实例分析：区域能源互联网规划优化及商业思路

2.3 能源互联网的商业模式—能源互联网的价值分配

能源互联网的建设需要合理的商业模式支撑。能源互联网横跨多个能源领域，除了能源基础设施投资外，还包括信息平台以及能源服务商等多个跨行业要素，因此能源互联网建设必然呈现多元投资、多主体参与运营的形态，需要创新的商业模式，实现其创造价值在多投资主体和用户之间进行合理分配。

国家发改委和国家能源局于2016年7月发布了《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》(发改能源〔2016〕1430号)[33]，其中明确提出要“创新终端一体化集成供能系统商业模式，鼓励采取电网、燃气、热力公司控股或参股等方式组建综合能源服务公司从事市场化供能、售电等业务，积极推行合同能源管理、综合节能服务等市场化机制”。英国的许多能源供应商不仅向家庭用户提供电力，还向家庭用户提供天然气，比如EDF Energy公司。美国的综合能源供应商也发展得较好，如美国太平洋煤气电力公司和爱迪生电力公司等均属于典型的综合能源供应公司[34]。我国的一些企业也初步开始尝试向综合能源供应商转变，如原先主要开展城市燃气业务的新奥集团提出了“泛能网”的概念[35]，将燃气、热、冷联系起来，开发电热冷三联产项目，将电、热、冷、气同时向用户进行销售。

综合能源需求响应也是能源互联网背景下的一种重要的商业模式。随着能源互联网建设的深入推进，多表合一设备、双向通信技术、蓄能技术为需求响应的进一步发展提供了坚实的技术支撑，需求响应的综合性、灵活性、可控性、规模性将产生实质性飞跃，将真正具备能源互联网愿景中所描述的互动性特征。需求响应也将发展为用户侧互动形式参与能源网运行，与大规模风电、电动汽车等新能源、新用能设备相协调，促进可再生能源、低碳用能设备在能源互联网中的大规模渗透。为了满足能源互联网环境下多能互补、按需互动、精准移峰的需求，有必要进一步研究多能源在负荷侧的智能协同互补、负荷恢复时段可调度的用户侧互动模式，以深入挖掘互动用户的移峰能力并实现多源互动负荷与系统供能资源的最优配合。如何设计合理的多时空尺度综合需求响应互动机制，如何构建清晰流畅的用户侧参与能源供应互动的操作流程，如何评估综合需求响应互动机制均是目前需要研究探索的关键问题。

3 山西太原区域能源互联网的实践

3.1 太原区域能源互联网建设背景

为贯彻落实国务院的“互联网+”行动，山西省政府于2016年1月颁布了《山西省关于积极推进“互联网+”行动的实施意见》[36]，太原市政府于2016年6月下发了《太原市推进“互联网+”行动实施方案》[37]，“互联网+”智慧能源是两个文件中一项重要内容。《实施意见》和《实施方案》中均强调了要积极推进能源生产智能化改造，实现物联网、大数据、云计算等新一代互联网信息技术对能源生产、传输、配送、消费、市场管理和服务的支持，催生能源生产、消费、服务的新业态和商业新模式。大力推进分布式能源和电动汽车等多元化负荷发展，促进“源—网—荷”协调互动，实现传统配电网向智能电网转型升级。

2016年3月30日，山西科技创新城被山西省政府批复为省级高新技术产业区，是未来国际性煤基产业科技创新中心、组织中心和技术服务中心，山西省新型城镇化和城市示范区，山西省新型城镇化和绿色、低碳、生态、智慧城市示范区。图3是山西科技创新城的区位划分图。山西科创城的建设为能源互联网的建设应用提出了现实需求。以“能源互联网”为主要内容将山西科创城打造成为“智慧低碳新区”，符合高新产业园区和经济技术开发区的标准，能够享有实施能源互联网的政策支持。

3.2 太原区域能源互联网的价值分析

太原区域能源互联网的潜在价值可以分为经济价值和社会价值两方面。

3.2.1 经济价值

(1)充分挖掘现有电力输配网络的资产利用潜力，通过智能的传感、通讯以及分析技术，提高对于山西太原地区现有以及新增基础电网设施的利用率，节约配电网的基础设施投资。

(2)通过分布式发电、能量路由器、多能源系统能源与控制新技术的引进，提高整个山西太原地区供能系统的整体利用效率、节约能耗、降低山西太原地区商业用户的用电、用热、用冷、用气成本。

(3)通过灵活互动的机制创新、智能化的通讯控制技术，激活山西太原地区工业与居民用户侧的需求响应能力，通过能源互联网把能源的供应与消费“链接”起来，促进形成更加友好、高效的能源消费行为，使用户能够通过改进用能行为而获得经济效益。

(4)通过构建太原地区开放、独立、多边接入的互联网式的能源交易运营平台，在能源的供应、消费体系中建设一个能源交易、共享的平台，撬动社会各界对于分布式能源的高效利用，激活第三方资本与民间力量参与，彻底改变现有能源产业的产业结构与行业组织方式，催生出大量新兴的产业机会和经济增长点，促进地区的产业集群与升级。

3.2.2 社会价值

(1)通过建设光伏、光热、分布式冷热电三联供、冰蓄冷装置、电动汽车充(放)电桩、智能家居系统等清洁能源生产、消费、存储设备，能够提高整个山西太原地区供能系统的整体利用效率、降低污染排放，有助于太原及周边地区环境改善。

(2)通过建设配电以及供热、供冷管网优化能源生产环节，科学规划配电以及供热、供冷管网，提高能量传输效率以及传输环节基础设施的利用效率，降低能源设施对土地以及其他社会资源的消耗。

(3)多能源系统能源控制、智能调度等新技术的引进，可以提高整个供能系统的整体利用效率、节约能耗、降低用能成本，实现能源的低碳化供应。

(4)多能源系统能量管理控制系统将对周边地区能源结构转型研究探讨提供充分的示范效益。

3.3 太原区域能源互联网构建的关键问题和难点

对国内外区域能源互联网研究现状及山西科创城能源互联网项目实际需求进行综合分析，以下3个问题是区域能源互联网规划建设运营中存在的关键问题和难点。

3.3.1 多能源系统规划与运行

图4是山西太原科技创新城多能源系统能量流图。区域能源互联网综合了电、气、热、冷各类能源，融合了各类新能源、新技术，以实现多种能源间协同互补，提高整体能源利用率。太原区域能源互联网多能源系统中电、热、冷、生活热水的供应渠道及相应的价值创造如下。

(1)供电：光伏发电+冷热电三联供+市电+储能。

价值创造：光伏发电采取“自发自用”模式，在需求侧就地平抑用电负荷曲线，削减负荷峰值，实现容量电费的节省;通过储能以及需求响应配合冷热电三联供机组的发电调度计划，缩减负荷峰谷差并扩大光伏发电的消纳空间。