通过给用户推荐新的电气设备提高了售电量。此外，用电频率加高后，叠加后的负载潜在变化更小，从而降低了自身风险。

案例2:Warehouse公司模式分析

英国warehouse公司的服务模式则是将能源服务商与家庭通讯服务集成起来，提供多样化组合套餐，并承诺比六大供应商提供的最低可变电价平均值更优惠的用电价格。

2）针对公用事业场所综合服务的模式创新

2015年4月英国在伯明翰成立了“能源系统弹射器”项目，项目每年投入3千万英镑，用于支持英国企业重点研究和开发综合能源系统。其中一个名为“现代能源伙伴”的子项目聚集了内阁办公室、商务、能源、工业战略部及私营部门的众多专家。

该项目从BEIS能源创新计划获得了200万英镑的资金，旨在培养私营部门在低碳发电、储存技术和能源需求管理的尖端智能、集成和优化能源效率解决方案方面的专业人才，以便公共事业和更广泛的能源系统受益。这些选项是成本优化和能源系统改造的理想场所，因为它们的消耗量足以使能源效率和需求管理解决方案产生重大的经济影响。同时，这些项目与政府的经济增长和工业战略密切相关，能帮助实现绿色投资工作组的建议。

经过竞争性招标选定的四家私营部门供应商被指定到四个地点开发综合能源解决方案。碳信托及其支持联盟被指定到加的夫大学、里卡多和联盟在肯特郡的赫姆普谢佩集群、Centrica和联合会到汉普郡的HMS Collingwood、阿特金斯—SNC拉瓦林集团成员到卡特里克约克郡。

项目首期重点目标包括：优化目标地点和邻近地点的能源使用和资产；为未来能源需求准备设施，如电动汽车的使用等；探索公共部门如房地产等如何利用灵活的资产和系统的支持性设计以支持更广泛的能源系统转换。此外，能源部与供应商合作，开发了一种通用的综合能效解决方案，2019年开始在公共部门实施，预计在2021年开始在私营部门推广。

此外，一项价值40万英镑的可行性研究“能源系统集成指南（ESIG）-分布式能源”对公共部门房地产进行了调研，发掘和分析了公共部门房地产如何帮助园区、激发园区级项目市场的措施。可行性研究为提高能源效率提供了早期试点的方法。

4 结语

英国作为世界上最具重要影响力的发达国家，在综合能源发展过程中打下了坚实的基础，使其更多元化、智慧化的创新模式得以更快的落实。其针对个人用户智慧化能源综合服务模式的创新，给予我们更多的利用技术和研究挖掘赢利点的启发。针对公用事业场所综合服务模式的创新则为我们提供了利用智慧化综合能源节约公共资金、应对脱碳挑战的榜样，在促进能源共享的同时，共同实现经济效益的显著增长。