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淺談泛在電力物聯網的綜合能源服務商業模式及發展方向研究

時間:2020-12-09 點擊次數:93

周穎

富二代抖音官网電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

引言

     隨著經濟的快速發展以及能源需求量的日益攀升,傳統能源儲量正麵臨著逐漸枯竭的嚴峻局麵,而能源企業由生產型企業向服務型企業轉型也已成為發展的必然趨勢。在能源變革的大背景下,分布式發電供能技術、能源係統監管技術、能源互聯網技術以及新的能源交易方式的快速發展為能源企業的轉型提供了重要支點。現如今,在互聯網、大數據和雲計算等高科技手段支撐下,行業技術間的壁壘逐漸模糊,新型綜合能源服務模式應運而生。在我國,開展綜合能源服務已成為提升能源效率、降低用能成本的重要發展方向,也成為各企業新的戰略競爭手段與作焦點。在國家政策的大力推動下,我國各類能源企業相繼開展差異化的綜合能源服務。

1、綜合能源服務的主流商業模式

     在能源互聯網和綜合能源係統的轉型背景下,能源服務將從傳統的以產品為中心的服務模式轉變為以客戶為中心的服務模式,即綜合能源服務。具體而言,綜合能源服務是以電力為核心,改變以往電、氣、冷、熱等能源單獨規劃、設計和運行的模式,利用信息技術、智能技術以及管理提升,在運行中對各類能源的分配、轉化、存儲和消費等環節進行協調與優化。其一般涵蓋兩層含義:一是綜合能源,包含電力、燃氣和冷熱等,形成多能互補共濟的局麵;二是綜合服務,涵蓋能源銷售服務、能源規劃建設及運維服務、能效服務、信息服務、市場交易和金融服務等多方麵,並借助互聯網、大數據技術,融合清潔能源產生新服務模式。目前,綜合能源服務的主流商業模式主要有合同能源管理(EnergyManagement Contracting,EMC)模式,建設—運營—轉讓(Build-Operate-Transfer,BOT)模式,建設—移交(Build-Transfer,BT)模式,公私合營(Public-Private-Partnership,PPP)模式等。

1.1 合同能源管理模式

     EMC模式(國外稱為EPC模式)是一種發達國家普遍推行的市場化節能機製,其運作方式主要依托節能服務公司來進行,本質上是以減少支出的能源費用來承擔節能項目全部成本。EMC模式的優點在於由節能服務公司來承擔節能項目實施的主要風險,克服了用能企業自身技術不完善、業務不成熟等缺陷,實現了雙方共贏的局麵。而EMC模式根據合同形式的不同,可大致分為節能效益分享型、節能量保證型和能源費用托管型三種合同模式。

節能效益分享型合同一般由節能服務公司來提供資金服務支持,它允許客戶用未來的節能收益來提升當前的能效設備,以降低企業的運行成本,並在合同期內與節能服務公司共享節能效益。節能量保證型合同中規定了節能服務公司在一定時期內完成所約定比例的能源消耗或者能源費用減少量。節能服務公司達標之後,用能單位應在合同到期後向節能服務公司支付相應的費用。能源費用托管型合同一般規定節能服務公司來負責管理用能單位整體或部分係統的運行及維護工作,並承包工程改造期間產生的能源費用。合同到期後,節能服務公司按照“多不退少補”原則向用能單位收取費用。

1.2 建設—運營—轉讓模式

     BOT模式是基礎設施投資、建設和經營的一種方式,其實質是由政府向私人機構頒布特許,允許其在一定時期內籌集資金建設某一基礎設施並管理和經營該設施及其相應的產品與服務。BOT模式的優勢在於政府可以通過利用民營企業投資減少相應的財政負擔,並有效整合投資方、服務商和政府各方資源,提升項目的運作效率和實施效果。一般來說,BOT項目比較適合資金量大、單體量小和總體數量多的分布式項目。

1.3 建設—移交模式

     BT模式是一種“先建設、後轉移”的項目融資建設模式,也是BOT模式中應用廣泛、代表性的一種模式,其特點在於一係列環環相扣的運作,一旦一個環節出現問題,又缺乏相應的風險應對措施,將會導致整個項目的崩盤。具體實施方式與BOT模式有相似之處,政府通過特許協議授權企業對項目進行融資建設,項目中標的電網公司成立相應的節能服務公司開展項目建設,項目建設的全過程由政府進行監督, 項目建設驗收合格後再由政府贖回,政府用財政預算資金向節能服務公司支付項目總投資加上合理回報的過程。目前,BT模式還屬於處在實踐探索階段的新興方式,配套法律法規尚未健全、操作流程不規範等因素都使得這一方式需要承擔一定的風險。

1.4 公私合營模式

     PPP模式於1995年在國家計委引入我國,具體是指政府與私人組織以特許協議為基礎,在公共設施建設和公共服務領域建立合作夥伴關係,形成風險共擔、利益共享的經營合作機製。PPP模式讓政府部門與社會資本能夠各取所需,有助於實現資源配置,提升資金利用效率以及項目管理效率。在能源領域PPP模式的推廣應用主要有以下三類:一是電力及新能源類項目,包括供電或城市配電網建設改造、農村電網改造升級、充電基礎設施建設運營、分布式能源發電項目、微電網建設改造、智能電網項目、電能替代項目以及核電設備研製與服務領域等;二是石油和天然氣類項目,包括油氣管網主幹或支線、城市配氣管網和城市儲氣設施、液化天然氣接收站以及石油和天然氣儲備設施等;三是煤炭類項目,包括煤層氣輸氣管網、儲氣庫和煤氣發電等。

2、基於泛在電力物聯網的綜合能源服務

2.1 泛在電力物聯網的原理與特征

     為了推動電網與互聯網深度融合,著力構建能源互聯網,國家電網公司在2019年兩會報告以及其他多個場合提出了建設“三型兩網”的企業戰略目標,以推進能源互聯網、智慧用能為發展方向,構建開放、合作和共贏的能源服務平台,在堅強智能電網基礎上建設泛在電力物聯網,共同構成能源流、業務流和數據流“三流合一”的能源互聯網。其中,“三型兩網”中的“三型”是指 “共享型”,“平台型”,“樞紐型”,而“兩網”是指“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”。

     將物品之間用射頻識別等信息傳感設備連接,實現智能化識別與管理是英國工程師Kevin在1998年提及的物聯網的基本概念,而在複雜的電力係統中,電力物聯網具體是指一個能夠實現識別、感知、互聯與控製電網基礎設施與人員及其所在環境的網絡係統。泛在電力物聯網作為泛在物聯網在電力行業中的具體應用,它將傳統電力生產、傳輸和消費的所有環節信息化,將電力用戶、電網企業、發電企業、供應商以及它們的設備與人員連接起來並產生共享數據,以電網為樞紐,形成一個更加智能化的電力生產、生活體係,為用戶、電網、發電、供應商和政府社會提供服務。

     在電力係統中的泛在物聯網融合了傳感、通信和自動化等多項技術,主要具有以下幾點顯著特征。一,實現信息感知、采集與處理。泛在電力物聯網中的傳感器部署更加靈活,能夠根據實際需求封裝於電力設備內部,並且通過自組織協作的方式快速建立通信連接、組網,從而實現對電力係統中各個關鍵環節的信息感知、采集和處理。二,數據融合技術強大、信息傳輸速度快。泛在電力物聯網係統中的傳感器在數據傳輸前會進行初步壓縮,以避免數據冗餘所帶來的傳輸阻礙問題,並且,傳感器與通信設備以多跳的方式進行無線通信,使網絡通信更加靈活可靠。第三,數據業務化,麵向具體服務。泛在電力物聯網針對具體的應用來對數據進行處理和轉化,獲取其附加價值,並為用戶提供差異化、個性化的服務。總的來說,泛在電力物聯網的建設與推廣是一個長期的過程,不僅為綜合能源服務智慧平台建設打下數字化基礎,也是推進我國能源行業繼續向前邁進的有力舉措。基於泛在電力物聯網的綜合能源商業模式如下圖所示。

2.2 基於泛在電力物聯網的綜合能源業務發展

     為積極響應國家能源發展戰略與能源革命要求,國家電網公司在2019年“兩會”上正式提出了“三型兩網”的戰略目標以及“一個帶領、三個變革”的基本路徑。通過泛在物聯網的大數據網絡覆蓋,將從規劃、運行、營銷和用能四個方麵顯著提升能源互聯網發展水平,並為綜合能源服務平台建設、發展規劃開拓了新思路。

     作為泛在電力物聯網建設的重要組成部分,綜合能源服務也將隨之迎來新的機遇與挑戰,具體可以從以下幾個方麵開展。

(1)保障基礎設施運行,提升用能效率

     基於泛在物聯網對能源生產、傳輸和轉換等各個環節的數據覆蓋,各類能源資源的時空互補配製能力以及實時調度管理能力通過準確的數據分析能夠實現大幅度提升。綜合能源服務通過部署智能檢測終端即可實時定位故障並及時報修,隨時掌握各類電源及電網狀態,係統整體的運行安全得以保障。另外,利用聚類模型等數據挖掘手段,對用戶用電行為開展深入分析,提供個性化電價、節能方案等提議,不僅有利於開展區別化的營銷管理策略,還能從根源上為用戶提供差異化的能效服務,提升用戶和園區的用能效率。

(2)實現能源信息共享,實現數據業務化

     泛在電力物聯網通過對五類數據的信息采集(反映能源生產的數據;反映能源配送、轉換的數據;反映能源消費、交易和調控的數據;對能源互聯網有影響的社會經濟環境數據;表征能源互聯網的參與者的數據),在大數據技術的支撐下打造海量數據共享平台,為綜合能源服務的開展提供了信息共享、技術共享以及價值共享的優勢。借助泛在電力物聯網的平台優勢,綜合能源服務可利用電網基礎設施以及海量數據資源的獨特優勢,在數據中挖掘新的業務價值,產生新的業務模式,推動數據運營。

(3)推進技術創新,帶動多產業協同發展

     在技術層麵上,泛在電力物聯網的感知層末端有更龐大的節點規模,采集數據更加全麵,網絡傳輸層應用了5G等新技術,打破了原有的數據壁壘,並強化了人工智能交互、工業機器人等先進技術和裝備在電力生產服務過程中的創新應用。泛在電力物聯網在技術上的創新,大幅度提升了電網泛在感知、實時通信以及智能控製的能力,為綜合能源服務的順利開展提供了堅實的技術支撐。綜合能源服務也將以此為支點,與能源電力係統各相關行業與主題共建能源互聯網生態圈,以帶動多產業協同發展。

2.3 基於泛在電力物聯網的綜合能源商業模式

     泛在電力物聯網屬於應用在特定環境下的泛在信息社會建設的一部分,電力信息的感知、傳遞與處理能力使得泛在物聯網能夠實現物聯化、互聯化和智能化,實現對人、物以及服務三大要素的泛在互聯。就長遠而言,泛在物聯的本質是能源數字化服務,它不僅僅隻是著眼於建設一些物聯網工程和大數據項目,更是在能源互聯網時代像國家電網這樣的實物資產運營企業對於轉型成為數據資產運營企業的一種探索。因此,在泛在電力物聯網的戰略帶領下,綜合能源服務作為一種新型的滿足客戶多元化能源生產與消費需求的能源服務方式,其未來發展的商業模式也是多樣的。

(1)價值主張

     如果說泛在電力物聯網是綜合能源服務的總體架構支撐,那麽將泛在電力物聯網切實落地的過程便是綜合能源服務的具體價值體現。從價值主張的角度來說, 綜合能源服務是在“堅強智能電網”的基礎上對電力供給側的服務延伸。傳統能源供給企業在能源生態鏈中一般隻參與生產環節,不參與電力的流通與消費環節。而在能源產業革命以及能源互聯網領域的不斷推進下,多能並網互補,科技創新驅動等新特征逐漸形成,從而催生出多元化綜合能源服務的主張。

(2)客戶細分及客戶關係

     通過提升泛在連接能力,電網企業能夠實現內部設備、用戶和數據的全時空泛在互聯,有利於在大數據背景下對客戶的需求定位進行準確分析,並配合園區客戶和終端客戶的能源服務需求,為用戶提供準確差異化的服務。從精益生產、精益調度、準確交易和精益能效這四個維度為客戶提供個性化、定製化的服務匹配,使綜合能源服務實現服務落地。

(3)核心資源及能力

     泛在電力物聯網通過廣泛應用大數據、雲計算、物聯網、移動互聯、人工智能、區塊鏈以及邊緣計算等信息技術和智能技術,匯集各方資源,可為包括綜合能源服務在內的新業務、新模式發展提供充足有效的信息和數據支撐。在電網企業推進業務自排自管能力的同時,既要夯實基礎技術支撐能力,又要突破技術壁壘,促進供需對接、要素重組以及融通創新,打造集資源配置、服務和信息互聯為一體的新型綜合能源服務係統。

(4)關鍵業務

     綜合能源服務一般涵蓋三種業務模式:多能源供應模式、互聯網+能源服務模式以及技術服務型模式。多能源供應模式是通過協同分布多種分布式能源,融通電網、熱網和氣網,將多種能源協同優化、降低成本並一同銷售給客戶的業務模式;互聯網+能源服務模式是將互聯網技術與能源領域深度融合,充分發揮平台優勢與數據價值,將能源產業相關者聯係起來,提供多元化的增值服務;服務型模式是依托在分布式能源、區域能源互聯網技術、節能改造技術等方麵有優勢的技術性企業的先進技術,將能源服務業務多向拓展的模式。

3、富二代抖音官网能耗管理平台產品選型及介紹

     近兩年來,富二代抖音官网已經陸續參與各縣市電力公司的用戶端能源管理平台、雲南省網綜合能源服務平台、上海嘉定區147所學校電力運維平台等相關平台的建設,提供了包括雲平台、智能網關、終端設備等產品,各類用戶端雲平台在各地運行案例700多套,並且根據用戶需求不斷完善產品功能,這些都是未來泛在電力物聯網的一部分。

“能源互聯網的春天到了,因其所能,它必將成為充滿活力的新型能源業態。盡管針對泛在電力物聯網還有一些不同的聲音,但是泛在電力物聯網已經悄無聲息的鋪開來,融入能源互聯網基礎建設的方方麵麵。

3.1富二代抖音官网智能網關、終端設備選型

3.2 富二代抖音短视频能耗管理平台介紹

平台結構

       AcrelCloud-5000能耗管理雲平台采用分層組網架構,將係統分為設備層、網絡層、應用層。設備層:設備層作為平台數據來源的基礎,通過儀表與傳感器對參數進行監測和計量。網絡層:網絡層通過強大的協議轉換功能將采集到的設備層的數據傳遞到應用層,起到承上啟下的作用。應用層:應用層對設備層的數據進行分類、存儲、統計分析,通過友好的人機界麵為用戶提供體驗。軟件功能

      采集計量分類分項的能耗數據(電量、水量、燃氣量、集中供冷量、集中供熱量以及其他能耗)。

     按照分項/區域/部門等不同的組織方式進行報表統計與展示,方便用戶從多個維度使用用能報表。

     提供豐富的數據可視化功能,通過餅圖、柱狀圖、曲線圖、堆積圖等將數據以直觀的方式呈現給用戶,方便用戶做出決策。

     支持多種不同的報警類型,為保證平台運行,提供儀表與網關的故障報警提醒,提供多種能耗預警模型供用戶選擇與配置。

     為用戶提供設備管理與維保記錄功能,幫助用戶掌握項目中各種設備的生命周期及健康狀況。

     為用戶提供設備管理與維保記錄功能,幫助用戶掌握項目中各種設備的生命周期及健康狀況。

     提供能耗分析報告功能,從多個維度統計分析用戶能耗使用情況。報告可以提供同環比分析、複費率電量和電費分析、能耗排名分析、報警情 況統計等功能。

     針對能源消耗量大的設備進行單獨的監控,例如針對中央空調設備,係統不僅可以監視中央空調各部分的運行參數,還可以針對中央空調的運行效 率進行央空調的能效計算,並將能效值與能效標準進行對比,從而反映出中央空調的能效真實狀態。可以提供節能改造前後中央空調能效對比,從而驗證改造是否有效。

4、結語

     在國家電網有限公司大力提倡發展泛在電力物聯網的背景下,本文對綜合能源服務的主流商業模式進行了梳理,並針對泛在電力物聯網背景下綜合能源業務發展趨勢以及綜合能源商業模式的發展方向進行了探究。總的來說,在能源變革的新時代背景之下,基於泛在電力物聯網的綜合能源服務仍有著廣闊的發展空間與發展前景,需要電力企業不斷探索與突破。

 

參考文獻

【1】林憲平, 李正哲, 王天祥,溫瑞霞,馮劍,江城. 基於泛在電力物聯網的綜合能源服務商業模式研究

【2】富二代抖音短视频企業微電網設計及應用手冊.2020.6版

 

作者簡介:周穎,女,本科,富二代抖音短视频下载安装電氣股份有限公司,主要研究方向為物聯網智能運維係統,

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