打造分布式能源“互联网+”燃气企业大有可为

李克强总理在今年的政府工作报告中提出“互联网+”的概念，即利用互联网技术与传统行业相结合，创造出全新的商业模式和新生态。国家能源局已经开始《能源互联网行动计划大纲》和12个支撑课题的研究工作。

纵观全球，随着清洁能源技术的发展和互联网应用的普及，分布式发电系统、CCHP系统逐步在居民和企业用户中广泛应用。尤其当CCHP系统和智能微电网、智能家居、家庭能源管理等系统相结合，更是为能源供应与消费带来革命性变革。

前言

目录

互联网+分布式能源=区域能源互联网

多技术打造区域能源互联网

外热内冷的区域能源互联网

国内燃气企业如何大展拳脚

结束语

04

06

14

18

082

前言

3

燃气

能源管理服务

综合能源供应

用户

虚拟发电厂

能源管理系统能源交易平台

能源价格发布平台

热电联供

综合能源供应

用户

配电网

区域能源互联网

（VPP）

冷热电三联供（CCHP）

（CHP）

微电网

可再生能源能源管理

服务

互联网+分布式能源=区域能源互联网

在“互联网+”的作用下，将分布式可再生能源、分布式燃气、电网供电与智能技术相结合，便创造出 绿 色 、 高 能 效 的 区 域 能 源 互 联网。如图一所示。

在区域能源互联网中，可再生能源和燃气作为一次能源被输送给冷热电三联供（CCHP）系统或微电网，为用户提供综合能源供应。区域能源互联网甚至可将富余的电力通过智能电网进行销售和再分配。同时，区域能源互联网还可以通过能源管理系统、智能家庭用电系统等帮助用户改进用能习惯、提升能源利用效率、减少排放。

图一：区域能源互联网

4

案例：圣地亚哥燃气电力公司积极支持

加州大学圣地亚哥分校能源互联网项目

加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的能源互联网是园区级多能源自给自足和高效利用的典型代表。这一区域能源互联网使用三种一次能源（太阳能、天然气、沼气），生产三种形式的二次能源（电、热、冷）。该系统为450公顷的园区提供约88%

的电力，95%的热力，和95%的冷气。UCSD能源系统的核心部件是冷热电联产设备，其净效率（LHV）达66%。由Analytica管理系统对整个能源互联网的冷热电需求和供给进行智能化管理。

该项目的经济效益和能源效益均非常可观。项目累计投资2700万美元，但热电联产工厂在五年内收回了投资成本的同时，每年减少约800万美元的水电费，能源节约带来的收益已经覆盖了其债务。其次，该能源互联网系统比常规天然气发电厂减少75%的污染物排放。最后，这一系统还帮助UCSD减少了对外州的燃煤发电依赖，并缓解了当地的圣地亚哥燃气电力公司（SDG&E）电

网系统的区域拥堵。不但如此，当SDG&E电网面临供电短缺时，能源互联网中的微电网还可以向主电网输送电力。

校方自豪地说：“如果UCSD在加利福尼亚州最严重的衰退中都可以 自 发 电 并 运 转 经 济 可 行 的 （ 能源）微网，那么这样的项目应该可以得到更广泛的应用。”

UCSD凭借此能源互联网系统的建设运营，在清洁能源等可持续发展的研究、教育和商业回报等方面获得众多奖项。而UCSD的这些成就离不开SDG&E的积极参与和支持。

SDG&E与UCSD在能源互联网建设中保持了多年的紧密合作。除了为UCSD的能源研究提供奖励资金，

SDG&E的“利用设计实现节能”项目为UCSD的一栋新建筑提供了必要的可再生能源发电装置和能源存储系统，此建筑为此获得LEED认证；双方共同研发能源需求响应系统并在

UCSD的能源互联网中进行实践；SDG&E甚至帮助UCSD提供全面的教育项目以影响消费者的能源消费行为。除了提供可再生能源技术和产品，SDG&E还通过管道传输为UCSD

提供廉价天然气以降低整个系统的发电成本。

在能源互联网项目的合作中，

SDG&E积累了冷热电联产和微电网的建设和运营经验，并能够将解决方案得以复制。基于UCSD项目的成功实施，SDG&E不断加大了在智能电网、能源互联网上探索的步伐。从2009年起，该公司与美国能源部在Borrego Springs地区建立了屋顶太阳能发电、变电站蓄电池、备用柴油发 电 机 和 智 能 电 网 的 一 个 综 合 项目，使该地区免遭2013年大停电的灾难。SDG&E还制定了更加宏伟的《2011-2020智能电网实施计划》，准备从所有收入中拿出38到71亿美元用于智能电网的普及实施，希望获得更多的社会及环境效益。

图二：加州大学圣地亚哥分校的资源能源流程图

来源：Understanding the Role of Buildings in a Smart Microgrid5

区域能源互联网的核心价值体现在智能化供能、用能。即将分布式燃气、分布式可再生能源等一次能源就地集成，按一次能源不同特点进行梯度利用，减少用能损耗。同时配合智能微网等技术，针对不同用户的用能种类和用能时间合理生产、调度多种二次能源，最终提升用户能源供给的经济性和可靠性。

CCHP技术实现能源综合利用，并使能源企业获得综合效益

CCHP的主要燃料是天然气，但随着分布式发电成本的下降，可再生 能 源 也 逐 渐 成 为 重 要 的 发 电 能源，与燃气形成互补。在CCHP系统中，发电设备将多种一次能源加工为电力直供用户。系统发电过程中排出的中温废热通过余热回收利用向用户供热能和热水，并通过制冷设备向用户供冷。低温热能也可用于生产生活热水。

多能源高效利用

为保持可持续发展，提高能源利用效率和扩大清洁能源占比已经成为全球共识。而充分整合了多种分布式能源的CCHP技术正是实现这一战略转型的重要技术手段。

目前集中式发电的能源利用效率只有40%-50%，但是其余50%-60%

的能量由于与终端用户距离远而难以被充分利用 。而分布式的CCHP系统距离终端用户更近，不但可以获得40%左右的发电效率，更可以将至少35%的废弃能源进行充分再利用

（如图二所示）。全球能效最高的分布式能源系统已经将能源利用效率提高到94% 。

发电效率40%-50%

发电效率40%

废弃能源再利用效率35%

集中式发电能效 CCHP能效

图二：CCHP与集中式发电能效对比

多技术打造区域能源互联网

能源企业获得综合效益

当能源企业作为主体投资CCHP

系统并提供综合能源供应时，企业将获得多种综合效益。

增加稳定的燃气和电力供应，提升

管网经济性

首先，CCHP系统对天然气的需求具有长期性和可预测性，给燃气企业带来稳定的销售收入。

此外，CCHP可以缓解电网供电和燃气供应共同存在的季节性峰谷差 问 题 。 我 国 夏 季 空 调 用 电 量 巨大，对电网造成压力；而冬季天然气采暖需求量大，对燃气供应造成威胁。采用CCHP后，夏季可以燃烧天然气发电并利用余热制冷，同时分布式可再生能源与天然气可成为互补能源用于发电；冬季则可以综合利用天然气、电力和分布式可再

生能源进行发电和供暖。根据季节不同而综合利用多种能源，既调节了燃气和电力供应峰谷值，也减少了季节性储气调峰设施和电网安全的投资。

面向未来的能源电力市场提前布局

分布式能源电力体制改革已经启动，能源企业可以利用分布式发电提前布局未来的能源电力市场。

分布式可再生能源发电是一个开放竞争的市场，并得到政策和财政支持；而随着电力改革的推进，配售电市场也将逐步放开。各种能源企业都可以抓住电力改革试点的机遇，利用CCHP和微电网等分布式能源综合利用技术，提前布局，在发电、售电领域的竞争中取得先发优势。

为能源企业向综合能源供应商转型

提供切入点

国内外公用事业企业经验表明，市场化环境中，城市级公用事业公司 应 尽 快 转 型 为 多 能 源 综 合 供 应商。欧美国家大部分公用事业企业早在十年前年就将经营重点集中在能源高效转化和利用、用户需求侧响应等方面。

CCHP是公用事业企业，尤其是燃气企业最具有资源优势的领域。公用事业企业应充分抓住中国CCHP

技术成熟而市场初现的窗口期，将其作为战略转型的突破口。这样，公用事业企业不但可以通过销售能源为核心的高附加值产品和服务获利，还可以凭借创新能力来拓宽投融资渠道和销售渠道，这才是企业可持续发展的有效方法。

保障用户能源安全并降低支出

降低用能成本

CCHP可以灵活地根据燃气、可再生能源、电力的供应情况进行能量调节。这样公用事业企业可以帮助用户在电力和燃气的峰谷负荷和价格之间进行最佳配置，使用户获得经济利益最大化。

有数据显示，美国采用CCHP系统 的 体 育 场 、 酒 店 、 医 院 、 写 字楼、商场等类型的建筑可减少的用能成本从32%到11%不等，其中体育场节省的成本最多（32%），写字楼类建筑则可减少12%用能成本 。

保障能源供应

尽管随着技术的进步，对间歇性的分布式可再生能源的利用更加高 效 稳 定 ， 但 也 仍 需 要 利 用 天 然气、电力等能源进行互补。CCHP既是一个多能源综合利用系统，同时也是一个多能源综合调度系统，能最大限度保障能源供应安全。

获得环保效益

CCHP中大量利用的天然气、可再生能源以及采用的阶梯式能源利用方式，使得CCHP成为最具环保效益 的 分 布 式 供 能 系 统 。 在 美 国 ，CCHP每年可减少40万吨的氮氧化物排放、90万吨的二氧化硫排放和3500

万吨的碳当量排放 。

分布式光伏发电改变电力运营模式

光伏发电在全球可再生能源发电中占据重要位置。在中国的可再生能源发展中，无论是技术水平还是自然条件，太阳能都成为中国重点发展的可再生能源，并驱动中国能源结构的快速转型。

太阳能等可再生能源的接入迎合了新经济对能源的需求，同时也改 变 了 传 统 的 电 力 运 营 和 交 易 模式，直接把区域能源互联网电力运营模式简化为发电和用电，并使电力用户从单纯的消费者变为“产销合一”者。如果能源企业能够顺应这一趋势，在运营模式和商业模式上进行创新，不但可以获得可持续

的经济增长，还可获得更多的社会效益。

智能微电网满足能源互联网的灵活配置

微电网是近年来热门的能源互联网技术，是解决大量分布式可再生能源发电并网的重要解决方案。

微 电 网 具 有 多 种 优 势 和 经 济性。首先，微电网中用于发电的一次能源完全因地制宜，如天然气、可再生能源等清洁能源。其次，电能提供的形式具有多样性，全面覆盖 了 交 流 、 直 流 、 交 直 流 混 合 模式。此外，与直接接入配电网的分布式发电系统有明显区别，微电网具有联网和离网两种运行模式，而且两种模式间能无缝切换，为用户和电网均提供了安全保障。最后，微电网应用范围广泛灵活，既可以在供电困难的偏远地区，也可以在可再生能源丰富的地区，或者能源需求旺盛的城镇负荷中心与园区 。

中国微电网发展可以首先满足园区、大企业以及城镇建筑物用能需求，帮助用户降低能源成本，同时通过技术、运营模式创新提升区域能源互联网的经济价值。

互联网+分布式能源=区域能源互联网

多技术打造区域能源互联网

外热内冷的区域能源互联网

1

2

2

6

能源企业获得综合效益

当能源企业作为主体投资CCHP

系统并提供综合能源供应时，企业将获得多种综合效益。

增加稳定的燃气和电力供应，提升

管网经济性

首先，CCHP系统对天然气的需求具有长期性和可预测性，给燃气企业带来稳定的销售收入。

此外，CCHP可以缓解电网供电和燃气供应共同存在的季节性峰谷差 问 题 。 我 国 夏 季 空 调 用 电 量 巨大，对电网造成压力；而冬季天然气采暖需求量大，对燃气供应造成威胁。采用CCHP后，夏季可以燃烧天然气发电并利用余热制冷，同时分布式可再生能源与天然气可成为互补能源用于发电；冬季则可以综合利用天然气、电力和分布式可再

生能源进行发电和供暖。根据季节不同而综合利用多种能源，既调节了燃气和电力供应峰谷值，也减少了季节性储气调峰设施和电网安全的投资。

面向未来的能源电力市场提前布局

分布式能源电力体制改革已经启动，能源企业可以利用分布式发电提前布局未来的能源电力市场。

分布式可再生能源发电是一个开放竞争的市场，并得到政策和财政支持；而随着电力改革的推进，配售电市场也将逐步放开。各种能源企业都可以抓住电力改革试点的机遇，利用CCHP和微电网等分布式能源综合利用技术，提前布局，在发电、售电领域的竞争中取得先发优势。

为能源企业向综合能源供应商转型

提供切入点

国内外公用事业企业经验表明，市场化环境中，城市级公用事业公司 应 尽 快 转 型 为 多 能 源 综 合 供 应商。欧美国家大部分公用事业企业早在十年前年就将经营重点集中在能源高效转化和利用、用户需求侧响应等方面。

CCHP是公用事业企业，尤其是燃气企业最具有资源优势的领域。公用事业企业应充分抓住中国CCHP

技术成熟而市场初现的窗口期，将其作为战略转型的突破口。这样，公用事业企业不但可以通过销售能源为核心的高附加值产品和服务获利，还可以凭借创新能力来拓宽投融资渠道和销售渠道，这才是企业可持续发展的有效方法。

保障用户能源安全并降低支出

降低用能成本

CCHP可以灵活地根据燃气、可再生能源、电力的供应情况进行能量调节。这样公用事业企业可以帮助用户在电力和燃气的峰谷负荷和价格之间进行最佳配置，使用户获得经济利益最大化。

有数据显示，美国采用CCHP系统 的 体 育 场 、 酒 店 、 医 院 、 写 字楼、商场等类型的建筑可减少的用能成本从32%到11%不等，其中体育场节省的成本最多（32%），写字楼类建筑则可减少12%用能成本 。

保障能源供应

尽管随着技术的进步，对间歇性的分布式可再生能源的利用更加高 效 稳 定 ， 但 也 仍 需 要 利 用 天 然气、电力等能源进行互补。CCHP既是一个多能源综合利用系统，同时也是一个多能源综合调度系统，能最大限度保障能源供应安全。

获得环保效益

CCHP中大量利用的天然气、可再生能源以及采用的阶梯式能源利用方式，使得CCHP成为最具环保效益 的 分 布 式 供 能 系 统 。 在 美 国 ，CCHP每年可减少40万吨的氮氧化物排放、90万吨的二氧化硫排放和3500

万吨的碳当量排放 。

分布式光伏发电改变电力运营模式

光伏发电在全球可再生能源发电中占据重要位置。在中国的可再生能源发展中，无论是技术水平还是自然条件，太阳能都成为中国重点发展的可再生能源，并驱动中国能源结构的快速转型。

太阳能等可再生能源的接入迎合了新经济对能源的需求，同时也改 变 了 传 统 的 电 力 运 营 和 交 易 模式，直接把区域能源互联网电力运营模式简化为发电和用电，并使电力用户从单纯的消费者变为“产销合一”者。如果能源企业能够顺应这一趋势，在运营模式和商业模式上进行创新，不但可以获得可持续

的经济增长，还可获得更多的社会效益。

智能微电网满足能源互联网的灵活配置

微电网是近年来热门的能源互联网技术，是解决大量分布式可再生能源发电并网的重要解决方案。

微 电 网 具 有 多 种 优 势 和 经 济性。首先，微电网中用于发电的一次能源完全因地制宜，如天然气、可再生能源等清洁能源。其次，电能提供的形式具有多样性，全面覆盖 了 交 流 、 直 流 、 交 直 流 混 合 模式。此外，与直接接入配电网的分布式发电系统有明显区别，微电网具有联网和离网两种运行模式，而且两种模式间能无缝切换，为用户和电网均提供了安全保障。最后，微电网应用范围广泛灵活，既可以在供电困难的偏远地区，也可以在可再生能源丰富的地区，或者能源需求旺盛的城镇负荷中心与园区 。

中国微电网发展可以首先满足园区、大企业以及城镇建筑物用能需求，帮助用户降低能源成本，同时通过技术、运营模式创新提升区域能源互联网的经济价值。

1

3

4

7

外热内冷的区域能源互联网

发达国家应用CCHP的热情远高于中国。虽然同样面临投资回报等方面的问题，国外政府和企业却可以找到多种途径进行解决，这非常值得中国借鉴。

国外发展成熟且需求大发达国家积极发展能源综合应用

分布式能源系统在发达国家发展 较 早 ， 覆 盖 了 工 业 、 商 业 、 建筑、居民生活等诸多领域，达到了很好的应用效果。

美国最早从热电联产（CHP）技术的大规模应用开始。2011年热电联产已经占到全美发电量的8%，美国政府计划到2030年能够满足美国20%的电力需求 。随着技术发展，分布式能源利用升级到CCHP系统。大批商用写字楼开始使用楼宇冷热电三联产（BCHP）系统。美国纽约已经建成全球第八大分布式供能网络，服务于1800栋建筑 。根据美国提出的BCHP 2020年纲领，届时美国将 有 5 0 % 的 新 建 商 用 写 字 楼 使 用BCHP，15%的现有商用写字楼建筑将进行BCHP改造。

欧盟11%的电力生产来自于CCHP

或CHP，其中丹麦以60%的比例排名第一 。丹麦的国民生产总值已经比20年前翻了一番，但能源消耗和环境污染都未增加。这其中的奥秘便在于丹麦积极发展的CCHP技术。目前丹麦所有火电厂均供热，而所有供热锅炉房均发电。英国在各类建筑物中安装了上千个小型分布式能源站以提高能源利用效率，英国女

王的白金汉宫、首相官邸等也包含其中 。2012年欧盟要求各成员国绘制 自 己 的 供 冷 供 热 地 图 ， 以 辅 助CCHP技术的成本收益分析。

目前，日本CCHP系统已经成为仅次于燃气、电力的第三大公用事业。日本发布了国家级路线图，旨在2030年冷热电联产增长250%，彼时，日本分布式发电比重将达到总发电量的20% 。

企业可持续发展成为主要驱动因素

国外CCHP的发展同样面临初始投资巨大，供应商短期经济效益不高等问题。但是发展分布式能源系统不仅仅是政府的政策支持和企业对新技术新商业模式的需求，其背后更有着全民对环境和经济可持续发展的诉求。

节能减排的要求

国外政府对分布式能源、区域能源互联网的支持，最主要的动力是满足经济发展时伴随的节能减排的要求。

悉尼市每年对电力的需求大约是400万兆瓦时。传统上，这些电力主 要 由 大 型 的 当 地 火 力 发 电 厂 提供，但电力生产排放的温室气体占悉 尼 市 总 排 放 量 的 8 0 % 。 为 了 满足 在 “ 可 持 续 发 展 的 悉 尼 2 0 3 0

（Sustainable Sydney 2030）”中制定的减排70%的目标，悉尼市随之制定了一系列绿色基础架构计划。这些计划的具体行动包括通过建设低碳

基础设施、CCHP等分布式供能方式减少温室气体排放；要为整个城市提供面向未来的能源解决方案，实现 更 多 的 绿 色 能 源 的 接 纳 和 综 合利用 。

政策的支持

国外政策的支持主要体现在强制 性 的 行 政 命 令 、 多 种 补 贴 和 优惠、售电特权等多个方面。

在强制性行政命令方面，国家政府通常以立法等行政手段要求能源供应商保证一定的CCHP或CHP比例。例如丹麦颁布法令，规定1MW

（1.3t/h）以上的燃煤燃油供热锅炉必须改造成天然气或垃圾热电厂。

此外，政府运用丰富的补贴、税收优惠鼓励企业自主增加CCHP或CHP的装机容量。德国政府的补贴方式多样并具有引导性，如只要能够表明CCHP或CHP每年能效超过70%，就可以享受每度电0.55欧分的退税优惠 。英国对高质量的CHP项目免除气候变化税、商务税。

针 对 热 电 联 产 项 目 前 期 投 资大、企业负担重的问题，政府则提供信贷优惠等金融政策。例如丹麦政府给予CCHP或CHP项目长达20年的优惠贷款，利率仅为2%。

各国政府还在CCHP的售电侧也实施了鼓励政策，例如德国、荷兰规定CCHP或CHP向公共电网售电时实行“优先价格法”和优先上网。

可行的商业模式

目前国外企业在探索CCHP或CHP

商业模式时，均从企业长远的综合利益出发。如降低用户的初始投资以激发用户安装CCHP系统的积极性，系统运转成熟后，CCHP供应商将 从 电 价 、 采 暖 和 制 冷 费 、 服 务费、政府补贴等多方面获得经济效益。还有一些能源企业通过CCHP系统租赁和运营效益分成等方式获得长远而稳定的收益。

5

5

6

6

6

6

7

具有经济性

在市场化成熟的国家，虽然天然气价格和电价由市场决定，但是分布式能源系统运行灵活，可以根据电价与气价的波动选择最佳运行模式，减少燃料价格对发电成本的影响，使企业具有盈利空间。

以美国为例。分布式天然气CHP

发展成熟的州的气电和煤电价格一致，而且很多发达地区天然气分布式CHP电价甚至远低于用户终端电价。因此CHP系统在美国得到迅速推广。与此同时，美国环境违法的成本却越来越高，更迫使煤电企业转而投资于天然气发电。

8

发达国家应用CCHP的热情远高于中国。虽然同样面临投资回报等方面的问题，国外政府和企业却可以找到多种途径进行解决，这非常值得中国借鉴。

国外发展成熟且需求大发达国家积极发展能源综合应用

分布式能源系统在发达国家发展 较 早 ， 覆 盖 了 工 业 、 商 业 、 建筑、居民生活等诸多领域，达到了很好的应用效果。

美国最早从热电联产（CHP）技术的大规模应用开始。2011年热电联产已经占到全美发电量的8%，美国政府计划到2030年能够满足美国20%的电力需求 。随着技术发展，分布式能源利用升级到CCHP系统。大批商用写字楼开始使用楼宇冷热电三联产（BCHP）系统。美国纽约已经建成全球第八大分布式供能网络，服务于1800栋建筑 。根据美国提出的BCHP 2020年纲领，届时美国将 有 5 0 % 的 新 建 商 用 写 字 楼 使 用BCHP，15%的现有商用写字楼建筑将进行BCHP改造。

欧盟11%的电力生产来自于CCHP

或CHP，其中丹麦以60%的比例排名第一 。丹麦的国民生产总值已经比20年前翻了一番，但能源消耗和环境污染都未增加。这其中的奥秘便在于丹麦积极发展的CCHP技术。目前丹麦所有火电厂均供热，而所有供热锅炉房均发电。英国在各类建筑物中安装了上千个小型分布式能源站以提高能源利用效率，英国女

王的白金汉宫、首相官邸等也包含其中 。2012年欧盟要求各成员国绘制 自 己 的 供 冷 供 热 地 图 ， 以 辅 助CCHP技术的成本收益分析。

目前，日本CCHP系统已经成为仅次于燃气、电力的第三大公用事业。日本发布了国家级路线图，旨在2030年冷热电联产增长250%，彼时，日本分布式发电比重将达到总发电量的20% 。

企业可持续发展成为主要驱动因素

国外CCHP的发展同样面临初始投资巨大，供应商短期经济效益不高等问题。但是发展分布式能源系统不仅仅是政府的政策支持和企业对新技术新商业模式的需求，其背后更有着全民对环境和经济可持续发展的诉求。

节能减排的要求

国外政府对分布式能源、区域能源互联网的支持，最主要的动力是满足经济发展时伴随的节能减排的要求。

悉尼市每年对电力的需求大约是400万兆瓦时。传统上，这些电力主 要 由 大 型 的 当 地 火 力 发 电 厂 提供，但电力生产排放的温室气体占悉 尼 市 总 排 放 量 的 8 0 % 。 为 了 满足 在 “ 可 持 续 发 展 的 悉 尼 2 0 3 0

（Sustainable Sydney 2030）”中制定的减排70%的目标，悉尼市随之制定了一系列绿色基础架构计划。这些计划的具体行动包括通过建设低碳

基础设施、CCHP等分布式供能方式减少温室气体排放；要为整个城市提供面向未来的能源解决方案，实现 更 多 的 绿 色 能 源 的 接 纳 和 综 合利用 。

政策的支持

国外政策的支持主要体现在强制 性 的 行 政 命 令 、 多 种 补 贴 和 优惠、售电特权等多个方面。

在强制性行政命令方面，国家政府通常以立法等行政手段要求能源供应商保证一定的CCHP或CHP比例。例如丹麦颁布法令，规定1MW

（1.3t/h）以上的燃煤燃油供热锅炉必须改造成天然气或垃圾热电厂。

此外，政府运用丰富的补贴、税收优惠鼓励企业自主增加CCHP或CHP的装机容量。德国政府的补贴方式多样并具有引导性，如只要能够表明CCHP或CHP每年能效超过70%，就可以享受每度电0.55欧分的退税优惠 。英国对高质量的CHP项目免除气候变化税、商务税。

针 对 热 电 联 产 项 目 前 期 投 资大、企业负担重的问题，政府则提供信贷优惠等金融政策。例如丹麦政府给予CCHP或CHP项目长达20年的优惠贷款，利率仅为2%。

各国政府还在CCHP的售电侧也实施了鼓励政策，例如德国、荷兰规定CCHP或CHP向公共电网售电时实行“优先价格法”和优先上网。

可行的商业模式

目前国外企业在探索CCHP或CHP

商业模式时，均从企业长远的综合利益出发。如降低用户的初始投资以激发用户安装CCHP系统的积极性，系统运转成熟后，CCHP供应商将 从 电 价 、 采 暖 和 制 冷 费 、 服 务费、政府补贴等多方面获得经济效益。还有一些能源企业通过CCHP系统租赁和运营效益分成等方式获得长远而稳定的收益。

具有经济性

在市场化成熟的国家，虽然天然气价格和电价由市场决定，但是分布式能源系统运行灵活，可以根据电价与气价的波动选择最佳运行模式，减少燃料价格对发电成本的影响，使企业具有盈利空间。

以美国为例。分布式天然气CHP

发展成熟的州的气电和煤电价格一致，而且很多发达地区天然气分布式CHP电价甚至远低于用户终端电价。因此CHP系统在美国得到迅速推广。与此同时，美国环境违法的成本却越来越高，更迫使煤电企业转而投资于天然气发电。

9

案例：德国大众汽车与LichtBlick能源公司的合作

德国LichtBlick能源公司与大众汽车公司合作生产天然气动力的小型分布式CHP系统。该系统配备了蓄热、电网连接和远程数据监控功能。

LichtBlick公司通过租赁的方法推广这一系统：LichtBlick租用用户的锅炉房，并负责拆解用户旧的燃气加热系统，然后安装、使用、保养和维修新系统。由于LichtBlick负责所有装置的操作，就能够通过启动小型CHP系统从短期的高电价、热力使用费、维护费等方面获益。此外，LichtBlick能够从德国CHP上网电价补贴上获利。

该建筑物的所有者或使用者只需支付初始的5000欧元的安装费，这比安装一个新的供暖系统便宜。此外，建筑物的所有者或使用者也能每月得到锅炉房租金。此系统适用于至少两三层的单户住宅、小企业或酒店、社会公共设施。

目前这一模式受到很多能源用户的欢迎。德国大众汽车与LichtBlick能源公司拥有雄心勃勃的长期目标，计划生产10万这样的家用能源网络，并在未来创造大的（2百万千瓦级）虚拟可调度电厂。

10

国内发展道路曲折但前途光明国内企业积极实践CCHP应用，但仍处于小规模试点阶段

面对分布式能源发展的利好前景和能源互联网概念的提出，国内众多企业也在积极参与CCHP技术和应用的探索。截止2014年底，我国已建及在建天然气分布式能源项目的装机容量已达380万千瓦 。

北京燃气集团指挥调度中心大楼早在2003年就建成了以天然气为燃料的CCHP系统，满足大楼内用电、采暖、空调的需求。到2013

年，这一CCHP系统使能源综合利用效率超过70%，每年为北京燃气集团节省冷热电费用96万元，减排二氧化碳2141吨，节约燃煤1168吨 。

深圳燃气在深燃大厦建设中引入天然气CCHP项目，系统综合用能效率可达80%以上。项目建成后年消耗天然气约62万标准立方米，减排二氧化碳约1350吨 。

北焦能源科技中心项目的燃气CCHP系统装机容量为2300KW，总投资约1亿元，是一个包含地源热泵、太阳能、蓄能等先进技术的区域能源 综 合 利 用 系 统 。 与 传 统 方 案 比较，该系统可以节能34%，年均减少一次能源消耗5830吨，减少二氧化碳排放10344吨 。

国内CCHP发展空间巨大

能源结构转型促进清洁能源综合

利用

我国经济可持续发展将建立在清洁能源综合利用的基础之上。这不仅是政府提出的发展目标，更是

城镇化、节能减排等需求不断增长的必然结果。在这一进程中，居民和企业的用能方式和用能观念在改变，他们不仅需要充足的电力和燃气供应，还对集中供暖和制冷、集中 供 应 生 活 热 水 等 产 生 了 更 大 的需求。

为此，因地制宜兴建分布式天然气CCHP系统已经得到政府、能源企业和能源用户的关注。在《关于发 展 天 然 气 分 布 式 能 源 的 指 导 意见》中明确提出，2020年中国天然气分布式能源装机容量将达5000万千瓦。这无疑将拉动我国天然气、分布式可再生能源刚性需求的快速增长。

政策环境逐渐利好

为了促进分布式能源综合利用的快速发展，我国发布了更多的鼓励政策。如2014年发布的《天然气分布式能源示范项目实施细则》、《关于规范天然气发电上网电价管理有关问题的通知》中通过资金补贴、鼓励多余电力向电网出售、赋予投资方电网设施产权、鼓励天然气分布式能源与电力用户直接签订交易合同等措施，大力刺激分布式天然气、分布式可再生能源的发展。

国家能源局也在努力支持分布式天然气的综合应用。一方面能源局 配 合 推 动 《 电 力 法 》 的 修 订 工作，以打破天然气分布式能源的直供电障碍，在分布式天然气发电上网的标杆电价确定后，企业投资天然气发电就有了计算项目经济效益的基础。另一方面能源局还考虑利用碳排放交易、财税政策等方式体现天然气分布式能源的环境效益。

国内气源供应充足

我国的天然气供应将会比较充足。2020年以后，随着全球天然气产量大幅度增加而消费增长放缓，国际天然气贸易价格可能走低。同时，我国非常规天然气，特别是页岩气资源的潜力还很大，未来10-20

年非常规天然气在我国天然气产量比例中将占到30%以上 。

在管道建设方面，到“十二五”末，我国将初步形成以西气东输、川气东送、陕京线和沿海主干道为大动脉，连接四大进口战略通道、主要生产区、消费区和储气库的全国主干管网，为保障燃气运输和供应安全起到重要作用。

燃气价格改革启动

为了引导资源合理配置，我国加快了天然气价格改革步伐。 一方面政府陆续放开了海上天然气、页岩气、煤层气、煤制气出厂价格和液化天然气（LNG）气源价格。另一方面，国家还积极推进天然气交易市场建设。2014年底，上海市政府批 准 组 建 上 海 石 油 天 然 气 交 易 中心，开展天然气现货交易。

天然气价格改革的最终目标是完全放开气源价格，并最终与国际气价接轨。当城市燃气价格能够与上游资源价格涨跌联动调整时，就可以实行差别化、季节性和阶梯式城市燃气价格机制。这样，城市燃气企业负担将减小，进而促进CCHP

系 统 的 商 业 化 应 用 。 而 价 格 放 开后，也将对吸引民间资本进入天然气领域发挥积极作用。

8

9

10

11

12

11

案例：华电闵行利用PPP模式，探索清洁能源替代方案

上海华电莘庄工业区燃气热电冷三联供改造项目是整合政府资源与社会资本，提供公共产品与服务的典型案例，更是PPP模式在清洁能源利用领域的一次有益尝试。

2011年，华电收购工业园区原有的热力管网资产、关停莘庄供热公司生产设施，并对莘庄供热公司燃煤锅炉进行CCHP改造，替代周围部分企业分散小锅炉。 通过产能的大幅增加，可以在降低园区清洁能源使用成本的同时，大幅减轻环境污染，实现社会、环境与经济效益的统一。项目完成后，原莘庄供热公司承担的业务转

移给华电闵行公司，后者获得特许经营权成为园区内唯一一家集中供应热电冷的企业。在闵行区政府支持下，华电闵行二期项目已经启动，未来将拓展马桥、江川地区以及松江工业区东部新区的热用户市场，PPP模式将得到推广。

华电天然气发电的优势非常明显 。 首 先 ， 能 源 利 用 效 率 可 达 到76%；其次，华电有来源于美国GE公司和国内的合资工厂生产配套设施，产业的融合优势可以形成天然气发电产业链的闭环 。

在CCHP项目融资与经营过程中，财政补贴不可或缺。CCHP项目属资金密集型，运营费用高昂，80%的营业收入来源于电费 ，电费收入又与天然气价格直接挂钩。但目前国内天然气价格远高于煤炭价格，在用户端调价障碍重重，“倒挂”问题难以解决。鉴于此，政府提供缺口补贴，即用户付费不足部分由财政补贴，以支持项目初期运营。

13

13

12

国内CCHP为何潜力巨大却发展缓慢

政策性补贴力度小

虽然是国家鼓励的能源综合利用技术，但CCHP在发展初期享受的政策性补贴力度相对较小。目前全国仅几个省市提出了鼓励天然气分布式能源项目的补贴，如长沙和上海均提供3000元/千瓦补贴，但每个项 目 享 受 的 补 贴 金 额 最 高 不 超 过5000万元。

而同是分布式发电的太阳能发电项目却享受到投融资、标准、发电上网等多方面优惠政策。这些从电源到消费市场的政策保护了光伏产业的快速发展。

经济效益不好且没有合适的商业模式

一些综合因素导致我国天然气发电平均成本高于传统的火电和水电，例如分布式CCHP系统的初期投资比较高，回收期长，设备管理维修费用较多并且发电用气价格持续增长而用户电价保持稳定，这些都造成CCHP运营商售电越多亏损越多。

此外，能源效率不断提升也使得能源消费总量不断下降。因此，如果CCHP运营商的效益仅来自于冷热电的销售收入，则会遇到与传统能源销售一样的瓶颈，难以长期保持供能企业的盈利能力。可见，缺乏长期盈利的商业模式才是CCHP发展的重要瓶颈。

而其他影响CCHP发展的问题还包括投资主体和产权定位不清晰、分布式能源综合利用的市场环境和机制发展缓慢等。

13

国内燃气企业如何大展拳脚

布局未来，战略转型在 我 国 能 源 利 用 效 率 逐 步 提

高、替代能源参与市场竞争的大环境下，燃气销售增速放缓，城市燃气企业的竞争也从逐渐饱和的一二线城市向新兴的三四线城市转移。相对充足的燃气供应和政策引导也使得我国天然气消费逐步从“供应驱动消费”向“需求拉动供应”转变，能源消费革命在我国经济发展新常态中进入快车道。燃气和电力的价格改革、销售端的逐步市场化等更是促进了能源终端供应商从产品和价格竞争向服务竞争转移。

目前很多能源企业甚至非能源企业都正在抓紧时机布局未来能源市场。中国五大发电集团都在积极发展分布式能源，其中中国华电计划到2020年天然气分布式能源装机量达到1000万千瓦；华能集团与惠州 市 东 江 高 新 科 技 开 发 区 签 订 的CCHP项目总投资达60亿元 。

而国有燃气公司的优势在于对大中城市燃气管网的建设能力和管控能力，并且受到用户信赖。因此国有燃气企业应打破“传统能源”的 桎 梏 ， 积 极 转 向 “ 新 能 源 ” 战略，以用户需求为导向，以提升能源综合利用效率、减少用户碳排放作为企业可持续发展目标。

知新图变，综合发展在 能 源 市 场 化 发 展 成 熟 的 国

家，绝大部分公用事业企业已经向综 合 能 源 供 应 商 转 型 。 早 在 十 年前，他们就将家庭用户业务聚焦于传统供能服务、能效提升服务、多种创新计费模式、CCHP或CHP应用。随着能源消费者的互联网思维和环境保护意识更加强烈，国外公用事业企业更加关注构建智能化公用事业基础架构、降低用户账单为目标的节能服务和多产品组合营销、数字化能源管理等。

因此埃森哲建议燃气企业把握能 源 市 场 化 改 革 的 初 期 信 号 ， 以CCHP或微电网为切入点进入电力销售市场，进而成为综合能源供应商和服务商（ 如图三）。

近期

综合能源供应商

能源管理服务：节能咨询和改造服务、能效管理服务

CHHP、微电网试点：提供可负担的、可靠的综合能源及设备维护服务

分布式可再生能源发电试点

智能表计推广：燃气表计、热能表计、冷能表计

中期

客户化的特色供应商

定制化的特色服务：通过大数据、物联网、CRM、社交媒体等技术，按用户需求提供新增长点的能源服务。

CCHP、微电网大范围商业应用：提供增值能源产品和服务。

进入电力零售市场

表计数据分析

远期

综合能源产品和服务供应商

全价值链上的服务：如分布式能源站从设计到运营、维护；数据资产增值服务：建立信息市场，实现数据资产增值

“产品＋服务”组合销售：基于灵活定价机制的能源产品、设备、服务的打包销售

进入电力批发交易市场

结合产品和技术优势，开发新收益流的业务

图三：燃气企业多业务综合发展路线图

14

14

案例：燃气企业的多业务综合发展

英国燃气公司业务覆盖了天然气勘探生产到天然气销售的整个产业链。尤其是英国燃气公司的下游销售业务以能源为核心进行多元化发展，提供的业务包括传统的天然气零售与服务、电力零售与服务、家用燃气具安检和维护、节能服务等，还有新兴的太阳能系统销售与服务、远程能源主动控制服务、设备金融按揭服务甚至保险销售。这些围绕客户需求提供的能源和金融服务广受用户欢迎，在集团收入中的占比迅速增加。英国燃气公司的这 一 业 务 变 革 也 实 现 了 伦 敦 政 府“2050伦敦市能源愿景”中提出的期望：“能源服务公司所供应的，是 消 费 者 从 使 用 的 各 类 能 源 设 备（如发热、照明等）中所获得的效用，而不是能源本身。”

中国企业中，中华煤气是向综合公用事业公司转型成功的典范。中华煤气是立足于香港并已经在中国内地开展众多业务的一体化燃气公司。在传统燃气销售业务外，中华煤气还根据自身业务特点和用户需求提供了厨房设计和顾问服务、电信业务、装修保险和家居保险服务等。中华煤气公司在中国内地25

个省市运作逾200个项目，业务涵盖了能源、水务、电信、工程设计等领域，成为全国性的综合公用事业服务商。

多能源综合供应

分布式能源和微电网的应用颠覆了传统能源生产、供应和消费模式，而这也恰恰为燃气企业带来了变革的机遇。

近期，燃气企业应利用较成熟的CCHP技术并辅以微电网建设，满足 消 费 者 日 益 强 烈 的 燃 气 、 冷 、热、生活热水、电能等综合能源消费的需求，快速占据综合能源供应市场。在这一市场中，燃气企业由于 具 有 城 市 燃 气 管 道 建 设 运 营 的先天优势并具有强大的用户基础，因 此 更 易 快 速 转 型 为 综 合 能 源 供应商。

把握好新技术新产品进入市场的时机至关重要。现在的能源消费者既追求新技术产品和优质服务，又对价格非常敏感。要在这一市场中保持竞争力，燃气企业就要在达到用户期望的价值点时适时推出新产品新服务。CCHP系统在中国的发展正迎来这样的窗口期。

全价值链能源服务

能效提升和节能减排是伴随能源消费革命的两大主题。燃气企业近期可为用户提供围绕CCHP系统的多种服务，如系统设计、建设和运维 服 务 ； 节 能 产 品 和 解 决 方 案 咨询、改造服务。中远期则可配合智能表计、大数据和物联网等技术提供客户化能源增值服务，例如合同能源管理。

合同能源管理模式的能效服务在国外成熟发展，国内需求也日益旺盛。2012年中国已有2000多家节能服务公司在发改委备案，项目投资总额达550亿元 。而有研究表明国内用户接受合同能源管理的主要驱动因素包括降低能源支出、引入专业服务、降低节能风险、分担投

资风险、应对出口壁垒（如欧盟碳关税）积极减碳等。

国内大型燃气企业在能效提升方面具有丰富技术和经验，拥有很高的用户信任度和资金依托，这些优势都有助于燃气企业开展全价值链的能源服务。

数据服务

近期，燃气企业可将自身积累的数据进行挖掘分析后有偿提供给生态圈内其它企业，如设备厂商、其他能源服务公司、IT公司等。

中远期，以燃气企业积累的用能信息为核心资产，通过共享合作等方式吸引生态圈内其它企业共享或交换数据以形成信息市场，扩大数据应用范围和价值。但所有数据的分析、挖掘和利用都应在法律允许的范围内进行。

拥有高质量的大数据和先进技术是燃气企业发展数据服务的两大优势。

15

15

案例：国外能源服务公司蓬勃发展

日本东京燃气向家庭用户推出了 地 暖 系 统 和 微 型 热 电 联 合 产 品（ENE-FARM），也为工商业用户构建了三联供系统以及燃气空调和商用厨具等一系列配套产品。通过推广燃气节能设备，东京燃气进一步拉 近 了 用 户 距 离 、 增 加 了 用 户 粘性。东京燃气还积极引入智能家居及智能社区的概念，通过参与政府能源规划工作将CCHP业务纳入其中。利用CCHP技术，东京燃气将东京部分居住区中建筑连接起来，形成智能化社区能源网（Smart energy

system），提高分布式能源和可再生能源的利用，调配楼宇间的能量供需，将能耗降到最低。

法国燃气旗下能源服务板块拥有一批在大型能源设施安装、运行管理、能效诊断方面的专家，并逐步形成了完善的业务模式，以长期运营管理服务合同的形式为客户提供定制化的能源解决方案。作为法国燃气的全资子公司——COFELY公司为客户提供一揽子的可选服务，这些服务从客户用能情况诊断到设备推荐，从能源采购到转换，从技术支持与维修服务到综合物业管理，甚至包括技术、融资和运维资源的管理服务。多年前法国燃气就将能源服务视为重要业务，2012年能源服务板块下属的6家能源服务公司收入高达147亿欧元，占集团总收入15% 。16

16

借助数字化力量当聚焦于CCHP系统时，我们发

现系统的技术瓶颈主要在于数字化系统管控。如何利用大数据、物联网等技术来设计最优的CCHP系统预测、配置和优化调度策略，以使得机组、燃料、能源的经济性最好并与环保性得到统一才是关键。埃森哲在多能源优化调度策略和电池调度策略等方面进行了研发并建成了优化调度模型。这一模型利用较低的系统运行成本，实现冷热电等多种能源相互耦合的供需平衡，实现CCHP的可调度、可预测、绿色与经济地生产运营 。

而无论是能源技术、企业生产运营技术还是IT技术的创新，都受到数字化的驱动，形成一个个数字价值网络。数据价值网络渗透在企业活动中并贯穿合作伙伴和用户在内的整个能源生态系统。因此燃气企业应系统化收集信息流，设计数据分 析 模 型 ， 并 将 分 析 成 果 提 供 给生态系统相关方以带动价值网络的运转。

建立“伙伴经济”型商业模式成功的商业模式应建立在“伙

伴经济”之上。埃森哲在今年的技术 展 望 中 提 出 ” 赢 在 ‘ 伙 伴 经济’”，即企业应该利用数字技术将自己与全球企业紧密结合，同来自各行业的企业、个人和物体建立联系，共同创造效益并分享利益 。

燃气企业也应与CCHP经济链上的相关各方建立“伙伴经济”，实现共赢和新市场进入。燃气企业的“伙伴圈”可以包括设备供应商、上游燃气供应商、电网企业、专业能源服务公司、政府、分布式能源技术企业、高科技企业、建筑物或园区业主、能源用户甚至互联网企业 等 等 。 合 同 能 源 管 理 就 将 投 资方、业主、建设运营方等相关组织纳入其中，既实现了效益共享，又降低了投资风险。

在投融资方面，天然气分布式能源的发展不能过度依赖优惠政策和财政补贴，更多应以市场化的方式进行投融资。随着社会认知度的提升和民营资本对分布式能源应用的青睐，市场、政府和金融服务的多元化投融资渠道会更加丰富。上海华电莘庄工业区CCHP改造项目是我国清洁能源利用领域首次采用PPP

模式。

在效益考量方面，虽然初期投资和投资回报周期等经济指标是任何商业项目需要考量的重要标准，但是对于新兴能源项目，这种评估太过局限性。CCHP的价值在于多能源的综合利用，提升了能源利用效率，降低了能源峰谷差进而提升了电力和燃气管网的经济性，同时又降低了有害气体排放，是一举多得的能源利用方式。这些无形利益都应在效益考量方面占据重要位置。

的受访者认为，随着不同行业被各类平台重塑为互联互通的生态系统，未来的行业界限将十分模糊。——埃森哲2015年技术展望调研

81%

的受访高管计划在未来两年吸引新的数字化合作伙伴参与其所在行业。——埃森哲2015年技术展望调研

60%17

18

17

在互联网思维的启发下，借助数字化力量，分布式可再生能源和分布式燃气等清洁能源的高效利用、冷热电等二次能源的灵活配置和综合供应，将成为中国实现绿色发展的重要保障。而传统能源企业也将借助能源技术与数字化技术的结合而焕发新的活力。

结束语

18

参考资料

1、 来源：燃气冷热电三联供——天然气利用新方向，国家发改委能源研究所高级顾问，周凤起

2、 来源：Energy Technology Perspectives 2014, IEA

3、 来源：关于城市燃气企业可持续发展的一项战略措施的思考，北京恩耐特分布能源技术有限公司（100035）汪庆桓冯江华

4、 来源：探索中国微电网价值实现，埃森哲 2014

5、 来源：http://aceee.org/files/pdf/fact-sheet/chp_policyposition0809.pdf

6、 来源：COGENERATION AND TRIGENERATION IN NEW SOUTH WALES, City of

Sydney, 2013

7、 来源：http://www.cpnn.com.cn/zdgc/201201/t20120112_392793.html

8、 来源：http://www.chinagas.org.cn/fbsny/qianjing/2015-06-12/4185.html

9、 来源：http://www.bjgas.com/news.aspx?id=4814

10、来源：http://sztqb.sznews.com/html/2014-05/08/content_2865525.htm

11、来源：Beijing Energy Net - Development Prospects Distributed - EN & CN.pdf

12、来源：《2010-2030年中国天然气发展战略探讨》

13、来源：http://www.shvca.org/detailed_fw.asp?id=554311

14、来源：http://www.chinagas.org.cn/fbsny/xianzhuang/2014-08-05/3464.html

15、来源：

16、来源：http://www.in-en.com/article/html/energy-2232718.shtml

17、来源：满足多能源需求的微网联合优化调度研究，埃森哲， 2013

18、来源：数字化商业时代：开疆拓土——埃森哲2015年技术展望

http://www.ifc.org/wps/wcm/connect/df8a8280401df94d8992ff23ff96

6f85/IFC+final+ESCO+report-CHN.pdf?MOD=AJPERES

19

关于埃森哲

埃森哲注册成立于爱尔兰，是一家全球领先的专业服务公司。作为《财富》全球500强企业之一，我们的全球员工逾33万6千人，为遍布120多个国家的客户提供战略、咨询、数字、技术，以及运营服务。在截至2014年8月31日的财政年度，全球净收入达300亿美元。

埃森哲在大中华区开展业务已超过25

年，拥有一支逾一万人的员工队伍，分布于北京、上海、大连、成都、广州、深圳、香港和台北。作为绩效提升专家，我们致力将世界领先的商业技术实践于中国市场，帮助中国企业和政府制定战略、优化流程、集成系统、促进创新、提升运营效率、形成整体竞争优势，从而实现基业常青。

详细信息，敬请访问埃森哲公司主页

www.accenture.com以及埃森哲大中华区主页www.accenture.cn。