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孫超奇 首都科技發展戰略研究院

世界能源發展正處于百年未有的大變革時代，能源多元化、清潔化、低碳化成為發展大趨勢，碳中和已成全球共識。作為世界主要經濟體和能源生產消費國，我國積極推動能源革命，為可持續發展貢獻力量。然而，中短期內，煤電仍是我國的重要基礎能源，如何使其更好地支持地區經濟發展、保障能源安全和減污降碳成為值得探究的問題。綜合能源服務應運而生，作為一種新型的能源服務模式，其有助于推動轉型，支持經濟發展與環境保護，目前已成為能源企業拓展的重點業務。

綜合能源服務能夠幫助煤電企業實現漸進式轉型，最大限度減少轉型陣痛，平穩地區經濟發展。以煤電企業為重要載體開展綜合能源服務，可以充分發揮我國資源稟賦優勢，確保能源供給安全與穩定。同時，能提高能源總體利用效率，降低系統能耗，促進可再生能源消納，有助于提升社會綜合能效水平以及促進社會減污降碳。

一、煤電企業開展綜合能源服務現狀分析

(一)主要煤電企業積極布局綜合能源服務

我國五大發電集團是煤電企業的主體，近年來將綜合能源服務作為重要轉型方向，先后成立了專門業務運作平臺。2015年，國家電投集團設立綜合智慧能源研究中心，2020年成立綜合智慧能源科技公司，統籌公司綜合能源發展;2019年，大唐集團設立智慧能源產業公司;2019年，華能集團、華電集團等企業籌建或改組綜合能源服務公司;近年來，國家能源集團新設立了浙江等多家地域性綜合能源服務企業，旗下國華投資也設立了綜合智慧能源公司。

(二)熱電聯產等多能耦合模式快速發展

熱電聯產對于提升能源利用效率、解決能源供給、實現區域減污降碳協同治理有很好的效果，因此我國長期支持熱電聯產發展。根據國家能源局的數據，截至“十三五”末，全國熱電聯產機組裝機約5.6億千瓦，占煤電裝機比重達52%。“十四五”期間，供熱改造機組規劃要達到5000萬千瓦。熱電聯產為煤電企業從事綜合能源服務提供了技術和業務模式基礎。從市場主體來看，很多綜合能源服務企業都是由熱電聯產供應商轉變而來。

(三)靈活調峰為源網荷儲提供了條件

煤電是現代能源體系中重要的靈活性電源。在新能源為主體的新型能源系統中，煤電靈活性特點為煤電企業從事源網荷儲一體化業務提供了天然條件。截至2020年底，我國實際完成火電機組靈活性改造合計約8000萬千瓦，雖然未完成“十三五”規劃的目標，但是火電機組的靈活性調節功能獲得了一定的發展。國家發展改革委和國家能源局《“十四五”現代能源體系規劃》要求2025年煤電機組靈活性改造規模累計超過2億千瓦。煤電企業利用靈活性技術，整合可再生能源，可以成為地區能源管理的重要組成部分。

(四)綜合能源服務缺乏系統性模式

從實踐來看，目前煤電企業從事綜合能源服務仍在早期，缺乏系統性模式。傳統能源體系具有源網分離、生產供給導向、工業化、中心化等特征，而綜合能源服務則具有源網一體、服務導向、數字化、分布式等特征，這給傳統能源企業帶來了較大的轉型壓力和難度。大型煤電企業長期與用戶端脫離，因此需要重新培養服務意識、服務模式。中小型煤電企業缺乏從事綜合能源服務的資本和收益方面的承壓力，不具備進行中長期開發和培育市場的實力。同時增量配網、電力市場改革等政策進一步深化與落地還需要一定的時間，因此短期內盈利模式并不明朗。

二、煤電企業開展綜合能源服務的潛力場景

(一)分布式冷熱聯供能源站

依托城市蒸汽管網，開發基于蒸汽供熱、蒸汽溴化鋰制冷、余熱回收熱水為核心的分布式冷熱多聯供能源站，在能源站的有效覆蓋范圍內，為區域的公共建筑、住宅、工業園區等城市建筑群提供可靠穩定的供熱、供冷、熱水的生活/生產能源一體化供給服務。通過投資、建設、運維等靈活的商業模式，將單一的蒸汽供應商轉變為區域集中式供熱、供冷、熱水的多聯供服務商，實現城市能源梯級高效利用，大幅度提高用戶舒適度，實現城市低碳節能減排。

(二)耦合生物質發電

生物質是一種典型的零碳燃料，生物質能則是零碳可再生能源。農林加工產業所產生的農林廢棄物與傳統發電行業相結合，既能解決部分固體廢棄物的處理處置問題，又能在一定程度上助力傳統電力企業的燃料低碳、零碳化進程。若結合BECCS(生物能源與碳捕獲和儲存)技術，生物質還可實現負碳排放。目前，我國生物質資源能源化利用量約4.61億噸，實現碳減排量約2.18億噸。

煤粉爐進行生物質摻燒耦合發電目前有 2 種方式：一是生物質研磨成粉摻燒，將秸稈粉碎磨成與煤粉一樣的細度，通過專用生物質粉燃燒器將生物質粉噴入爐膛內參與燃燒。二是生物質氣化摻燒，將秸稈在氣化爐內進行高溫氣化制取燃氣，鍋爐上增加燃氣燃燒器，將燃氣通過燃燒器送入爐膛內燃燒。該技術目前在國內已經投運，但投資及運行費用較高，沒有電價補貼政策的支持，很難保證經濟效益。

(三)協同固廢處置

積極探索燃煤電站協同處置城鄉固廢有利于固廢減量化、無害化和資源化，具有較高的推廣價值。

一是節省社會投資。利用燃煤電站既有的土地、設備、人員建設固廢處理系統，成本低、周期短、見效快，無需大規模重復投資。二是空間優勢突出。大型燃煤電站與污水處理廠、工業園區在空間分布上高度匹配，可就近高效處理污泥、工業園區廢棄物等固廢。三是處理能力強。燃煤電站鍋爐容量大，能夠接收大量污泥和垃圾焚燒。四是環保效果好。燃煤機組燃燒分解污染物更徹底，相比垃圾焚燒爐而言減少了非環保氣體的排放。五是對固廢的資源利用更充分。與普通垃圾焚燒電站機組比較，燃煤電站鍋爐熱效率高，蒸汽參數高，燃燒同樣量的秸稈等固廢，燃煤電站發的電更多，循環經濟效果好。同時還可降低成本，節約資源。

(四)充換電站電力服務

利用電廠周邊大量閑置空地，以及廠用電價較低的優勢，建設以電廠直供電為主的大型充電樁智能停車場或換電站，消納部分廠用電。尤其是對于電動汽車業務，目前正在推進標準蓄電池換電工作，在廠內建設蓄電池換電站，實現標準電池的充電，借助現有的分銷網點實現蓄電池的輸配，利用電價差獲取差額利潤，同時可以解決廠內電的消納。

(五)未來“綠氨”燃料替代

氨是一種非碳基氫源，常溫常壓下，氣態的氨很容易轉化為液體，液氨儲能高，而且便于儲存和運輸。使用NH3作為化石燃料的補充或替代燃料，將有助于減少化石燃料的使用，降低各個領域使用化石燃料時造成的二氧化碳排放。

電力公司的火力發電廠作為綠氨的重要目標用戶，此前已經使用大量的NH3進行脫硝，相當數量的NH3已被安全地用作火力發電廠的脫硝劑，因此積累了諸多NH3的處理經驗，有能力將NH3用作零碳燃料。

(六)發電側儲能

發電側儲能是發電站用來促進電力系統安全平穩運行的配套設施。從累計裝機容量來看，目前抽水蓄能方式份額最大，但電化學儲能因為其響應速度快、布點靈活等優點，成為發電側儲能應用領域的重要方式。發電側儲能的收益直接來源于電力市場，因此電力市場的總體運行狀況對儲能的發展有著直接影響。儲能的價值主要體現在它提供的輔助服務上，因此輔助服務市場的規制對儲能的收益有著決定作用。

儲能技術按照不同的分類標準有不同種類。根據存儲能量方式(技術核心)分為以下幾大技術路線(暫不含最新/將來可能出現的其他新技術)。

圖1 儲能技術分類

電力多樣性需求帶動儲能應用多元化，通信5G、IDC、充電樁等高耗電行業對儲能需求大幅增加，電網端傳統的調峰調頻需求、新能源車和充電樁對儲能的需求、IDC和通信基站對儲能的需求均在孕育而生。對于發電企業而言，相比于建設新的電站，未來更多的關注點會集中在電力系統的優化方面。

(七)實體電站與虛擬電站的融合

在我國能源低碳轉型過程中，虛擬電站將是支撐電力系統穩定運行的一個重要抓手，其作為一類特殊的電站參與電力系統的運行，具備傳統電站的功能，能夠實現精準的自動響應，機組特性曲線也可模擬常規發電機組。但與傳統電站相比，其在形式、電能量流動方向、負荷特征、生產與消費的關系等方面仍存在較大區別。虛擬電站相當于一個智能的“電力管家”，通過通信技術與智能計量技術，進行有效聚合、優化控制和管理，形成更加穩定、可控的“大電站”，實現發電和用電自我調節，為電網提供源網荷儲售一體化服務。這些可控資源不受電網運行調度中心的直接調度，而是通過資源聚合商參與到電網的運行和調度中。

圖2 虛擬電站示意圖

(八)循環工業園區建設

循環工業園區是依據循環經濟理論和工業生態學原理建立的一種新興工業組織形態，通過模擬自然生態系統生產者—消費者—分解者的循環途徑改造產業系統、建立產業系統的“產業鏈”形成工業共生網絡，以實現物質的閉路循環和梯級利用，最終建立可持續的經濟系統。它是繼經濟技術開發區、高新技術園區之后的第三代工業園區形態。循環工業園區的目標是在最小化參與企業對環境影響的同時提高經濟績效。

循環工業園區以“一園一策”為原則，協助開發、建設資源共享的綠色、低碳、高效、智能、循環經濟一體化園區，強化減污降碳協同增效。優化能源結構和產業結構，結合區域發展需求，開發多能互補、風火儲一體化、增量配網等項目，促進園區能源結構調整改善。推動低碳技術創新應用轉化，結合園區企業特點，探索有利于促進碳達峰關鍵技術的研究和開發。構建“雙碳”目標管理平臺，搭建園區智慧化平臺，對協同項目進行有效跟蹤、評估和生產指導，在此基礎上構建靈活的能源供應及管理網架結構。

圖3 循環工業園區示意圖

三、煤電企業開展綜合能源服務的發展建議

(一)加強政策引導和支持

建議制定本地綜合能源服務規劃，明確綜合能源服務行業的發展方向。加大電力市場改革力度，推進電力輔助服務市場化改革，為煤電從事調峰調頻等綜合能源服務提供足夠激勵。鼓勵企業與園區合作共同建設“源網荷儲”的能源系統，促進“微電網”等示范落地，推進打破“隔墻售電”約束，打造新型綜合能源服務試點示范工業園區。在煤電機組應急扶持資金、碳排放權指標、新能源發展指標、稅收優惠空間等方面給予更多有利政策，同時在儲能發展措施、綠電制氫扶持措施、整縣光伏、新能源開發建設用地、舊機組升級改造、騰退土地再次利用等多方面、多領域、多層面出臺支持政策。

(二)積極開展技術創新

建議煤電企業提升相關技術能力，充分利用太陽能、儲能、氫能等領域的技術進步，實現多種技術的融合;與儲能公司及相關機構合作，共同開展儲能示范技術的應用與落地;與信息化、人工智能等公司合作，共同開發智慧能源的綜合服務平臺，建設綜合能源服務“大腦”;與科研院所及高校等合作，共建綜合能源服務、碳中和等實驗室以及研究項目，利用應用場景優勢，促進相關技術轉化落地。

(三)探索綜合服務新模式

建議煤電企業加快由生產型企業向服務型企業轉型，轉變思想認識，建立專業化的綜合服務團隊，主動接觸終端客戶，制定合理的市場營銷方案，增強市場開拓能力。以熱電銷售為抓手開拓能效提升、節能優化、碳交易、碳資產管理、能源數據管理等多種類型的拓展服務，最終提供以客戶為中心的全鏈條能源服務。搭建綜合能源服務人才平臺，提高人才教育和專業技能水平。引進或培養掌握電力、熱能等多方面知識和能力的綜合型的專業人才，并建立相應的人才激勵機制，促進后期綜合運營與服務。

(四)加快產業生態圈建設

綜合能源服務的業務特點決定了其發展必須依靠生態體系建設和廣泛的企業間協作，在綜合能源服務領域構建共享的生態體系。建議煤電企業加快打造綜合能源服務的生態圈，充分匯聚資源，尋求合作共贏的商業模式，助力產業可持續發展。