隨著能源體制變革、技術發展、系統形態升級，綜合能源服務進入快速發展階段。作為滿足用戶多元化需求、拓展能源企業盈利空間、提升社會整體能效的重要抓手，綜合能源服務吸引了各方高度關注。從能源價格、能源需求、用能形式等分析來看，面向工業園區、公共建筑開展能源一體化供應，將是未來一段時間內我國綜合能源服務的發展重點。
綜合能源服務發展基本脈絡
綜合能源服務并非全新事物，而是擁有長久的發展歷史。從能夠查證的資料來看，早在1909年，德國萊茵集團已經開展電力和天然氣綜合供應業務，成為綜合能源服務的雛形。縱觀發展歷史，綜合能源服務主要面向能源系統終端開展，在能源技術進步、系統形態升級、管理體制變革共同推動下，先后出現了能源組合供應式服務、新技術/新模式融合式服務、一體化集成式服務等三種業務形態。
近年來，我國綜合能源服務得到了快速發展。究其根源，主要有三方面因素：一是理念引領。應對氣候變化任務緊迫，提高能效成為優先選項。綠色低碳、“互聯網+”等發展理念向能源領域加速滲透，引領能源系統朝著打破壁壘、綜合集成、一體化解決方案方向發展；二是創新驅動。分布式能源、節能提效、互聯網等技術快速進步，能源定制、能源集成、能源跨界等模式不斷創新，為提升能源系統整體效率提供了更多技術手段和模式選擇；三是政策支持。深化能源體制改革對打破行業壁壘、為終端客戶提供綜合用能服務發揮了重要作用，產業規劃進一步明確發展方向，財稅補貼提升項目經濟效益，推動綜合能源服務發展進入快車道。
國外綜合能源服務發展經驗
國外綜合能源服務起步較早、發展較快，其主要原因在于寬嚴適度的能源管理體制和健全的市場機制。歸納起來，有四方面經驗值得借鑒。
提供能源一體化解決方案
歐美日等發達國家和地區均以提供能源一體化解決方案為重要發展方向。歐洲注重能源系統間的耦合和互動優化，自1999年起，各國在歐盟第五、六、七框架下，開展了多能流協同優化、能源和信息系統耦合集成等方面研究。美國側重以分布式能源和智能電網為核心的綜合能源供應系統，于2001年提出綜合能源系統發展計劃，促進分布式能源和熱電聯供技術的推廣應用，提高清潔能源使用比重；2007年頒布能源獨立和安全法，要求社會主要供用能環節必須開展綜合能源規劃。日本關注用戶側綜合能源系統，2009年日本政府公布溫室氣體減排目標，認為構建覆蓋全國的綜合能源系統，以此優化能源結構、提升能效、促進可再生能源規模化開發，是實現減排目標的必由之路；目前日本能源研究機構致力于智能社區技術研究與示范。
搭建智慧能源管理平臺
國外能源電力企業圍繞用戶需求打造智慧能源管理平臺，通過投資并購能源數據分析、專業平臺建設領域的中小公司，整合用能監控、需求響應、電動汽車、儲能等多領域專業平臺，提升一體化服務能力。
依托智慧能源管理平臺，國外企業積極打造各類擴展業務的入口，吸引更多企業通過平臺提供多樣化服務，提供用戶多元化選擇，增強其黏性。日本Fuji電機在北九州建設了智能社區系統平臺，分別為政府提供能源消費和二氧化碳減排信息，為電力消費者提供用能服務，為獨立發電廠（IPP）、電力交易機構提供電力調度服務，為電網企業提供能源平衡管理，為第三方提供擴展服務入口。德國Sonnen公司打造了能源服務平臺，能夠為家庭客戶提供電能買賣直接交易服務，為電網公司提供輔助服務，幫助電網公司解決設備效率不高、電力通道建設滯后等問題，同時支持第三方在該平臺上開發APP，擴大客戶群體。
開展基于電能的冷熱供應服務
隨著可再生能源發電裝機規模增長，以熱泵為代表的電制熱/冷技術受到青睞，該技術制熱能效比（COP）可達3以上。國外能源電力企業積極開展基于電能的冷熱供應服務，因地制宜地利用水源/空氣源/地源熱泵滿足商業樓宇、大型建筑等的冷熱需求。東京電力、關西電力公司目前已有超過20個集中供應的成功案例。相比分散式制冷供熱，可節能10%~20%，并節約人力成本和建筑空間。關西電力旗下的Kenes株式會社利用空氣源熱泵及水源熱泵向大阪市本莊東地區的六座寫字樓和一座超市共68890平米區域提供集中供暖制冷服務，是日本關西地區第一個100%電力集中制冷及供暖工程。
創新商業模式
在宏觀業務布局層面，國外能源電力企業靈活運用金融手段加速發展，主要通過風險投資、私募股權投資進行前瞻性布局，通過并購交易快速提升實力，搶占市場。風險投資、私募股權投資自2013年以來顯著增多，其中對能源管理、儲能、電動汽車充電投資次數位于前列，分別占25%、17%、16%；并購交易自2014年以來顯著增多，其中對能效服務、能源管理、分布式光伏投資次數居于前列，分別占43%、22%、18%1。在微觀項目層面，歐洲企業對重資產項目創新采用“建設-出售-運營”（BSO）模式。
我國綜合能源服務應鼓勵一體化發展模式
我國綜合能源服務處于發展初期，市場潛力空間較大。從綜合能源服務業務和終端能源需求兩方面測算表明，2020年我國綜合能源服務市場潛力規模為5000~6000億元。為加快綜合能源服務發展，需要對其重點對象、發展方向、主要形態、典型模式開展深入分析。
重點對象分析
綜合能源服務重點對象的選擇需要統籌考慮多方面因素，能源價格越高、消費量越大、用能形式越豐富的客戶開展綜合能源服務的價值越高。
從能源價格來看，我國工商業用戶的電力、天然氣、熱力價格明顯高于居民用戶。以北京、上海、江蘇、浙江、山東、河南、四川等省市為例，電價方面，大工業（35kV）為0.5574~0.6570元/千瓦時，一般工商業（10kV）為0.7115~0.8447元/千瓦時，居民（第一階梯）為0.4883~0.617元/千瓦時；氣價方面，工商業2.66~3.56元/立方米，居民（第一階梯）1.89~3.10元/立方米；熱價方面，居民16~40元/（平方米·供暖季）或0.1~0.25元/千瓦時，非居民30~45元/（平方米·供暖季）或0.13~0.36元/千瓦時2。
從能源消費量來看，工業園區、公共建筑是我國未來一段時期能源消費的重要增長點。工業園區方面，截至2018年1月，我國國家級、省級開發區已達552個、1991個，近5年平均每年新增74個。據不完全統計，各類園區集中了我國70%工業用能，以電力口徑計算，目前單個園區年用電量1.7~11.3億千瓦時，預計每年新增用電量約400億千瓦時，占全部新增電量7.5%左右3。公共建筑方面，其能耗強度較高且增長迅速。2017年我國建筑總面積約592億平方米，總能耗約9.6億噸標煤，其中公共建筑面積約123億平方米，單位面積能耗約為30千克標煤/平方米，接近其他類型建筑的3倍4。
從用能形式來看，工業園區和公共建筑具有電、冷、熱等多種能源需求，存在較大的多能互補、集成提效空間。
綜合分析，工業園區和公共建筑客戶資源優質，能源價格較高、能源需求巨大、用能形式豐富，是我國未來一段時期開展綜合能源服務的重點對象。
發展方向研判
集成產生效益，互補創造價值。能源一體化供應作為綜合能源服務的高級形態，具有顯著的經濟、社會、環境效益，對我國能源轉型意義重大。
首先，能源一體化供應能夠提升能效，統籌采用熱泵、熱電聯產等能源技術，構建基于物聯網技術的能源綜合管控平臺，區域能源系統的運行效率將明顯提升。其次，能源一體化供應能夠節約資源，通過應用綜合管廊、多表合一等一體化規劃設計技術，實現基礎設施統籌建設、土地等資源集約利用。第三，能源一體化供應受到政策支持，2016年7月，國家發改委、能源局《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》中提出，到2020年，各省（區、市）新建產業園區采用終端一體化集成供能系統的比例達到50%左右，既有產業園區實施能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。
因此，以多能互補、集成優化等方式實現能源一體化供應服務，不僅能夠經濟、綠色、高效地滿足客戶的多種用能需求，而且可以有效提升綜合能效、實現資源集約利用，是我國綜合能源服務的發展方向。
系統形態選擇
在面向工業園區和公共建筑開展能源一體化供應服務時，選擇以電為中心或以氣為中心的模式需要進行多方面比較論證。綜合客戶用能需求、能源自身屬性和相關網絡特征、各類能源供需平衡的前瞻性分析來看，以電為中心更具優勢。
基于客戶能源需求視角，電能在新增工業園區和公共建筑用能中占比較高。新增工業園區多將新一代信息技術、生物、高端裝備等戰略新興產業作為主導產業，近三年這一比例達65%5，戰略新興產業用電量大，在整體用能中占比大多在50%以上；公共建筑除集中供暖能耗外，空調、照明、插座產生的用電能耗約占其總能耗的90％。
基于能源屬性和相關網絡特征視角，電更加靈活，電網更加可靠。電能在滿足終端需求和實現多能互補中處于核心地位。一方面，電能能夠高效轉化為熱能、光能、機械能，滿足多樣化的終端需求，除轉換為光能的效率為30%左右外，轉換為其他能量的效率均在90%以上；另一方面，電能能夠靈活連接分布式光伏、冷熱電三聯供、儲能、熱泵等要素，是多能互補的關鍵媒介。我國電網統一管理、深度覆蓋千家萬戶，能夠為綜合能源一體化供應系統提供可靠能源。截至2018年底，我國220千伏及以上輸電線路回路長度達到73.3萬千米，由國家電網公司、南方電網公司等企業進行統一管理。相比較而言，天然氣管網管理不統一、輸送能力和范圍亟需進一步提升。2017年天然氣主干管道里程為7.7萬千米，中石油、中石化、中海油及其他公司占比分別為69%、8%、7%、16%；城市天然氣配網由屬地管理，相關企業眾多。
基于各類能源供需前景視角，我國電力供需形勢總體寬松，而天然氣供應能力不足、對外依存度高、價格偏高。截至2018年底，我國發電裝機容量達到19.0億千瓦，平均利用小時數為3682小時，電力供應充足。而同期天然氣（含煤層氣、頁巖氣）估計產量為1733億立方米，消費2766億立方米，進口1254億立方米，對外依存度達到45%6，價格顯著高于歐美國家。
隨著我國能源轉型深入推進，可再生能源在一次能源消費中的占比將持續提高。可再生能源主要轉化為電力加以利用，持續提升綠色電氣化水平已成為廣泛共識，以電為中心發展綜合能源服務是適合我國國情和能源發展趨勢的必然選擇。
典型模式研究
存量市場和增量市場具有不同的建設條件和產權約束，發展能源一體化供應服務應采用不同模式：存量市場主要基于現有能源系統，力求對不同能源設備的一體化運營管理，以輕資產方式創造效益；增量市場重在打破行業壁壘，沿著規劃設計、投資建設、運營管理全環節一體化路徑推進，以重資產方式全面滿足客戶需求。
存量市場輕資產一體化
對于存量市場，若已有能源系統的產權較為分散，可依據客戶的不同需求提供定制化服務；若產權較為集中，可以提供運營管理一體化服務，采用“管控平臺+新增設施+部分改造+專業服務”四位一體的模式。該模式以構建綜合能源管控平臺為切入點，以開展能源統一管理和專業運營服務為核心，輔助開展節能改造和新建綠色高效設施。
江蘇紅豆工業園項目為典型的存量改造項目，采用了運營管理一體化服務模式。該工業園區用能種類豐富，涵蓋電、氣、熱、光、儲等多種類型，其中電力占比較高。通過在園區建設綜合能源服務平臺，實現基于互聯網氣象數據、可再生能源特性、負荷特性等信息及大數據分析的綜合能源管理。項目總投資約1400萬元，年節電量2104萬千瓦時，二氧化碳減排1.9萬噸，預計3.5年可收回投資。
增量市場重資產一體化
對于增量市場，需要在系統架構、規劃設計、合作方式、運行方式四個方面進行統籌：
首先，要靈活選擇系統架構。能源一體化供應系統包括兩部分，外部由大電網提供支撐，內部為區域綜合能源系統。該綜合能源系統一般分為以電為源頭和以氣為源頭兩種模式，也存在混合模式。以電為源頭的模式能夠在大電網供電的基礎上集成分布式光伏、熱泵、儲能等元素，適用于新增工業園區和公共建筑。以氣為源頭的模式主要基于分布式天然氣熱電聯產（含冷熱電三聯供），將大電網作為備用，適用于在氣價較低、政府補貼力度大的地區或者傳統工業園區。
其次，規劃設計過程中應遵循三方面原則。一是統籌考慮內外部能源資源，以經濟、綠色、高效、可靠為導向，開展綜合能源系統規劃設計。二是基于負荷增長進行多階段規劃，充分考慮負荷增長時序與綜合能源系統規劃的匹配關系，確保綜合能源系統在各階段均能夠滿足終端能源需求。三是強化各類資源集成融合，推進物理信息融合和資源集約利用，增強綜合能源系統的可感、可觀、可控性，提升智能化水平。
再次，積極開展多元化合作。可依托項目公司聚合多方資源，靈活采用多元股權投資、混合所有制等形式投資建設綜合能源服務項目，促進技術、產品、資金、屬地資源等方面的優勢互補，實現共建共享。
最后，在系統運行過程中把握三個要點。一是數據驅動，實現精細化管理。基于能源數據，利用大云物移智等先進技術，對負荷進行精準預測，形成科學的能源系統運行計劃。二是市場化配置，提升經濟效益。基于外部電力市場、天然氣市場、輔助服務市場等的價格信號，進行動態響應，靈活調整系統運行狀態，降低客戶用能成本。三是多能互補，提升綜合能效。通過智能調度，優化系統運行方式，滿足客戶對電、熱、冷、氣等的多元用能需求，實現安全供能前提下的效益最大化。
國網客服中心北方園區項目為典型的增量項目，采用了全環節一體化服務模式。該園區集生產、辦公、生活為一體，總建筑面積14.28萬平方米，以電能為唯一外部能源，包括光伏發電、地源熱泵、冰蓄冷、太陽能空調、太陽能熱水、儲能微網、蓄熱式電鍋爐七個子系統，規模化高效利用區域內可再生能源，能夠對園區冷、熱、電、熱水進行綜合分析、統一調度和優化管理。項目投資超過1億元，年節電量達1100萬千瓦時，從全壽命周期來看，收益較為可觀。
未來展望
發展能源一體化供應服務，面臨的最大挑戰是要打破不同設備、不同能源、不同主體間的壁壘，在體制機制變革、技術創新以及政策的共同驅動下，實現互動互補、協同共享，創造價值。物聯網技術開啟萬物互聯時代，將通過有機連接不同能源設備，提升其可感可控性，促進電氣冷熱多能互補和源網荷儲不同市場主體間互動互濟，實現市場對能源資源的優化配置。當前，物聯網技術快速發展，促使能源流、信息流、價值流緊密耦合，物聯網在能源領域的深度應用，必將促進融通融合，高效推動以能源一體化供應為代表的綜合能源服務業務發展。