分布式能源商业模式重构与创新展望

闫 湖，黄碧斌，洪博文，李琼慧

(国网能源研究院有限公司, 北京 昌平 102209)

0 引言

近10年，为应对日益紧迫的气候环境挑战，提升能源自给率水平，全球已掀起了绿色、低碳发展的能源转型浪潮，德国、美国、日本等发达国家纷纷将清洁能源技术作为未来能源转型的方向[1-2]。分布式能源作为一种清洁、低碳、高效的能源开发和利用模式，符合世界各国能源低碳转型发展的方向，将迎来历史性的发展机遇。2016年国家发改委发布《能源生产和消费战略(2016—2030)》，提出要推动能源集中式和分布式开发并举。

目前我国分布式能源发展不断提速，已从启动阶段转入快速发展阶段。2017年，分布式光伏发电加速发展，全年新增装机1 944万 kW，同比增长3.7倍，累计装机达2966万 kW；发展模式也从单一模式向综合模式过渡，试点示范也更突出多能互补、多元融合和供需互动；随着能源行业市场化改革的深入，分布式能源将获得更充分的市场化地位，2017年国家能源局发布《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》，鼓励分布式能源参与市场化交易。

经济性是分布式能源项目方案考虑的首选因素[3]；但是，目前分布式能源项目正常盈利更多还是靠国家和地方的优惠政策，项目缺乏成熟的商业模式，在未来补贴逐渐退坡总体形势下，分布式能源发展面临巨大压力[4-5]。分布式能源具有前期投资成本高、回收期长、收益不确定性强等特点，导致分布式能源项目投资吸引力不足[6-7]。一些大型企业在发展分布式能源系统方面创新动力不强，对产业规模和能源价格依赖性较强，对小型分布式能源系统的优化设计理念和意识较为薄弱；而同时，一些小型企业，尤其是民营企业，在分布式能源系统的设计灵活性和商业模式创新性方面虽然有所建树，也不乏成功的商业运营案例，如中农绿能的生物天然气+有机肥模式，但受资质、规模、品牌等因素制约，项目融资难度大、利率高，项目经验难以有效推广和规模化应用。此外，具有多能互补特征的分布式能源项目组成结构复杂、边界条件众多，项目的设计和运营受应用场景和用户需求的影响较大，往往需要一事一议，难以进行标准化设计和复制推广，这也增加了评估和考核的难度，进一步增加了投资收益的不确定性和融资的难度。因此，推动分布式能源产业化发展亟需从投融资模式、建设运营模式、业务发展模式等方面创新，通过成熟的商业模式打造分布式能源经济新蓝海。

本文首先分析目前分布式能源在投融资、建设运营、业务经营等方面的现状，并提出未来发展新模式，构建分布式能源新型商业模式；之后，选取两个典型项目分析其在现有补贴政策等条件下的收益率，提出商业模式发展方向。

1 分布式能源商业模式重构

1.1 投融资模式创新

在推动分布式能源，尤其是分布式光伏产业发展等方面，国家出台了一系列投融资等金融服务相关政策。2013年8月国家能源局会同国家开发银行出台了《关于支持分布式光伏发电金融服务的意见》(国能新能〔2013〕312号)，提出“推动地方政府在试点地区成立以企业信用为基础、以市场化方式运作、具备借款资格和承贷能力的融资平台(即统借方)，国家开发银行向融资平台提供授信”。2014年国家能源局发布《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》(国能新能〔2014〕406号)，提出“鼓励示范区政府与银行等金融机构合作开展金融服务创新试点”。2016年2月，国家能源局印发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(发改能源〔2016〕392号)，提出“鼓励面向分布式能源的众筹、PPP等灵活的投融资手段”。这些政策对提振分布式能源市场信心、完善分布式能源投融资体系具有重要意义；但政策在实际落实中仍面临诸多问题，比如国开行重点配合的是国家组织建设的新能源示范城市、绿色能源县、分布式光伏发电应用示范区等大型项目，因此仍难普及到其他类型的分布式项目。

目前我国分布式能源项目融资主要依赖国内金融机构的信贷融资，还包括部分政府补贴、股票市场融资、企业自筹，但传统的融资机制存在投资形式单一、银行融资渠道限制多、资本金成本高等问题，无法及时有效地为分布式能源提供所亟需的资金支持，分布式能源企业需利用自身行业特点创新融资模式[8]。

1) 多元、绿色、市场化的融资体系。

2015年12月31日，国家发改委正式发布《绿色债券发行指引》，积极推进企业绿色金融债券，在第5类“清洁能源”中明确绿色债券募集资金支持分布式天然气区域能源站、分布式光伏发电系统等设施建设，以及交易平台等能源管理系统建设运营。2016年8月31日，中国人民银行、财政部等七部委联合印发了《关于构建绿色金融体系的指导意见》，在清洁能源类项目单独设立了分布式能源这个子类，同风力发电、光伏发电、水利发电等并列。

“绿色、清洁”是分布式能源一大特征，大力开拓绿色债券、绿色基金、绿色信贷等绿色融资渠道，可为分布式能源发展提供多元化融资渠道。2017年1—9月，我国共发行贴标绿色债券1340亿元，占全球发行量的24%，在国际上处于领先地位。截至2017年2月，21家主要金融机构绿色信贷余额7.51万亿元，占全部信贷比重的8.8%左右，而且还涌现出绿色指数等创新型产品。除银行外，2017年起非银行机构也逐渐加入到绿色金融债的发行人序列中[9]。

2) “以租代买”的融资租赁模式。

融资租赁是一种“以租代买”的模式，对企业资信要求没有银行要求那么高，比较适合中小型企业。融资租赁公司作为中介机构，中小型分布式能源企业与它合作，只需分期偿还租金就可更新设备和改造技术，大大降低初期投资成本；制造商可以数倍拓展客户，并一次性回笼货款，自己专心搞生产；银行可以有效降低信贷风险。在发达国家，租赁业已成为继银行贷款之外的第二大融资方式。我国租赁渗透率仅为1.5%，发达国家渗透率超过30%，其融资租赁业几乎渗透到所有行业各种类型的设备[10-11]。

3) 优质企业金融担保模式。

小企业向银行直接申请贷款受理较难，但由资信度高的大型企业作为担保，可大大降低贷款成本。分布式能源属于新兴产业，资金市场对其了解还需要一个过程，目前我国还没有专门针对分布式能源的担保公司，导致分布式能源项目担保难找且费用较高，直接推高了分布式能源融资成本。

德国通过政策性银行在资本市场的优质信用评级为分布式能源项目获得低成本融资，值得我国中小型分布式能源企业借鉴，由政策性强的金融机构或基金提供一揽子担保来为分布式光伏项目增信[12]，比如类似亚洲开发银行、清洁发展基金这样的带有政府背景的金融机构，可为中小型分布式能源企业贷款提供担保，并收取一定的担保费用。此类金融机构信誉较高，担保服务并不需要直接投入大笔资金，但提供的担保服务可使银行大大降低风险溢价，贷款成本也会随之降低。此外，一些大型国有企业，由于资信度高，也容易在银行获得低成本贷款，也可提供担保服务。

目前在园区、新城镇和新农村应用场景中，已经逐渐形成了旨在提供包括前期开发、投融资、工程总包建设(engineering procurement construction， EPC)、全生命周期运营管理的整体解决方案创新商业模式框架——“绿色投融资建设运营模式”。由高水平项目总承包单位(如大型央企)为项目建设提供品质保证，并进行项目投融资；由技术及应用型中小型民营企业负责项目前期开发。二者实现优势互补，完成项目落地。

4) 能源合作社模式。

2016年3月，国家发改委等多部门联合发布了《关于实施光伏发电扶贫工作的意见》(发改能源〔2016〕621号)，提出“鼓励众筹等创新金融融资方式支持光伏扶贫项目建设”。为促进高比例可再生能源应用，丹麦在大型太阳能供热利用方面建立了独特的“消费者合作社”模式。供热公司通常由社区或消费者拥有，因此所有公司都有很强的兴趣在一起合作，为本地用户找到最具成本效益的解决方案[13]。例如在Gram，Gram Fjernvarme是该区域的供热公司，大约为1 170户本地居民提供生活热水和供暖用热，这1 170户本地居民拥有这个供热项目的产权。这种模式值得我国分布式能源建设借鉴，在农村地区引入能源合作社模式，通过村民联合自治，解决供热等问题，降低用能成本。

5) 互联网平台融资模式。

在整个金融产业不断与互联网结合的大环境下，分布式能源企业与互联金融的战略合作是产业互联网时代背景下的产物，也是创新金融投资方式和创新分布式能源发展模式的重要突破。近期市场上已经出现通过互联网平台进行众筹资金来开发分布式光伏项目。众筹模式通过设定一定的认购份额，让更多的中小投资者可以参与电站开发，降低投资门槛，面向大众。

2014年2月19日，全球首个互联网众筹的1 MW级分布式太阳能电站项目落户深圳前海新区。作为第1个众筹的光伏电站，采用股权众筹方式，仅限100名认购者，每份10万元，发起企业将协助第1期项目完成并网，确保电站的长期稳定收益；国家开发银行为资金管理方协助项目公司开设众筹监管专户；项目EPC承担带资建设、全程负责，从而确保施工质量和发电量。

1.2 业务模式创新

随着能源革命升级、电改深入推进、云计算等新技术的广泛应用，分布式能源产业形态、业务模式呈现出新趋势，产业链逐步向上下游延伸，业务向多元化方向拓展。企业基于自身资源、技术等方面优势，建立不同经营形态的商业模式：

1) 发售、发配售一体化模式。

该种模式主要是在电力市场化改革驱动下，售电市场和增量配电投资放开后，拥有分布式电源的发电企业遇到向配电、售电业务延伸的新机遇，成为发售一体化企业或发配售一体化企业。同时，随着分布式发电市场化交易的推进，分布式发电业主可直接“隔墙卖电”，拓宽了交易范围。售电侧放开后，发电企业拥有售电业务后成为发售一体化企业，可直接卖电给用户，而非直接上网，卖电收入增加的同时获得了广泛的客户群体；增量配电放开后，发电企业投资增量配网后成为发配售一体化企业，不但能获得配网收益，而且可能成为保底售电公司，使得收益有保证。此外，还掌握了用户数据入口，获得庞大数据资产，为数据增值服务商业模式创新奠定了基础。2016年5月13日，国家能源局下发《关于支持深圳国际低碳城分布式能源项目参与配售电业务的复函》(国能电力〔2016〕138号)，支持深圳国际低碳城分布式能源项目参与配售电业务，该项目成为国家能源局批复的国内首个参与配售业务的分布式能源项目。

2) 多能源供应的区域能源互联模式。

该种模式是协同多种分布式能源，融通电网、热网、气网，将燃气、冷、热、电一起销售给用户，有利于多种能源协同优化，降低成本[14]，典型的有新奥泛能网、协鑫分布式微能源网。新奥2012年提出泛能网概念，将冷热、燃气联系起来，开发分布式冷热电联产项目在工商业园区、用能企业、建筑等建设泛能站。新奥目前在整个山东区域已有20多个大大小小的泛能网潜在客户。协鑫的分布式微能源网按照“六位一体”模式实施：将天然气热电冷系统、光伏发电、风能发电、储能技术、节能技术、低位热能结合为一体，提供多种能源服务。

3) “互联网+”能源模式。

“互联网+”时代，平台服务与数据价值凸显。应用云计算、大数据等技术，构建云平台，以服务为导向，将能源产业所有参与者关联起来，提供多元化增值服务。比如国家电网光伏云网、远景能源阿波罗光伏云平台等，提供电站智能监测、智能运维、信用评级等多样化增值服务，实现了光伏产业链上的设备商、业主、用户、投资商等市场主体的供给需求匹配、利益共享。另外，有一些能源企业与互联网开展合作，比如国家电网、中石油与阿里巴巴合作，主要是利用国家电网或中石油信息渠道和数据入口获取用户信息，进行深度的商业模式创新与拓展。

4) 综合能源服务模式。

综合能源服务通常是指将公共电力、燃气、热冷甚至水务整合在一起，提供多种能源供应及多样化增值服务，简而言之就是“多能源-多服务”。随着互联网信息技术、可再生能源技术以及电力改革进程的加快，综合能源服务将成为更多能源企业转型发展的方向[15-16]。

2017年2月，广东电网综合能源投资有限公司在广州正式挂牌成立，向综合能源服务转型，新成立的综合能源投资公司增加综合能源、增量配网建设与投资、分布式能源、电动汽车投资与运营、市场化售电、能效服务等6个新兴业务经营模块。

2017年10月22日，国家电网公司内部下发《国家电网公司关于在各省公司开展综合能源服务业务的意见》(国网营销〔2017〕885号)，正式宣告进军综合能源服务行业，将各省节能公司改名为综合能源服务公司，重点业务布局包括：一是基于传统配售电相关业务，推进电能替代和节能改造等综合能源服务；二是提供电、热、冷、气等综合供能服务，构建终端综合能源供应体系；三是运用物联网、大数据等新技术，提供智能调控、数据挖掘等“互联网+”能源服务，搭建多元信息交互的综合能源服务平台；四是利用能源大数据和金融工具，提供企业经营决策咨询和金融服务等能源服务新产品。

5) 技术服务型模式。

在分布式能源、区域能源互联网技术、节能改造技术、电能替代等方面具有优势的技术型企业，具有先进能源设备生产运营经验和雄厚技术基础的制造型企业，以及具有能效管理、合同能源管理领先水平的服务型企业，要依托专业人才、关键技术等积极发展能源服务相关业务。

阿里巴巴基于其在云计算方面丰富的实践，为新能源行业提供丰富的专业化云端业务与技术解决方案，帮助能源运营商、服务商快速搭建标准化或定制化商业平台，实现业务应用的灵活开发与落地，构建能源互联新生态。

1.3 运营模式创新

根据投资主体参与投建及运营阶段的程度，目前市场主流建设运营模式包括业主独立投资运营、合同能源管理模式(energy management contract， EMC)、建设-经营-转让模式(build-operate-transfer， BOT)、建设-拥有-经营-转让模式(build-own-operate-transfer， BOOT)、建设-拥有-经营模式(build-own-operate， BOO)。业主独立建设运营模式适应于规模小、技术要求不高的一些分布式能源项目，市场发展初期采用较多。分布式光伏普遍采用合同能源管理模式，楼宇型分布式天然气项目一般采用业主独立投资建造、BOT模式和EMC模式，区域型分布式天然气项目，一般采用业主独立投资建造和BOT模式[17-18]。

分布式能源项目建设运营对技术、专业要求较高，业主独立投资运营资金、技术风险高，分布式能源产业健康、规范、高效发展需要市场上大量成熟、规模化的第三方专业服务公司，提供项目咨询、设计、建设、运维等环节的专业化服务。法国苏伊士能源服务公司项目遍及全球30余个国家，2007年能源服务业务收入140亿欧元。目前我国能源服务公司的数量和专业化程度还难以满足需求，尚未形成经济增长点。未来需要鼓励、支持并积极培育能源服务公司，支撑分布式能源产业的快速发展。

2 典型项目经济性分析

2.1 北京某园区风光联合清洁能源项目

该清洁能源项目发电以2.5 MW风机和500 kW光伏为主，其中风机的年发电量约为149.7万 kW·h，光伏的年发电量约为47.4万 kW·h，每年返送电网电量约为32～40万 kW·h。园区负荷年总耗电约为670万 kW·h，光伏和风电发电占比约为负荷需求量的30%。分析两种发售一体化商业模式下项目收益率，项目收益率公式计算如下：

(1)

式中：IRRi为所求的第i个组件(分布式光伏、风电、天然气)内部收益率(internal rate of return，IRR)；CFit为第i个组件第t年的净现金流量。现金流出包括初投资成本，以及运营期的运维成本、本息和、税费、燃料成本、厂用电损耗等[19]，现金流入是包括补贴收入、售电收入、售热收入。

由表1所示自发自用、余电上网模式下的收益率可见，光伏和风电能达到11%以上收益率，其中光伏收益率大于风电，主要是光伏补贴高，而天然气收益率低于8%，无法正常盈利，项目整体收益率10.78%，可实现正常盈利。

表1 自发自用-余电上网模式下的收益率Table 1 Project profitability of ‘self-consumption, surplus to grid’ pattern

表2所示自发自用-余电交易模式(销售目录电价85折下)下的收益率，与表1相比，各类电源和项目整体收益率都有所上升，但由于自用比重高，收益率上升不明显。由此可见，未来随着分布式发电市场化交易试点的推进，对于就地消纳能力有限的电源，比如分散式风电，市场化交易对其盈利能力将有较大提升作用。

表2 自发自用-余电交易模式(销售目录电价85折下)下的收益率Table 2 Project profitability of ‘self-consumption, surplus transaction’ pattern (sales price 85 fold)

由上述可知，发售一体化这种商业模式，单靠电价收入盈利空间仍然有限，未来需要在售电基础上拓展多样化增值业务，提供多能源、多服务，向综合能源服务方向发展，多渠道提高盈利能力。

2.2 上海某天然气分布式能源项目

上海某饭店总负荷约为2 000 kW，采用额定功率为382 kW的内燃机，输出功率为350 kW千瓦，年运行时间为4 745 h。该项目为酒店提供电、热、冷一体化供应，属于多能源供应的区域能源互联商业模式。分析不同场景下的收益率：

1) 场景1，基准场景。在无初投资补贴、上海目前0.26元/(kW·h)热价、电量全部自用情形下，分布式天然气收益率为7.08%，低于正常盈利水平要求的8%收益率，难以实现盈利。

2) 场景2，初投资补贴。目前上海补贴3 500元/ kW(年利用小时3 000 h以上)，在现有热价、气价水平下，项目收益率能达到10.82%，可实现正常盈利。可见，沪府办发〔2017〕2号文所设定补贴标准是较合理的。

3) 场景3，热价补贴。提高热价补贴到0.36和0.46元/(kW·h)，项目收益率分别能到10.1%和12.88%，热价补贴每上升0.1元/(kW·h)时，收益率能上升3%。因此，目前热价补贴每提高0.1元/(kW·h)，可实现正常盈利。

4) 场景4，全部上网。若所发电量全部上网，项目收益率-9.92%，对比基准场景，项目收益率变化较大，可见上网模式对分布式能源盈利能力有较大影响。

5) 场景5，提高上网电价。根据发改价格〔2014〕3009号，天然气价格发生变化时上网电价也相应发生变化，变化幅度不超过燃煤脱硫标杆价格或当地电网企业平均购电价格的0.35元，上海燃煤脱硫标杆价格平均为0.415 5元，分析上网电价不断提高下的收益率变化，如表3所示。

表3 气电联动场景下项目的收益率Table 3 Project profitability of gas electricity linkage scenario

由表3可看出，按照目前2.43元/m3天然气价格，提高上网电价项目仍无法盈利，可见提高天然气上网电价对小机组作用有限，无法保证正常盈利。对于天然气冷热电多能源供应这种商业模式，目前发展仍离不开政策激励及支撑，任何一项政策，包括初投资补贴、热价补贴、上网电价都可成为实现项目盈利的重要边界条件。

由上述两案例可知，单通过销售能源商品这种商业模式盈利空间有限，尤其在未来补贴政策退坡形势下，分布式能源发展需要在多能源供应基础上拓展多服务，比如互联网+增值服务、技术服务等，多渠道提高各相关利益主体的积极性，推动分布式能源产业的发展。

3 结论

商业模式创新是推动分布式能源产业发展的重要引擎，目前我国分布式能源商业化运作仍处于初级阶段。本文分析了目前分布式能源在投融资、建设运营、业务经营等方面的现状，并提出了未来的创新发展方向。

1) 投融资方面，分布式能源行业需利用自身行业特点创新融资模式，包括：大力推进绿色债券、绿色基金、绿色信贷等绿色金融在分布式能源融资渠道开拓方面的作用，构建多元、绿色、市场化的融资体系；在农村地区引入能源合作社模式，通过村民联合自治，解决供热等问题，降低社会成本；鼓励政策银行或大型企业等优质企业为中小型企业信用担保融资；鼓励“以租代卖”，通过市场上能源设备租赁公司，降低分布式能源启动资金，促进产业快速发展；鼓励互联网平台融资等。

2) 业务发展方面，积极培育分布式能源新业态、新模式，鼓励企业在提供能源供应基础上，逐步向多元化服务方向发展，全面拓宽盈利渠道。推动分布式能源与互联网、大数据、人工智能等新技术的融合发展，构建开放共享的分布式能源生态服务体系。鼓励以客户为中心、以市场为导向、以创新为动力，提供能效监测管理、节能改造、设备托管等的分布式能源一体化解决方案，提供能源大数据、金融产品等多元化增值服务，培育分布式能源新业态。

3) 建设运营方面，积极培育形成一批成熟、规模化的能源服务公司，鼓励结合分布式能源项目特点，通过合同能源管理、BOT、BOOT等多种建设运营模式开展分布式能源项目建设运营，提高项目抗风险能力。