能源互聯網下綜合能源服務的新特征、新挑戰

文 | 王永真

作者供職于清華大學能源互聯網創新研究院

能源與生產生活密切相關，能源服務就是為生產生活提供必要的能源解決方案。綜合能源服務（integrated energy system或 comprehensive energy service）是相較于傳統的能源服務而言，能源互聯網視域下的綜合能源服務則可遍及生產生活的方方面面，從當前國內外綜合能源服務的生態來看，我國綜合能源服務的市場潛力在數萬億元以上。

一般來講，綜合能源服務可分為圍繞綜合能源系統產生的基本供能服務與多元增值服務。綜合能源服務也可區分為廣義綜合能源服務和狹義綜合能源服務。凡是涉及到能源多能互補綜合能源系統“基本能源服務”以及“多元增值服務”其中任一環節的，都屬于廣義綜合能源服務的范疇（comprehensive energy service）。因此，在綜合能源服務的必然發展趨勢下，與能源投資、工程、服務和平臺相關的企業都在向綜合能源服務轉型。不得不提的是，狹義綜合能源服務（integrated energy system）在物理上強調總能系統能的梯級綜合利用、在平臺上強調信息流改造能量流、在商業模式上強調開放共享，是以提高能源服務系統的全生命周期的能源-經濟-環境多維度綜合效益為目標的綜合能源及能源綜合服務。

當前，我國綜合能源服務還處于初級階段，多元主體合作與競爭的態勢明顯。一方面，在綜合能源服務領域，傳統物理機制的能源解決方案正在與數字驅動的能源解決方案展開融合，形式多樣化的能源信息物理融合系統正在逐步形成；另一方面，一種面向多競爭主體的綜合能源服務共商、共建、共治、共贏的產業生態正在不斷迭代，形形色色、包羅萬象的綜合能源解決方案及內容提供商正在孵化和角逐。

總體上來看，相對于傳統節能服務，現階段綜合能源系統既有新的對象的產生，以及相應技術路徑及商業模式的探索，也有基于大數據技術對傳統能源服務的升級改造。綜合能源服務的業態林林總總，仍有太多綜合能源服務公司分不清、看不明綜合能源服務的新技術與新模式，在打造適合自身特色的綜合能源服務關鍵技術中迷茫。因此，總結凝練綜合能源服務當前新技術、新模式的新特征，辨識當前綜合能源服務關鍵技術及業態，有助于厘清綜合能源服務的內涵外延，有助于科學面對當前綜合能源服務的挑戰，這正是本文的出發點。

當前綜合能源服務新技術、新模式的新特征

能源系統的基本目標就是無限逼近“滿足支付能力”、“維持安全可靠”、“達到低碳清潔”的能源三角目標。能源互聯網的發展，深化了本階段我國能源供應與消費的“能源三角目標”，我國的能源轉型也呈現出電氣化、綠色化、共享化、高效化、差異化、產消化以及數字化的明顯特征。

綜合能源服務是能源互聯網發展趨勢下的產物，是能源互聯網的重要業態組成。相較于傳統的節能服務或能效服務，當前電動汽車的規模化應用、分布式能源的遍地開花、新能源微電網的建設、眾多產消者的出現、儲能技術發展、以熱泵技術為代表的P2X技術的普及應用，以及云大物移智鏈等互聯網相關技術和思維的大眾化發展，給當前能源互聯網生態下，我國綜合能源服務呈現以下新特征，如表1所示。包含了從單一到綜合、從重資到輕資、從無序到有序、從局部到全局、從單向到雙向、從高位到低位、從單次到梯次、從單調到多種、從實體到虛擬、從粗放到精細、從壟斷到泛在等等。

表1 當前綜合能源服務的新特征及挑戰

綜合能源服務——創新創業的沃土

總的來看，我國能源互聯網相關技術及產業目前還處于初級階段，作為能源互聯網的重要業態，綜合能源服務的發展也是一個需要不斷迭代的過程，離不開自上而下的頂層規劃與自下而上的產業探索的相互碰撞。當前，綜合能源服務百花竟放、百家爭鳴的競爭環境的營造，正是要快速激發多行業、全鏈條的融合以及綜合能源的迭代發展。

當前綜合能源服務生態圈開放共享，但是綜合能源服務也是一個競爭激烈的戰場。因此，需要從業者具有敏銳的綜合能源服務的嗅覺、深入現場與用戶打成一片的決心和執行力，更需要在綜合能源服務關鍵技術以及商業模式上的全面把握與定制化設計。當前綜合能源系統將經過市場之手和技術競爭的優勝劣汰，逐漸走向更成熟的綜合能源服務高級階段。

實際上，能源行業的具有較高的門檻，基于綜合能源系統多專業交叉的綜合能源服務必然難度更大，會面臨諸多挑戰。比如，多能互補集成優化綜合能源系統理論上具有很好的熱經濟性，但其頂層設計或系統優化實際上是很復雜的、門檻也較高的，需要在負荷預測、邊界條件、政策解讀以及多專業協調都比較恰當的基礎上，離不開智能算法、數據挖掘等技術對復雜非線性問題的求解。而且如果沒有對用戶現場特征、系統各設備單元能量轉換特性以及運行約束的充分把握，所得系統架構及配置的最優理論策略存在很多的不確定性，要么導致理論策略難以與工程實際配合，進而設備利用率低以及經濟性差；要么因為數據感知和調控的缺陷，工程落地后綜合能源系統管控平臺不能實現預期功能，造成各設備或能源子系統孤島式運行，發揮不了多元互動的全局優化潛力。因此，綜合能源系統的設計不是一蹴而就的，需要綜合能源系統頂層設計與工程設計的多輪迭代。

再比如，綜合能源服務的一個趨勢就是借助信息流改造能量流，是基于能源大數據技術的。除了海量歷史數據的支撐外，大數據最明顯的特征就是需要面向用戶的個性化設計，并不能想當然的照搬一些工程設計或者經驗范式，直接給用戶上能源管控平臺，并沒有搞清楚平臺的管控落地各末端設備的調控約束條件以及數據感知質量的問題，導致不能管理和控制的綜合能源服務失效的結局，更不要說能源增值服務了。因此，需要在做好用戶畫像的基礎上，綜合運用物理驅動專業技術團隊和數據驅動的大數據學習技術，才能為用戶做好一個合格的定制化綜合能源服務，不然會導致綜合能源服務解決方案全鏈條的失靈。

綜合能源服務近些年的實踐，取得了不少的經驗，也面臨一些問題和挑戰。對于狹義的綜合能源服務，筆者總結以下建議，供綜合能源的從業者參考：1.深化綜合能源的市場體制改革，培育先行先試的良好環境；2.積極倡導綜合能源服務的大眾參與，共筑綜合能源服務共建共贏的健康生態；3.抓好綜合能源服務關鍵技術的集成優化，釋放不同行業技術跨界融合潛能；4.共創百花齊放百家爭鳴的商業模式，打好綜合能源服務的落地服務；5.打破源網荷儲各環節的知識壁壘，共創能量流-信息流-價值流的交叉融合；6.以綜合能源系統規劃與運維平臺為抓手，服務綜合能源服務的設計與運維；7.加快綜合能源系統相關標準的報批與制定，指導項目的規范設計與運行；8.積極完善綜合能源的綜合評價體系，量化信息流改造能源流的效益；9.創新能源與信息融合的應用新模式，優化能源數字化手段及能效模式。

綜合能源服務，原始創新與集成創新并存。綜合能源服務生態參與者是應根據自身技術特征，量體裁衣、精準卡位，以用戶為中心，刻畫用戶畫像，打造具備競爭力的綜合能源服務的業態與生態。