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“双碳”目标下综合能源服务发展新路径及情景模拟:以雄安新区为例

2022-07-31

改革 2022年7期
关键词:双碳新区能源

沈 辉 李 杰

中国特色社会主义进入新时代以来,习近平总书记提出并多次强调坚定不移走生态优先、绿色发展之路,对生态文明建设提出了新目标、新要求。中国作为负责任大国,自主提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的目标。习近平总书记强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。中国能源市场规模庞大,但是以传统能源为主,原有的传统能源规划割裂了各能源系统的资源优化配置,导致能源使用效率较低,不利于降低碳排放,存在能源清洁化智能化差、协调和优化相对不足、用能效率低等问题。因此,在“双碳”目标下,能源产业改革是重中之重。2021年2月,国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,要求提升产业园区和产业集群循环化水平,鼓励建设电、热、冷、气等多种能源协同互济的综合能源项目;要求推动能源体系绿色低碳转型,提升可再生能源利用比例,大力推动风电、光伏发电发展,因地制宜发展水能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、光热发电。2021年10月,《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布,意见明确要求制定能源等行业的碳达峰实施方案,对中国能源绿色转型发展和综合能源服务建设提出了新的更高要求。

为了促进综合能源服务发展,雄安新区应充分利用地热能优势,统筹区域内太阳能、风能、生物质能等清洁能源,结合区外绿色电力及高效储能技术,构建以绿电、绿能为核心的多种能源供能体系,通过“源网荷储”协同、集中式与分布式协同、“云大物移智链”等技术的应用,坚持以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展总基调,探索发展综合能源服务与智慧供能的新路径。

一、综合能源服务的核心内涵与行业发展情况

综合能源服务包括综合能源和综合服务两层含义,目前国内外尚无统一的定义,其核心目标是提供符合能源系统转型升级要求、满足用户日益提高的用能需求的供能方案。近年来,综合能源服务成为能源战略的重点方向,需求不断增加,在全球范围内迅速发展,为能源系统带来深刻变革和深远影响,能源企业从生产型向服务型转型发展已经成为必然趋势。从国际方面来看,欧洲主要国家、美国和日本等国家的综合能源服务探索、发展起步较早,模式相对较为成熟,近年来随着能源资源短缺的加剧和科技的不断进步,越来越多国家的能源企业开始进行综合能源服务的研究和实践探索。从国内方面来看,中国探索开展综合能源服务起步相对较晚,但呈现良好的发展态势,在国家政策的引导和支持下,包括国家电网、国家电力投资集团、南方电网、大唐集团、阿里云等在内的企业纷纷开始探索综合能源服务工作。

(一)综合能源服务的核心内涵

综合能源服务概念最早起源于欧洲,能源生产由供给侧向终端用户侧延伸,能源消费理念从能源供应向能源服务转变。在能源转型、能源互联的发展理念的引领下,综合能源服务应运而生,这有利于促进可再生能源规模化开发利用,推动能源结构调整,改变能源管理方式,实现能源绿色可持续发展。目前对于综合能源服务国内外尚无统一的定义。这里认为,综合能源服务是一种提供面向终端的能源集成或创新解决方案的新型能源服务方式,是以电为中心,满足社会多元化用能需求和客户多元化服务诉求的能源服务,具有综合、互联、共享、高效、友好的特点,是指能源供给侧以多能互补、梯级利用和综合供应为核心,协调优化电、热、冷、气、水等多种能源的供应、转化、存储、消费,以提高综合效益的新型区域能源系统服务项目。综合能源系统通过科学仿真与规划、运行优化、集成储能等灵活性资源和能源耦合转换机制,可提高系统对波动性风电、太阳能发电的接入和调控能力,促进清洁能源利用。因此,发展综合能源服务业务是助推中国能源低碳发展、实现双碳目标的关键着力点,是电力企业高质量发展的新路径。

(二)国外综合能源服务发展状况

从国际方面来看,欧洲主要国家、美国和日本等发达国家的综合能源服务探索、发展起步较早,模式相对较为成熟,所开展的综合能源服务业务包括综合节能服务、分布式能源开发利用服务、能源交易服务、能源金融服务等,业务内容、服务形式、商业模式等不断创新并日趋多样化。20世纪初期,德国的莱茵集团通过开展电力和天然气的交互业务,实现了能源共同供应,这被视为综合能源服务的早期雏形。20世纪70年代中期,美国开始对已建项目实施节能改造、节能设备推广,探索合同能源管理的商业模式,这可以看作综合能源服务的前身。在后来的发展中,得益于美国能源部主导的良好管理机制,美国实现了各类能源系统间协调配合,使得太平洋煤气电力公司、爱迪生电力公司等综合能源供应商得到了较好发展。同时,美国非常重视综合能源理论研究、技术的研发和相关立法工作。美国能源部2001年提出综合能源系统(Integrated Energy System,IES)发展计划,旨在提高清洁能源供应和利用的比重,提高能源供给系统的可靠性和经济性,促进对分布式能源和冷热电联供技术的改进和推广应用。美国还于2007年颁布《能源独立和安全法》,要求主要能源供给环节开展综合能源规划。这些举措都为美国综合能源服务的快速发展奠定了基础。

欧洲是综合能源系统概念的发源地,也是最早将综合能源服务付诸实践的地区,其投入较大,发展也最为迅速。在欧盟第五框架(FP5)中,虽然综合能源系统的概念不完整,但是有关能源协同优化的研究已经被放在重要的位置,在后来欧盟的第六和第七框架中,综合能源系统的相关概念和研究得到了进一步深化和完善,实施了一批具有重要影响的项目。具体到国家而言,英国和欧洲大陆之间的电力网络通过高压直流线路相连,燃气网络通过燃气管道连接,存在容量较小的问题。结合自身实际情况,英国通过研究和利用集成电力燃气系统和分布式综合能源系统解决了该问题,有力地保障了国家能源系统的安全和可持续运营。英国石油公司致力于从油气行业向综合能源服务转型,创立“天然气与低碳能源”业务板块,把氢气、生物能源等新能源列为工作重点,同时发展蓝氢和绿氢业务。截至2020年末,成立的合资公司BP Bunge已成为全球第二大生物燃料公司。德国则是从能源全供应链和全产业链的角度出发,更注重将能源系统和通信系统进行集成,旨在建立高效的综合能源系统,调控日益复杂的用户终端需求和负荷。比如,莱茵集团启动“分享与充电”计划,通过区块链交易平台接入自身运营的100多个充电站和其他公共充电站,开发了虚拟电厂管理平台;再如,RegModHarz项目将新能源项目与储能电站相结合,使风能、太阳能、生物质、抽水蓄能水电站协调互补,建立了用户侧储能电站、基于充电桩换电站的城市电力服务中心和虚拟电站。

在亚洲,为了解决严重依赖能源进口的问题,日本成为亚洲最早开展综合能源系统研究的国家。2009年9月,在公布2020年、2030年和2050年温室气体减排目标后,日本政府认为构建覆盖全国的综合能源系统、实现能源结构优化和能效提升、促进可再生能源规模化开发,是实现减排目标的必由之路。在日本政府的大力推动下,日本主要的能源研究机构开展了相关研究并探索不同的实践方案。比如,智能社区的探索是在综合能源系统基础之上,将其与供水、交通、医疗和信息系统等实现一体化集成。东京电力公司通过数据分析和技术研发,根据不同的用户类型制定差异化的服务体系,并通过多种手段帮助用户节约能源,创建智能家居情景。

(三)国内综合能源服务发展状况

在国内,国家发展和改革委员会等四部门发布《关于扩大战略性新兴产业投资 培育壮大新增长点增长极的指导意见》,提出要“大力开展综合能源服务,推动源网荷储协同互动”,这是综合能源服务首次写入国家政策文件。国内综合能源服务虽然起步较晚,但是在国家政策支持下,包括售电公司、服务公司和技术公司等在内的各大企业都开始开展综合能源服务工作,主要包括国家电网、五大电力集团及各地能源企业,整体呈现百花齐放、蓬勃发展的良好态势。

国家电网有限公司于2017年明确提出要由电能供应商向综合能源服务商转型,2021年3月正式发布《综合能源服务专项规划编制导则》,以输电和配电网络资产为基础开展综合能源业务,通过数字化、智能化强力赋能新能源,主要开展包括综合能效服务、多能供应服务、清洁能源服务、新兴用能服务、智慧用能服务、能源交易服务在内的六大板块业务。国家电力投资集团从单一产品转变为多种能源产品服务、从以产品为中心向以客户为中心、从传统能源向“智慧能源+智慧城市”转变,建立覆盖风光核火、智能电网、规划咨询等多个领域的综合能源服务业务体系,积极扩展多元用能需求。中国华电集团2019年发布《中国华电集团有限公司综合能源服务业务行动计划》,以能源基地为中心,通过开展多能互补清洁能源基地、区域多能供应、分布式可再生能源供应、综合能效服务、能源市场交易服务、“互联网+”综合能源服务平台等六个类型的业务,为周围园区提供“一站式”综合能源服务。华能集团的主要业务包括煤炭、新能源、环保相关产业及产品的开发投资、建设、生产等,为用户提供电力设备和新能源产品应用解决方案等。华能集团依托华能沿江电厂将综合能源服务融入长江沿线城镇化进程,通过加强核心技术攻关、示范项目建设助力综合能源服务发展,以新兴产业助力长江经济带发展。南方电网是国内较早开展综合能源服务的公司,通过探索BOT模式、BOO模式、EMC合同能源管理模式、PPP模式、BT模式和工程模式等,建立了综合能源服务商业模式。广东电网以珠海、顺德为切入点,探索分布式能源、水气电热多表集抄、多能联供等聚焦园区的综合能源服务项目,同时拓展市场化售电、电动汽车投资与运营等新兴业务板块。大唐集团致力于绿色智慧数字能源转型升级,打造从发电侧到用户侧全周期的产业服务链,聚焦光伏、储能、氢能等多个新能源方向,加强风光储一体化关键技术研究,大力促进综合能源示范项目建设。作为开发综合智慧能源业务的主要平台,华润集团的华润智慧能源有限公司在燃气、电力等领域推动综合能源项目发展,积极探索云平台、大数据、智慧能源、储能等方面的先进技术。阿里云新能源充分运用云计算数据计算技术,联结电站用户、运营方、投资方、融资方和设备,致力于为新能源行业提供丰富的专业化技术解决方案,帮助能源运营商、服务商快速搭建标准化商业平台,构建能源互联新生态。国内综合能源服务发展迅速,据国家电网公司研究机构测算,2020年中国综合能源已经达到5 000亿元体量,随后进入快速增长期,2025年预计达到0.8万亿~1.2万亿元,2035年成熟期预计约为1.3万亿~1.8万亿元市场规模,发展前景十分广阔。

二、雄安新区综合能源服务发展概况

2017年4月1日,中共中央、国务院决定设立雄安新区。设立雄安新区,是以习近平同志为核心的党中央深入推进京津冀协同发展作出的一项重大决策部署,是千年大计、国家大事,对于集中疏解北京非首都功能、探索人口经济密集地区优化开发新模式、调整优化京津冀城市布局和空间结构、培育创新驱动发展新引擎,具有重大现实意义和深远历史意义。根据《中共中央国务院关于对〈河北雄安新区规划纲要〉的批复》和《国务院关于河北雄安新区总体规划(2018—2035年)的批复》,雄安新区建设的战略举措包括:规划合理科学空间布局,打造新时代城市风范,打造优美自然生态环境,发展高端高新产业,提供优质共享公共服务,构建快捷高效交通网,建设绿色智慧新城,构筑现代化城市安全体系,保障规划有序有效实施。《河北雄安新区规划纲要》提出,“新区将建设成为绿色智慧新城,建设清洁环保的供热系统,科学利用地热资源,统筹天然气、电力、地热、生物质等能源供给方式,形成多能互补的清洁供热系统。实现智慧城市管理,推进城市智能化治理和公共资源智能化配置,实现电力、燃气、热力等清洁能源安全稳定供应”。

雄安新区具备规模化开发生态优先、绿色零碳示范区的良好先决条件。结合雄安新区统一规划、统一建设的总体要求,在雄安新区建设初期,统筹做好多能互补、高效耦合的综合能源规划,对实现雄安新区安全稳定清洁的电力能源供应、打造绿色低碳之城、高标准高质量推进新区建设、为全国其他地区开展综合能源服务提供样板,具有重要的战略意义。

雄安新区拥有开展综合能源服务的良好自然资源条件和经济社会条件。自然资源条件方面,雄安新区地热流体总储存量377亿立方米,其中容城地热田30亿立方米、牛驼镇地热田125亿立方米、高阳地热田222亿立方米。在采灌均衡条件下,地热流体可采量为4亿立方米/年。地热流体年可开采热量10 104万吉焦,其中馆陶组热储2 222万吉焦/年,蓟县系热储7 742万吉焦/年,其他热储140万吉焦/年。全区浅层地热能赋存条件较好,地源热泵换热总功率夏季达983万千瓦,冬季552万千瓦,总换热能力折合标准煤400万吨/年。经济社会发展方面,雄安新区规划范围包括河北省雄县、容城、安新三县行政辖区(含白洋淀水域),任丘市鄚州镇、苟各庄镇、七间房乡和高阳县龙化乡,占地面积约1 770km,常住人口为1 205 440人。2020年,雄安新区能源消费总量187.2万吨标准煤,人均能耗量1.55吨标准煤。由表1可知,2020年电力是雄安新区能源消费的首要品种,占能源消费总量的66.9%;其次为天然气消费,占22.1%;煤品消费占比1.6%;油品消费占比5.2%;其他能源占比4.3%。从时间维度来看,2017—2020年,雄安新区能源消费中煤品比例不断下降,天然气比例则显著增加,这与中国积极调整能源结构密切相关。从空间维度来看(见表2),与全国平均水平和其他地区相比,雄安新区能源消费增速较快,人均能耗水平较低,能源和电力需求增长潜力巨大,雄安新区供能、用能的零碳化处于起步摸索阶段,还要着重解决煤品、油品、天然气等的清洁化替代问题,这为雄安新区探索综合能源服务发展新路径提供了广阔的空间。

表1 2017—2020年雄安新区能源消费结构变化(%)

表2雄安新区与全国及部分省市2019年能源消费情况对比

三、雄安新区综合能源服务发展新路径的关键技术

《河北雄安新区起步区控制性规划》明确指出,落实能源生产和消费革命战略,突出节约、智能,以技术创新为引领,倡导绿色生活模式,逐渐形成以电力为核心的终端能源消费结构;科学开发利用可再生能源,打造绿色低碳、安全高效、智慧友好、引领未来的现代能源系统。围绕这一目标,雄安新区开展综合能源业务,可以通过多能互补、商业模式创新,在交通、居民采暖、港口岸电、工业园区等多领域推动电能替代,提高电力在终端能源消费中的比重。坚持综合化发展思路,打破源、网、荷、储多环节壁垒,实现风电、太阳能发电、地热能、储能等新能源与传统电源互补利用,支撑雄安新区大规模新能源的顺利消纳,加强综合能源设计、建设、运行优化技术研究,最终建成以清洁能源为主体的多能互补综合能源服务系统。

同时,雄安新区应积极构建以绿电、绿能为核心的能源供需体系,即合理开发利用当地地热、光伏等绿色资源,当雄安新区本地资源无法满足需求时,依靠“三北”地区风能、太阳能等清洁能源,配置相应蓄电设施,可以提供足够的清洁能源。面向社区、楼宇、工业企业及园区等用能对象,开展以屋顶光伏、分散式风电、冷热电三联供、热泵、工业余热余压利用等分布式能源为核心的综合能源,解决冷、热、电、气等多种形态能源的协同开发和梯级利用难题。

在“双碳”目标下,中国大唐集团公司于2018年4月28日正式成立中国大唐集团雄安能源有限公司,负责中国大唐集团公司在雄安新区的项目开发、投资、建设和运营。大唐雄安公司按照中国大唐集团公司打造“绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧”的世界一流能源供应商的企业发展愿景,全面融入京津冀一体化发展战略,服从服务于雄安新区“千年大计、国家大事”大局,以综合能源服务为抓手,积极发挥综合能源集成商作用,紧扣“绿色+、创新+、智慧+”的发展理念,探索打造发电、电网、政府、用户、科技院所、制造企业、建设等单位全生命周期产业生态链,并将现代“云大物移智链”新技术应用到能源产业,实现横向多能互补、纵向“源网荷储用”高效协同,为雄安新区能源建设、三县改造、特色小镇,寻找以绿色能源为主体的综合能源服务项目,并为雄安新区提供清洁、安全、高效、经济、智能的电热冷气水等智慧能源产品和综合能源服务。探索综合能源服务发展新路径必须以先进的综合能源服务创新技术为支撑,目前可以从五方面技术的集成与应用实现突破。

(一)综合能源服务领域数字智慧技术

《河北雄安新区规划纲要》指出,在雄安新区要构建全域智能化环境,推进数字化、智能化城市规划和建设,建立城市智能运行模式,建设智能能源、交通、物流系统等。通过与国内知名科研院所、科技公司开展合作,聚焦区块链、大数据、云平台等信息技术,积极开展综合智慧能源管控平台建设。

智慧综合能源管控平台通过“云大物移智链”等信息技术与多种智能化终端应用,依托用户画像了解与洞悉市场和用户的潜在需求,通过提供个性化、创新性综合能源服务实现供需精准对接,推动传统的“物理能源”消费理念逐步过渡到“能源、信息、服务”综合消费理念,不断丰富业务模式。同时,通过综合能效分析、多环节协调管控优化等综合能源服务以实现能源电力系统供、用能策略动态调整,进而实现从供应侧和需求侧双向优化系统运行,改善系统运行状态,提升系统运行效率。

同时,紧跟雄安新区建设步伐,以“资源聚合商”身份,通过建设多能互补综合能源项目、虚拟电厂等,提供清洁、高效、经济、智能的电热冷气水等能源产品和综合能源服务,创新经营理念,在项目建设中尝试引入BOT和合同能源管理等商业模式,降低经营风险。

加强需求侧能源系统研究,积极探索智慧城市领域试点项目设计、建设与运维,智慧城市应用场景主要有智慧工厂、智慧交通、智慧安防、智慧医疗、智能家居、智慧教育、智慧政务、智慧金融、智慧农业、智慧物流等。结合雄安新区建设,可以将以上场景按照新标准、新要求、新模式融合起来,形成一个融合相关资源,打破行业壁垒的综合能源服务“朋友圈”,提高客户用能的安全度、舒适度和便利度。

(二)BIPV(Building Integrated Photovoltaic)建筑光伏一体化技术

《河北雄安新区规划纲要》指出,新区建设要坚持中西合璧、以中为主、古今交融,弘扬中华优秀传统文化,保留中华文化基因,彰显地域文化特色;加强城市设计,塑造城市特色,保护历史文化,形成体现历史传承、文明包容、时代创新的新区风貌。

根据雄安新区“一主、五辅、多节点”的城市格局,分别打造与之相适应的BIPV方案,保持与各片区建设整体规划的协调性,并体现相应片区特色,保护和美观城镇景观、村容村貌。将太阳能利用纳入建筑的总体设计,将建筑、技术和美学融为一体,不拘泥于普通发电组件,也可以砖、瓦等样式造型的光伏发电组件直接作为屋面板。新建建筑以光伏建筑一体化屋面系统BIPV为主,已有建筑以后置式光伏发电屋面系统BAPV(Building Attached Photovoltaic)为主。

坚持贯彻绿色建设理念,重点推进央企总部区、交通枢纽、城市交通设施、教育科研文化机构建筑、医疗卫生机构建筑、经济合作社等类型的公共建筑BIVP集成应用,建设一批引领性的“建筑光伏一体化”项目,打造独具特色的美丽风景线。

(三)地热能高效强化换热技术

《河北雄安新区启动区控制性详细规划》要求,构建电力、天然气、地热等多能互补的供热体系,清洁能源供热比例达到100%,因地制宜,可利用地热能、污水/再生水余热、空气能等实行分散供热。雄安新区地热资源丰富,浅层地热能广泛分布于地下0~200米,土壤平均导热系数适中,土壤的初始温度适宜,地质情况适合地埋管地源热泵的利用,可利用资源量折合标准煤400万吨/年,能满足约1亿平方米建筑物供暖、制冷需要。中深层地热主要是地下热水,集中分布在雄县、容城、高阳三个大中型地热田地下600~4 000米,热储层温度60℃~130℃,在采灌均衡条件下地下热水可利用资源量为4亿立方米/年,折合标准煤346万吨/年,可支撑供暖面积超过1亿平方米。

通过不断研发和有效集成地热能高效强化换热技术,充分利用雄安新区丰富的地热资源,采用地热建筑一体化、地热绿地一体化等方式提出雄安新区绿色供能的解决方案,同时在系统设计时,充分考虑跨季节储能技术的应用,以实现热量的跨季节利用,即“冬冷夏用”“夏热冬用”的季节性储能。

(四)电动汽车、充电桩双向充电及储电技术

围绕雄安新区“构建快捷高效交通网,打造绿色交通体系”的重点任务,持续完善充电桩等基础设施配套,利用电动车、充电桩的双向充电及储电功能,平衡波峰波谷用电,实现能源优化配置、电网友好。如在电动车与建筑能源系统匹配优化方面,充分考虑充电、用电的时空特征,结合电动车用户规律,以及以新区建筑用电曲线、车主满意度和经济最优性等构建算法模型,建立电动汽车智能充放电优化管理平台,助力电动汽车与建筑能源系统耦合匹配;在电动车与电网系统的匹配优化方面,设立合理的充放电定价机制,鼓励并科学引导电动车用户响应电网“削峰填谷”策略,降低运维成本,注重电动汽车与园区储能设施的协同优化,促进园区能源自给自足,提高各类设备的利用率,延缓高成本的扩容建设需求;在电动车与交通网匹配优化方面,兼顾私人与公共运营的电动车需求,合理规划小镇公共充电桩布局,以公共充电桩布局引导私人小汽车停车行为,形成公共充电桩使用效率和交通网络运行效率协同优化。另外,针对能耗较高的运营性电动车,可在公交站场、物流站点建设换电站,针对其服务需求协调优化各换电站的电池资源调配,创新能源供给形式,将电动汽车充电与分布式光伏、储能技术相结合,应用低压直流配电网,将电池作为储能设备,利用换电站及其电池储备建立风光储充一体化微电网。

(五)能源回收及管理技术

《河北雄安新区规划纲要》指出,雄安新区全面推动绿色建筑设计、施工和运行,开展节能住宅建设和改造。《河北雄安新区起步区控制性规划》也明确要求“提升建筑节能标准,强化节能管理,建筑平均供热负荷不高于30瓦/平方米,耗热量指标不高于0.18吉焦/(平方米·年)的低建筑密度区,因地制宜,可利用地热能、污水/可再生水余热、空气能等实行分散供热”。

结合雄安新区的绿色建筑物设计、施工、运行及节能住宅建设、改造工作,集成应用超低能耗/产能建筑技术,如对新建建筑采用高效新风热回收技术研究,可实现新风系统显热回收效率不小于75%,全热回收效率不小于60%。通过冷凝热回收技术研究,可节约空调总能耗20%左右。对已有建筑采用太阳能电池、蓄电池、微网系统及能量管理系统组成的可控的独立系统,对微网范围内的用户提供电能和热能,实现用户需求侧管理以及现有能源和资源的最大化利用。

四、雄安新区综合能源服务发展新路径与场景设计

《河北雄安新区规划纲要》指出,雄安新区要按照高质量发展的要求,紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,着眼建设北京非首都功能疏解集中承载地,创造“雄安质量”,打造推动高质量发展的全国样板。《中共中央 国务院关于对〈河北雄安新区规划纲要〉的批复》指出,要将雄安新区建成绿色低碳之城,优化能源结构,建设绿色电力供应系统和清洁环保的供热系统,推进本地可再生能源利用,严格控制碳排放。

综合能源业务符合国家能源战略要求和雄安新区的用能需求,它是一种提供面向终端的能源集成或创新解决方案的新型能源服务方式,因各地能源禀赋、政策、用户需求不同,其应用场景也有所不同。按照不同功能对象可划分为区域型项目、园区型项目、楼宇型项目,按不同服务内容可分为能源供应型项目、节能改造型项目、平台服务型项目。要通过充分利用雄安新区政策、资源等多维优势,因时因势打造不同应用场景的示范区,形成能引领、可复制、可推广的“雄安样板”。

(一)场景一:低碳零碳—产业园区型

产业园区型主要指工业园区或高新园区。园区又可以是单一种类产业园区或是多种类产业园区。其中,工业园区综合能源区域规模差别较大,有不到十平方公里的小型工业园区,也有几百平方公里的工业园区。高新园区主要针对机场空港、高铁枢纽中心、高教园区、科技园区、高新技术产业开发区、大学校区、数据中心、现代化医院等规划建设综合智慧能源项目。此类型的特点是能源需求密度较大,除电、冷、热等能源需求外,还有蒸汽、热水、余热综合利用,充电桩及充电场等需求。

围绕雄安新区整体布局,重点聚焦新型产业园区、5G基站、绿色大数据中心等优质高耗能企业,充分利用雄安新区资源禀赋和信息化新技术,以节能降耗为切入点,借机开拓综合能源服务市场,打通供能服务“最后一公里”,为其提供清洁高效、经济安全的最优能源供给方案。

(二)场景二:零碳—智慧城市(小镇)型

智慧城市(小镇)型主要面向城市新区建设、老城区或县镇区域扩建改造建设,需要结合新型智慧城市建设要求,开展智慧综合能源建设和服务。此类型的特点是能源需求大、种类多、领域广、环保要求高、综合能效要求高、智慧协同要求高、城镇风貌一致性要求高,需要结合智慧楼宇、智慧交通、智能城市基础设施建设,打造绿色、生态、节能、高效、安全的城市能源整体解决方案。

围绕雄安新区整体布局,重点聚焦雄安新区23个特色小镇的智慧建设,研究商业建筑、社区、学校、医院、电动汽车、储能系统、可再生能源等多元化需求侧资源协同响应控制的技术路线与解决方案,提供清洁、高效、零碳的综合能源服务综合化解决方案。

(三)场景三:零碳—集群楼宇型

集群楼宇型项目是依托商业建筑、总部基地、办公大楼、宾馆酒店、专科医院、酒店式公寓、写字楼、别墅区和小型高档社区等进行智慧综合能源建设的项目。通常面对单一形式、“主体+裙房”形式、小规模的群体建筑形式开展智慧综合能源建设。此类型的特点是对能源供应的可靠性要求高于其他类项目。

围绕雄安新区整体布局,重点聚焦在起步区及五个外围组团如央企总部区、金融岛、商业综合体、地铁站、医院、大学城,通过水源热泵、地源热泵、空气源热泵、光伏及储能技术等方式实现多能互补和协同供应,用物联网、智慧平台实现用户用能服务。

(四)场景四:零碳—能源基地型

能源基地是指以发展能源及相关产业为基础和特色的地区,包括能源的生产、加工、转换、输配、贸易和相应的服务。一般指能源生产和供应基地,是以大量的能源资源储量和一次能源产量为基础的。此类型更加侧重统筹各类电源规划、设计、建设、运营,强调电源侧的灵活调节作用及确保新能源大规模消纳。

聚焦雄安新区及周边,根据产业发展规划,加快推进能源科技创新,大力开展技术和产业创新,择机发展储能和氢能,通过与一流储能、氢能企业合作,研究并掌握相关专业化的核心技术,形成产业技术集成优势,构建清洁能源岛+智慧城市方案,积极推动“新能源+储能”和“综合能源+储能”的场景应用,探索氢能、综合能源服务发展新模式。

五、结语

随着能源系统加快向清洁化、低碳化、高效化和智慧化转型,电力体制改革深入推进,综合能源服务将迎来新的发展机遇,也将面临新的形势和要求。“云大物移智链”等先进信息技术的快速发展,将打通不同能源行业间科技壁垒,为综合能源服务模式和业态的创新提供更加丰富的技术手段。互联网与传统能源的跨界融合,还将推动各类市场主体实现线下资源整合和业务落地,共同打造“共建、共赢、共享”的综合能源服务生态圈。在将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局的背景下,相关企业需认真贯彻执行国家能源发展战略,坚持走高质量发展之路,不断提高认识,勇于创新,大力开展综合能源服务项目,积极服从服务于雄安新区“千年大计、国家大事”大局,融入雄安新区绿色智慧新城建设,加快疏解北京非首都功能工作进程,积极探索绿色能源服务智慧城市建设新路径。

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