新電改下園區(qū)成為電力改革重要實驗區(qū)，在增量配電分開、多元源荷廣泛接入情景下，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資界面出現了分化，投資主體呈現多元化特點，投資效益分析變得錯綜復雜。首先分析了新電改對園區(qū)綜合能源系統(tǒng)運營的影響，基于不同投資分界面提出了 4 種運營模式，包括分布式電源發(fā)配售一體、分布式電源發(fā)售一體、配售一體和配網單營；其次構建了面向多主體的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資收益量化模型，最后根據實例案證，對比分析了四種運營模式下多主體投資收益計算結果。
（來源：中國電力 作者：閆湖，黃碧斌，洪博文，李瓊慧，孫充勃）
0 引言
綜合能源系統(tǒng)是在規(guī)劃、建設和運行等過程中，對各種能源的產生、傳輸與分配（供能網 絡）、轉換、存儲、消費、交易等環(huán)節(jié)實施有機 協(xié)調與優(yōu)化，進而形成的能源產供消一體化系 統(tǒng)[1-2]。目前中國正處于能源轉型關鍵時期，能源成本高等問題突出。綜合能源系統(tǒng)可有效提高能 效、降低投資運營成本，帶動和提升能源相關產業(yè)的國際競爭力，對推進能源供給側改革、推動中國能源轉型具有重要意義，是“建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系”的重要組成部分[3]。 世界各國均制定了綜合能源系統(tǒng)建設發(fā)展戰(zhàn) 略，美國能源部 DOE2001 年提出綜合能源系統(tǒng)發(fā) 展計劃，并于 2007 年 12 月頒布能源獨立和安全 法（EISA），要求在社會主要供用能環(huán)節(jié)必須規(guī) 劃綜合能源，美國一些大型電力公司同時也是典 型的綜合能源供應商，如太平洋煤氣電力公司、 愛迪生電力公司等 [ 4 ]。加拿大內閣能源委員會 2009 年 9 月頒布了相關指導意見[5]，明確提出在 全國范圍構建社區(qū)綜合能源系統(tǒng)（ integrated communityenergysolutions，ICES）。歐盟第 5 代框 架中提出多能源協(xié)同優(yōu)化，對用戶側綜合能源系統(tǒng)、多能源協(xié)同優(yōu)化互補、可再生能源開發(fā)與交通運輸清潔化等展開研究[6]，之后的第 6 代、第 7 代框架中繼續(xù)對多能源系統(tǒng)優(yōu)化展開了深入研 究[7-8]，于 2014 年提出地平線 2020 計劃，在智 能、綠色和綜合交通領域投入 63.39 億歐元，在安全、清潔和高效能源領域投入 59.31 億歐元。 日本重點開展智能社區(qū)技術的研究與示范，基于 社區(qū)綜合能源系統(tǒng)（包括：電力、燃氣、熱力、 可再生能源等），集成交通、供水、信息和醫(yī)療系統(tǒng)[9]。中國 2016 年召開雙清論壇“新一代電力綜 合能源系統(tǒng)”，在多個 973、863 項目啟動了綜合 能源系統(tǒng)研究，且與新加坡、德國、英國等國家 在綜合能源系統(tǒng)基礎理論、關鍵技術、核心設備 和工程示范等多個方面開展國際合作?；诰C合 能源系統(tǒng)的綜合能源服務已成為眾多發(fā)電企業(yè)、 新能源企業(yè)、電網企業(yè)重要轉型方向[10-11]。 隨著電力市場化改革推進，園區(qū)成為電力改 革重要實驗區(qū)，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)建設運營成為 綜合能源服務商主攻業(yè)務[1 2-1 3]。在增量配電放 開、多元源荷廣泛接入下，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投 資界面出現了分化，投資主體也呈現多元化特點，投資效益分析變得錯綜復雜。目前綜合能源系統(tǒng)經濟性研究方面已有一些針對單個組成單 元，比如分布式光伏開展了量化測算[14-16]，對分布式天然氣、配網等開展了經濟指標評價法，但量化投資效益測算尚未開展[17-19]，此外，分界面 屬于電改形勢下產生的新問題，面向多主體的綜合能源系統(tǒng)分界面投資效益量化分析目前尚未有相關研究成果可供參考和借鑒。
本文首先分析增量配電放開、售電側放開對 園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資運營的影響，提出不同分 界面下園區(qū)綜合能源系統(tǒng)運營模式；其次，研究園區(qū)綜合系統(tǒng)不同組成單元全生命周期投資收益計算方法，構建多主體投資的園區(qū)綜合系統(tǒng)全生命周期投資收益量化模型；再次，選取典型案例，對多主體投資的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資收益計算模型進行實證分析；最后給出本文結論，提出園區(qū)綜合能源服務商未來業(yè)務發(fā)展方向。
1 新電改下園區(qū)綜合能源系統(tǒng)運營模式
在多元化源荷情景下，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)可由分布式電源（分布式光伏、分散式風電、分布式天然氣、生物質等）、增量配電網絡、儲能裝置、負荷等組成[20-21]（以下稱之為單個組件）。 文獻[22] 提出“向符合條件的市場主體放開增量配電投資業(yè)務”，“放開用戶側分布式電源建設， 支持因地制宜投資建設太陽能、風能、生物質能發(fā)電以及燃氣“熱電冷”聯(lián)產等各類分布式電源”。國家發(fā)改委印發(fā)的《關于進一步推進增量配電業(yè)務改革的通知（征求意見稿）》（〔2018〕 356 號）文又提出“鼓勵增量配電項目業(yè)主在配 電區(qū)域依托資源條件和用能需求建設分布式電 源”。因此，社會投資主體可以投資一個或若干 個分布式電源（包括儲能）、一段或若干段增量 配電網絡，也可以既投資分布式電源，又投資增 量配網?？梢?，在不同投資界面下，園區(qū)綜合能 源系統(tǒng)運營模式有分布式電源發(fā)配售一體、分布式電源發(fā)售一體、配售一體和配網單營，如圖 1 所示。
不同運營模式下投資主體能整合資源不同， 所經營業(yè)務領域也不同，所以收益組成也不相同。比如對于配網單營模式，擁有的是配網資源，從事的是配電業(yè)務，通過“準許成本加合理收益”獲取收益；對于發(fā)售一體化模式，擁有的是分布式發(fā)電資源和用戶負荷資源，收益為用戶售電收入與“過網費”之差。對于同時涉及多種業(yè)務，收益是多種業(yè)務收益的疊加。表 1 展示了 園區(qū)綜合能源系統(tǒng)不同運營模式下收益構成。
2 面向多主體的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資收益量化模型
2.1 綜合能源系統(tǒng)單個組件成本模型 綜合能源系統(tǒng)單個組件成本包括建設期的初始投資，運營期的運維成本（運維費、人力成本 等）、燃料成本（對于分布式天然氣、生物質有 此成本，光伏、風電沒有）、廠用電損耗、貸款 利息、稅費等，單個組件成本模型如圖 2 所示。
2.2 綜合能源系統(tǒng)
單個組件收益模型綜合能源系統(tǒng)單個組件收益包括初投資補貼、熱/冷收入（天然氣）、電量收入、度電補貼等，單個組件收益模型如圖 3 所示。
3 案例實證
（1）項目概況。 某園區(qū)微網項目由 2 臺 2MW 風機、700kWp 光伏、600kW 微燃機組成，其中風機的年發(fā)電量約為 656.8 萬 kW·h，光伏年發(fā)電量 70 萬 kW·h，燃 機年發(fā)電 量 388.8 萬 kW·h，園區(qū)負荷 1116 萬 kW·h。該項目的設計目的是合理利用當地的風能 與光能資源結合當地的負荷情況，通過微燃機、 光伏、風機等清潔能源發(fā)電系統(tǒng)提高當地清潔資源的占比，得到 100% 清潔能源使用。
（2）經濟性分析。 根據《并網型微電網建設試行辦法》（發(fā)改 能源〔2017〕1339 號），微電網可以劃分成不同投資分界面，由不同投資主體投資，不同運營模式下投資主體的收益率各不相同。
運營模式 1：發(fā)配售一體化模式，園區(qū)微網全部由 A 投資，包括風電、光伏、天然氣、園區(qū) 配電網絡。表 2 是投資主體 A 投資收益計算結 果，配電網單元投資收益體現在風電、光伏、天然氣電價不需要扣除輸配價。
模式1中，售電價格為北京一般工商業(yè)價格0.85元/ (kW·h) 的 9 折，光伏補貼按照 0.32 元/(kW·h)，并 根據市場化交易下調 20%。
運營模式 2：發(fā)售一體化模式和配網單營模式。園區(qū)微網由 A 和 B 投資。A 投資風電、光伏、天然氣，從事發(fā)電、售電業(yè)務，采用市場化交易模式售電；B 投資園區(qū)配網，從事配網業(yè)務。投資收益結果如表 3 所示。
此時發(fā)售一體化模式需要繳納“過網費”， 天然氣市場化交易政策不明確，仍按上網模式計算，配網單營收入包括“過網費”和交叉補貼。
運營模式 3：配售一體化模式。園區(qū)微網由 A 和 B 投資。A 投資風電、光伏、天然氣，從事發(fā)電業(yè)務，采用全部上網模式；B 投資園區(qū)配網， 從事配網、售電業(yè)務。投資收益結果如表 4 所示。
從上述模式對比可以看出，投資主體從事發(fā)配售、發(fā)售、發(fā)電三種業(yè)務中發(fā)售一體化收益最 高，主要是因為目前園區(qū)負荷不高，未來隨著園區(qū)負荷增長，配網投資回報會持續(xù)提高。長遠來看，發(fā)配售一體化可有效融合發(fā)配用資源，提高 資產利用率，提升經濟性[23]。配網單營與配售一體化相比，增加售電業(yè)務后，投資回報上升明顯。
4 結語
本文結合新電改情景下，根據投資界面劃分提出了園區(qū)綜合能源系統(tǒng) 4 種運營模式，在此基 礎上構建了面向多主體投資的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資收益量化模型，并給出了實證案例。不同運營模式代表不同投資界面切分，對于投資收益結 果具有重要影響，總體來說多種資源融合有利于提高經濟性。此外，對于園區(qū)綜合能源系統(tǒng)，能量和網絡收益空間仍然有限，未來需要拓展多樣 化增值業(yè)務，提供多能源-多服務，向綜合能源服務方向發(fā)展，多渠道提高盈利能力。
原標題:面向多主體的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)投資收益量化分析
