小编按：能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，既有宏大的抽象概念内涵，亦可聚焦于具象化的能源互联网项目，其中局域（园区）能源互联网项目是大量企业的关注重点。
【第八期】能源互联网项目设计关键要素探讨
主讲人：王伊晓 上海电力设计院 项目负责人
演讲提纲：
对能源互联网概念的理解
能源互联网项目设计关键要素
能源互联网项目中的探索实践
精彩问答
对能源互联网概念的理解
概念的出现
首先，来说说我对能源互联网项目的理解。“能源互联网（互联网+智慧能源）”的出现是天时、地利、人和三方面因素综合而成的结果：
1.天时：目前能源面临着消费、供给、技术、体制四方面革命。这些能源革命为能源互联网的发展和催生奠定了一定的机遇。
2.地利：能源互联网最终的发展需要的目标很大程度上是清洁能源比例上的提高和清洁能源的高效利用。现如今清洁能源的大发展为能源互联网的发展提供了必要的物质条件。
3.人和：一是互联网行业对传统行业的渗透和冲击；二是经过李克强总理号召的“互联网+”的思想和“大众创业万众创新”的氛围，为整个能源互联网的技术和创新提供了良好的条件。
在以上三方面的因素作用下，能源互联网的概念被提出，相信在未来能源互联网会有着大力的发展。
十大重点任务
由国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，这是能源互联网发展的总纲。包括以下十大重点任务：
1.建设能源生产消费智能化基础设施
2.建设多能协同综合能源网络设施
3.建设与能源深度融合的信息通讯基础设施
4.营造开放共享能源互联网生态环境
5.发展储能和电动汽车应用新模式
6.发展智慧用能和增值服务新模式
7.培育绿色能源灵活交易市场模式
8.发展能源大数据服务应用新模式
9.推动能源互联网的关键技术攻关
10.建设国际领先的能源互联网标准体系
十大重点任务归类：1-3：基础设施构建方面4：生态环境构建方面5-8：模式创新方面9技术攻关方面10标准体系构建方面
这十大任务总体上环环相扣、脉络清晰，今后会根据它们来推动互联网的发展。
定义&意义
此外，《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》该文件也对能源互联网下了如下定义：
定义：能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等特征。
意义：能源互联网是推动我国能源革命的重要战略支撑，对适应可再生能源规模化发展，提升能源开发利用效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。
看其关键词主要有以上几个方面，国家文件并没有对能源互联网进行很大限制，而是留有较大发展空间。只要是通过利用互联网手段和思维能够实现渗透到能源生产、消费、传输、存储的环节当中，有机结合，来激活这个能源市场，都可以算是能源互联网的新形态。
能源互联网的实现形态
以上是比较抽象化的定义。除了抽象定义外，能源互联网也可以有较具象化的理解。一种是广域能源互联网，另一种是局域能源互联网。
1、广域能源互联网：由全球能源互联网发展合作组织进行相关的推动，全球能源互联网的背景图是实现全球能源骨干网络通过特高压电网实现互联。
2、局域能源互联网：如果把这种能源互联网比作一个神经网络的骨干网，那么局域能源互联网就是这个神经网络的末梢神经单元。它通过一个局部区域的热网、气网、电网以及这几个部分来实现区域的自制和局部的自产，是一个小型的系统。
局域能源互联网是目前投资方、各个产业链比较关注的一大方面（今天我的演讲以主要从次切入）。它远远不止是一个简单的物理系统，它包含了一定丰富的内涵。将它进行逻辑解剖，大致分为以下3层网：
1.物理能源网
它是局域能源互联网的物理网站，主要包括源网的几个部分。源：电源、气源、热源等。网：电网、气网、热网等。荷：用电负荷、用气负荷、热负荷等。储：储电、储气、储热等。主流动：能源流。
2.信息物联网
通过物理能源网的基础之上，部署智能终端与传感器，搭建通信网络构建数据信息平台，实现整个信息物联网的监视与控制，主要流动：信息流。
3.互联服务网
包括服务与交易两类。服务：系统调度管理、设备运维、需求侧响应、节能能效管理、碳资产管理等。交易：电力交易、热力交易、碳交易、绿证交易等。主要流动：业务流、资金流。
整个能源互联网通过以上三层网、四种流来进行有机整合。
能源互联网项目设计关键要素
在这方面，我将以局域能源互联网作为阐述的对象。
局域能源互联网主要局部区域的热网、气网、电网，通过里面的分布式能源、各类储能系统以及区域负荷做无缝对接，以实现局部的自制，是一个相对独立的系统，里面包含了多种能源形式。
这个也是目前各个投资方相对较关心的项目标地，接下来我也会以局域能源互联网项目设计的关键要素和大家进行探讨。
（局域）能源互联网项目设计≠传统工程项目设计
局域能源互联网的项目设计，区别于传统工程项目设计，其逻辑内涵非常丰富。在设计这类项目时，需要贯穿项目筹划、工程设计、工程实施、项目运营的全流程闭环设计。
下面我以上四个环节中的一些关键要素进行拓展。
项目筹划
项目筹划——政策分析
在局域能源互联网项目中，项目策划需要考虑非常多的因素，其中政策分析是筹划阶段的第一步。
提到局域能源互联网的政策，除了上面提到的国家能源互联网方面的一些文件以外，电力改革也是也是非常重要的宏观政策。
其中中发9号文已经发布长达两年，后续也发布了6个配套文件，对整个电力市场的构建，对发电侧、输配侧、售电侧的改革方案都进行了一定的描述。
最终是要“放开两头，关注中间”，有序放开用电计划来还原商品品质以及商品属性，这个对于我们局域能源互联网获取的项目投资和运营来说十分关键，其中，售电侧改革是9号文的一大亮点。
售电侧改革整体推进概况
为加速推进售电侧改革，2016年10月11日，发改委和能源局联合印发了《售电公司准入与退出管理办法》和《有序放开配电网业务管理办法》，进一步明确了配售电市场机制。
售电侧改革主要分为增量配电网业务和售电业务两块。
增量配电网方面，2016年11月，国家发改委、能源局印发《关于规范开展增量配电业务改革试点的通知》确定105个项目为第一批增量配电业务改革试点项目。
后续宁夏自治区发改委又单独申报了第106个增量配电网项目并获得了国家发改委、能源局的单独批复；云南省获得了国家发改委、能源局的批复，支持在105个国家增量配网试点之外积极筛选其他符合条件的项目并加快推广增量配网改革；山西省经信委和发改委批复山西省铝循环产业园区局域电网运营试点方案。
售电方面，截止2017年4月中旬，全国已工商注册售电公司8000余家，在电力交易中心已公示完毕或正在公示的共计1371家。
全国售电侧改革较典型的两个地区是广东与重庆。
广东目前已公布9个批次、321家准入市场的售电公司，2016年3-9月售电公司参与了超过140亿度的月度集中竞价（价差返还），2017年售电公司可参与的年度双边长协与月度集中竞价（统一出清）总电量将达到1000亿千瓦时左右，每月的月度竞价和偏差考核都极具看点。
对于局域互联网的项目，在前期投放阶段，既要考虑整体宏观政策，还要考虑不同区域的特点，以广东为例，它在两个年度之内就有非常大的交易模式的变化。不同区域之间也会有非常大的差异，所以在选择投资标的时应充分关注当地政策变化、最新进展。
与广东从交易端切入模式不同，重庆选择了资产端切入，以国家级新区、重点产业园区的增量配电网放开作为优先任务，制定了一系列配套规定和政策，也为其他地区增量配网放开提供了良好借鉴。
总体来说，整个电力体制改革和能源互联网是一个相辅相成、协同推进的关系。
首先，电改为能源互联网商业模式革新创造市场机制条件和基础
其次，能源互联网技术和商业模式为电力市场和配售电公司发展提供想象空间
所以，绝对不能把能源互联网和电改割裂开来看，它们必定是一个相辅相成、相互推进的过程，在项目策划阶段，要同时关注着着两个政策方面的进展。
项目筹划——利益相关方分析
局域能源互联网项目是一个有一定的动资产运营属性的项目，会打破传统运营格局。对于局部区域内原有的或者说是有意向进入的利益层级，都会有不同的利益诉求，其中包含地方政府、电网公司、园区管委会、燃气公司、供热企业、发电企业、园区用户、其他相关方的利益诉求共赢模式。
对于想这里面做局域能源互联网的投资方来说，需先考虑好是否有足够的博弈筹码，是否有合理的共赢模式和这些利益体互利共赢、取长补短。
项目筹划——实施条件分析
实施条件主要是指整个局域能源网项目的具体基础条件，主要包括：
基础条件：包括政策条件、用地性质等等
用能需求：包括是否有足够的用电、用热、用冷需求，是否足够大，是否足够稳定
服务需求：政治服务方面的需求。
项目筹划——投融资与项目公司组建模式设计
这也是协调不同利益相关方的一种方式。
尤其是要强调经营层，我的想法是尽可能采用职业经理人制，来实现经营层和股东层的分离。这种模式可以最大程度上的避免内部消耗和利益牵绊，能够更好推动项目运营。
项目筹划——业务模式规划
典型盈利模式如下：
1、电力市场交易收入
电力市场交易收入主要包括两方面：一是直接参与电力市场获得收入，包括电能量批发零售价差收入、合同转让收入、辅助服务收入、容量市场收入等；二是区域配网内自有分布式电源供电销售，即通过自有电站售电赚取利润。
2、配电服务收入
按照准许成本+合理收益模式获得配电网过网费收入以及用户配电资产运维等服务收入。
3、基础供能服务收入
供电服务：通过区域配电网从大电网获取电源向用户供电，或从配电网内接入的电站获取电源向用户供电。供气服务：通过区域内天然气门站、天然气管道等向用户供气。供热（冷）服务：通过区域内建设的天然气冷热电三联供系统或热泵、燃气锅炉、太阳能集热系统、电动离心机等系统向用户供热（冷）。
4、多维增值服务收入
信息服务收入：按照用户订制能源信息服务的情况进行收费；需求侧响应收入：根据未来地区需求侧响应需求及激励政策，通过用户侧储能等灵活调节手段，获得需求侧响应补贴；碳资产管理与绿证交易：通过管理和运营自身持有的或用户拥有的碳资产、绿证资源，获得相应收入。合同能源管理：为区域内能耗企业提供短期能源托管服务和中长期能源托管服务，通过定制化的需求侧管理、能效优化、节能改造等手段节约用户用能，在节约能源费用中收取一定比例作为投入资金、节能产品、技术、人才、管理、维护的费用，并获得服务收益。
5、能源金融收入随着我国电改推进与电力市场的发展，电力市场各类金融性合约如电力期货及各类衍生品将不断涌现，可通过各类合约的优化组合获得收益。碳市场发展成熟后碳金融亦是新的赢利点。其他诸如绿色债券、融资租赁等金融模式亦有广阔空间。
工程设计
工程设计——多能负荷预测多能负荷
主要指局部区域内电负荷、热负荷、冷负荷、天然气负荷。这些负荷都是要对它的负荷的峰值、用量以及特性曲线都需要做一个精准的细分预测。并且这个负荷预测是所有后续设计运营的基础，因为没有负荷，也就没有项目运营的对象，所以负荷预测的准确与否，很大程度上决定了这个项目的成本。在数据、资料比较完备，有可参照的标的物情况下，可以把负荷预测做得更详细一些。
工程设计——多能互补系统建模分析与优化建模优化
分为以下3个步骤：
1、收集基础数据：收集项目所在地附近的风光资源数据或现状风光电站的年出力曲线，收集各类储能系统的出力特性曲线与充放电寿命曲线，收集项目所在地附近或性质类似地块各类用户的电、热、冷、气年负荷特性曲线等等。
2、建立优化模型：基于外部因素与内部需求分析，制定优化目标（总体上满足横向多能互补、纵向源网荷储协调特征，实现整体运行成本下降、能源利用效率提升、系统运行特性优化等目标），明确约束条件，建立优化模型。
3、优化模型求解：对复杂优化模型进行分阶段的解耦求解，最终得到局域能源互联网的优化配置方案，并进行模拟仿真运行验证。
以电储能系统为例，其优化配置分为
1、功能目标：技术性问题不同的储能装在不同的位置，不同的应用场景下相应地会有不同的功能目标安装在发电侧功能目标为：
平滑出力：吸收可再生能源发电的波动或平滑可再生能源发电的输出功率。
功率控制：使得电站出力可跟踪计划曲线或调度指令，提高间歇式能源可控性。
减少弃电：储存过剩的可再生能源电力，在可以消纳时段释放，减少弃电比例。
优化电源：通过在火电厂等常规电源内加装储能设备，提高电厂调频调峰能力。
安装在输电侧功能目标：
辅助服务：为电网提供调频、调峰、备用、黑启动等辅助服务
优化潮流：选择合适位置建设，优化潮流，减轻或解决线路过负荷和阻塞，降低线路损耗
延缓投资：提高输电网设备利用率，延缓电网投资扩建
安装在配电侧功能目标
孤岛运行：对于独立型微电网中或并网型微电网解列时，在孤岛运行状态下可用于调节微电网的频率和电压，维持系统平衡
主动配网：主动配电网必要的调节手段之一，可提高配电网对分布式电源的消纳能力和电能质量
可靠供电：在配网发生事故停电时，固定储能和移动储能设备可用于维持保持部分重要用户的供电，提高配网供电可靠性。
延缓投资：提高配电网设备利用率，延缓电网投资扩建
安装在用电侧功能目标
削峰填谷：用户利用储能装置和分时电价，削峰填谷，改善负荷特性，降低电度电费和基本电费
可靠供电：高可靠性用电需求用户，可配置储能设备作为UPS，提高供电可靠性需求响应：可协助用户参与需求侧响应
2、效益目标：经济性问题对于不同性质的储能，也有不同性质的效益目标
工程设计——软件平台功能设计
局域能源互联网的工程设计阶段还要考虑局域能源互联网项目后续的运营平台，主要包括如下四个方面的功能：
管理：资产台账、财务报表、数据分析
服务：线上服务、线下服务、数据分析
运行：调度控制、数据采集、数据分析
交易：B2B（批发市场）、B2C（零售市场）、C2C（自由交易）、数据分析
前瞻性技术：
1.多能协同优化控制技术
2.能源大数据的深度分析挖掘应用技术
3.区块链技术在局域能源互联网灵活交易、绿色金融等领域的应用
工程设计——软件平台功能设计财务评价
相对于传统项目来说，局域能源互联网项目输入的维构很多，有不同的能源形式，有不同的政策面的输入条件，包括不同项目的组建模式、运营模式，所以会有多维的输入。
边界条件不确定性很大，包括能源的价格：购入价格+售出价格+运营成本，还有相关政策交易模式、交易规则、市场机制都不确定，导致边界波动性很大，所以这种项目的财务评价。
过程是较难的，需要更多的敏感性分析，在规划阶段尽可能考虑到更多要素。
工程实施阶段理论上和工程设计阶段相对比较接近，但也可以利用能源互联网的一些手段做整个工程实施上的优化，这方面我就不展开描述了。
项目运营阶段
项目运营阶段——运营模式创新
这块对于局域能源互联网运营商来说需要多思考，开脑洞的一大环节。以下是一些我个人的想法：
1、提高输出性利润
售电、售热、售气套餐的优化组合设计
拓展增值服务形式
2、降低输入性成本
外部能源购入的优化策略
低边际成本的“互联网+”管理模式
系统运行状况的大数据分析诊断与提质增效
3、挖掘资金流潜力
通过建立更灵活的B2C、C2C交易与服务机制增强经营区内的资金流转，通过资金汇集实现增值
4、利用存量资源创造增量价值
通过存量资产证券化实现再融资
通过挖掘存量客户信息价值拓宽业务渠道（如企业信贷、供应链金融等）
相关项目的探索实践
我公司目前更侧重于能源互联网工程的设计，但也在进行一些前期筹划和后期运营的探索。
国家风光储输示范工程
由公司设计的国家风光储输示范工程位于河北省张家口市张北县，规模总容量为：风力发电500MW、光伏发电100MW、储能系统70-110MW。一期工程建设风力发电100MW、光伏发电40MW和储能系统20MW，于2011年投运。二期工程建设风力发电400MW、光伏发电60MW和储能系统50MW，于2014年投运。
这个项目是基于功能目标的优化来实现风光储的特性，当时并没有考虑利益上的目的，更多侧重于技术。
某经济开发区多能互补集成优化示范工程
这个项目中系统设计、分布式光伏、充电、储能、燃气联供等都实现了电冷热的综合供应。
某科技园区能源互联网项目
这也是一个小型的局域能源互联网系统，它是在一个局部的增量配网中建设配网、分布式光伏、三联供、充电站等。
除了以上能源互联网项目的业务，公司还开展了以下研究能源互联网相关的业务。
区域综合能源规划
能源互联网关键技术研究
地区电力体制改革方案研究
简单总结
对于一个综合性的能源互联网公司，我认为其核心竞争力是以下几点：
整个能源互联网概念非常大，涉及的产业链非常长，涉及的专业也非常多。真正想要推动能源互联网，需要专业的人干专业的事，同时需要大家以开放、互联、分享的心态进行合作，通过思想整合和快捷融合最终实现共赢，来共同努力推动产业。
精彩问答
Q1如何实现多能源的随机供需匹配和节能优化调度与决策？
王伊晓：首先，供需匹配不能说是完全随机的，比较关键的一点是对供应侧和需求侧的一个预测。供应侧的预测主要是针对不确定性的供应人，比如说供电方需要预测他的出力，在优先利用这些出力的基础上，不足的部分通过其他方式来补足，需求侧的预测则需要对电、冷、热、气等多种负荷进行不同时间的预测，才能更好得掌握负荷的运营状态。在这基础之上，再来完成一定基本可控的随机供需匹配。对于节能优化调度与决策，会有许多的目标，比如网络损害最小、能源综合利用效率最高、可再生能源比例最高等等目标。需要具体根据具体目标分析，通过特定的场景和需求分析之后，通过这个控制系统来实现。
Q2结合已经完成多个能源互联网项目规划，在主网的后备支持下，如何实现微网的自治和自愈能力，以提升系统的安全可靠性？
王伊晓：当主网和外网联系比较强的情况下，主网的支撑是足够的话，不用额外考虑太多的可靠性保障措施，能够充分利用好现有资源就可以了，因为这个可靠性的提升，还需要一些额外的成本。当问题的范围缩小到狭义的微网，从功能上都要求有一定的预定能力，这个时候就需要考虑一些可靠性的保障手段。第一是微电网的网架结构的优化设计，在各类故障条件下，有足够的备用和掌握能力。第二是微网的电源结构的优化设计，稳定性和间接性的电源接入的位置、容量的多少，可以通过模拟仿真和分析计算来确定。第三是储能系统的优化设计，想要何种类型的储能，容量多少，应处在什么位置，也是通过模拟仿真和分析计算来确定的，包括系统稳定性的分析。第四是负荷侧，负荷侧的灵活性资源也是需要做合体配置的。总体来说，是通过源网荷储这四个部分的共同协作共同提高微电网的自治、自愈能力和安全可靠性。
Q3您对于SaaS模式的能源互联网平台以及企业的能源互联网平台的前景有什么看法？
王伊晓：对于能源互联网的SaaS平台的前景，现在很多企业都已经开始做这方面的尝试。但还是从需求出发，整个电改和能源互联网的推进是有一个过程的，在这个过程中，不同的阶段会有不同的需求，从解决一些基础性的功能开始，包括用户档案、信息、负荷监测等模块。在做这些事情过程中，积累一些数据，做一定的分析，同时占有一些市场。在后续整个电力市场，能源互联网项目运营越来越成熟之后，就会有更大的客户量，更大的数据量来不断优化自身的服务软件，最终实现功能完整，有市场竞争力的平台。此外，能源互联网这个平台是挺重要的，所以企业的尝试还是必要的，但要注意持续和能源的分配，既要考虑现有的需求，又要适当做一些前瞻性的技术。
原标题：概念你都懂，但能源互联网项目如何落地？
