基于能源高端定制系统解决方案的最佳实践

2021-07-14

---以奥德新能科技集团为例

摘要：随着人类工业化的发展，化石能源提供的集中式能源供应为社会的进步作出了巨大的贡献。但在快速发展的同时，也带有诸多弊端，能源利用效率低，能源输送损耗大，温室效应逐年增加，环境压力越来越大。随着一次能源逐渐短缺，追求高效、低碳、清洁利用能源是发展的必然趋势。

未来能源发展方向将会是化石能源清洁化，清洁能源规模化，多种能源综合化，能源应用智慧化。以贴近客户端的用能需求为导向，实施专业定制的能源供应系统，实现能源清洁、低碳、安全、高效利用，将会促进经济社会发展全面绿色转型。本文旨在以奥德新能科技集团在综合能源服务业务最佳实践为范本，为能源行业及需求客户提供可借鉴、可参考的成功案例及范本。

关键词：能源互联网高端定制系统解决方案

一、我国的能源现状及发展趋势

（一）我国的能源现状

我国的能源资源禀赋不均衡，已探明石油、天然气等优质能源储量严重不足。在经济高速增长的条件下，我国能源的消耗速度比其他国家更快，能源枯竭的威胁可能来得更早、更严重。能源发展面临一系列新问题、新挑战。因而，日益增长的对外能源需求造成的能源压力迫使我们不得不寻找解决能源危机的突围之路。

伴随着经济的快速发展和能源需求量的持续增长，化石燃料燃烧所产生的温室气体排放给环境造成了越来越沉重的压力。习近平主席向世界承诺到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。^【1】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。^【2】

因此，我国调整能源结构已迫在眉睫，要坚持“节约、清洁、安全”的战略方针，重点实施节约优先、立足国内、绿色低碳和创新驱动四大战略，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，从全局和战略的高度指明了保障我国能源安全、推动我国能源事业高质量发展的方向和路径。

（二）未来能源转型发展趋势

能源应用由以煤为主向以非化石能源为主逐步转型，化石能源与非化石能源多元发展、协调互补、此消彼长。向绿色、低碳、安全、高效转型，实现电气化、智能化、网络化、低碳化。我国能源产业集群式发展转型升级加快，新型商业模式和产业业态不断涌现，平台经济、数字经济、共享经济等新经济模式在能源行业生根发芽，孕育出众多新型能源服务产品，这为我国能源行业发展注入了新动力。

在“互联网+”发展背景下，能源与信息行业融合发展趋势不断增强，大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新兴技术在能源行业的应用日益广泛，能源生产和消费朝着智能化方向逐步转型。^【3】

能源供给侧结构性改革要突出新能源替代化石能源，新一轮高质量发展，必须是通过有效的、高水平的供给以及在政策保障上提供新能源供给，可再生能源与天然气分布式能源协同发展，提高分布式可再生能源综合利用水平。综合能源服务业务需要大力推进，综合能源服务涉及多种形式能源的“发、输、配、售用”，因此用户可从多种渠道获得能源以满足用能需求，同时运用大数据及云计算技术处理能源需求的及时响应与多种能源调配，大大提升用户用能的可靠性与稳定性。

二、能源互联网的发展方向

（一）能源互联网由集中式向分布式能源方向转变

分布式能源可以小规模,小容量,模块化,分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出冷、热、电、汽，是靠近用户端的能源利用系统，大大减少能源远距离输送的投资和损耗。同时实现能源梯级利用，能源效率可大大提升。它的鲜明特点是为特定终端用户量身打造能源服务系统，规模可大可小。

随着物联网、云计算、大数据、人工智能技术的蓬勃发展，新一代分布式能源应建立在智能信息网络基础之上，是智能化的、有生命的能源系统。它可以实现多种能源高效组合利用，如天然气、各种可再生能源、电网电力、种种储能设施、热泵等都可以融入其中，各展其长，协同出力，为终端用户提供最佳的服务。

（二）亟需建立现代能源服务体系

（1）以客户为中心。

综合能源服务的核心是服务，坚持以客户为中心，提升优质服务水平是综合能源服务核心思想。综合能源服务的实践性也同样，一个区域的地理，风光水地资源禀赋、电价、气价均不同，没有一统江湖的某种综合能源能满足各类诉求，需要针对不同用能需求制定专业的定制方案。

随着能源清洁低碳转型深入推进，能源服务型公司没有任何办法 “不”贴近用户需求，不贴近用户需求的综合能源服务都是不成立的，为用户服务而不考虑用户需求的方案没有生命力，不管是从技术上还是经济上。

当前，应该调转视角，站在用户需求、站在社会大众、站在子孙后代的角度来看待当前能源行业的发展，深化能源供给侧结构改革。站在用户需求的角度，建立清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

（2）加快建设现代能源服务体系。

即要有一大批专业化的企业，以更加清洁环保、安全可靠、经济便捷的手段为用户实现光明、动力和温暖的能源效用需求。从现代能源体系到现代能源服务体系，是一个巨大的飞跃，从政府到市场，都要真正转移到一切以用户为中心，一切从更好满足用户需求出发。政府能源主管部门，需要从用户的角度，从可靠性、清洁性、经济性、便捷性、服务质量上进行监管，从能源服务标准体系、能源服务平台和能源信息共享方面提供公共服务；从组织、制度、管理上进行转型，确立以用户为中心的政策出发点来推进改革，扩大用户选择权，扩大终端环节开放力度，改变垄断专营和条块分割格局，促进终端能源融合发展和运营。

随着分布式能源加储能技术的快速发展、成本的快速下降，现代能源解决方案已具备规模化发展的条件。让广大的居民和中小工商业用户，便利地参与进来，清洁低碳、安全高效的现代能源体系就真正建立在千家万户的基础之上了。对电力系统稳定、大气环境保护、国家能源安全都有巨大的正面作用。

三、能源高端定制系统解决方案的技术支撑及实施路径

（一）奥德集团在能源互联网方面的探索

（1）谋划战略转型。

奥德集团作为国内知名民营燃气企业，自 2016 年开始探索新旧动能转换战略布局，积极探索一业多元发展模式，多元化培育和发展新兴战略产业，顺应能源发展向能源革命转变要求。成立二级产业集团新能科技集团，布局 LNG 贸易、天然气分布式能源、可再生能源、一体化智慧电网、产业能源互联网、综合能源服务等业务方向。

（2）战略升级。

围绕“以客户为中心，以效益为目标”的经营原则，构建城市燃气“一体化产业链”、“增值业务与新零售”、“产业链延伸”、“综合能源”四大业务布局，实现奥德能源从传统燃气分销商到“清洁能源整体解决方案服务商”的战略升级。致力于打造科技+“智慧能源服务”生态系统，形成“城市燃气业务”和“综合能源服务”双轮驱动的智慧能源业务系统。

改变传统气价差的燃气思维模式，构建奥德开放式的智慧能源生态圈，以“多能源供应”为基础，实现园区“发、储、配、售”智能协同控制。依托系统能效及智慧能源理念、高效技术和管理手段，构建循环经济体系，提高系统能效，通协调各方资源，提供综合能源整体解决方案。

（二）能源专业定制的技术支撑

（1）三级循环一体化最优算法

图1 三级循环一体化设计体系^【4】

基于 K-means 聚类算法、NSGA-Ⅱ遗传算法、Encoder-decoder 神经网络的非侵入式负荷辨识技术—NLP 人工智能算法等多环节关键要素实现最优算法，利用物联网与人工智能技术结合，突破了算法技术瓶颈，能源利用集成优化、协同调控、用能决策引导三大解决方案，彻底实现了能源系统纵向一体化、横向数据的互通互联，解决了多能源协同管理系统及企业能源定制化服务。

（2）构建两网三化三平台的核心竞争优势

图2 两网三化三平台能源生态圈^【5】

基于纵向奥能网，横向能谷网，实现区块化、生态化、开放化的智慧能源生态圈，依托方案设计平台、多能供给平台、能源服务平台三大平台优势，以客户需求为导向，成为清洁低碳、安全高效的现代能源体系实践者、创新者、引领者。

① 以奥能网（ENNV）为价值平台。

采用“1+N+X” 模式，打造 1 个业态智慧能源能效和交易平台，再依托于这个平台，同时建设 N 个子系统。^【6】包括分布式光伏发电、风电、分布式供暖、CCHP 热电联产项目、储能、新能源汽车充电等，同步建设 X 张网，包括配电网、气网、热网、冷网、信息网等。为客户提供清洁能源整体解决方案，推动“互联网+智慧能源”新能源体系协同发展, 打造电网、气网、冷网、热网、信息网等价值网络融合的能源服务体系。

② 整合资源创建能谷网，依托云平台，实现从企业价值到社会价值的根本转变。

从价值创造到价值共享,基于企业层面的奥能网到基于区块链、去中心、无边界、开发、共享经济的能源行业生态平台。

③ 提升数字化能力，完善互联网运营管理平台架构。

完善应用架构，降低开发成本，快速响应业务变化，由“能用”向“好用”转变。构建智慧化的数据应用场景，强化“数据价值挖掘”，构建市场-工程-运营-客服全链条跨业务域数据应用场景，为智慧经营赋能。打造全员自助分析，让每个用户都能便捷获取、有效分析数据，创造价值，打造无边界数据应用团队。不断提升数据质量，优化数据质量校验与质量示险，搭建完善的数据治理体系。紧跟大数据前沿技术优化系统架构，提升数据处理效率，实现数据价值和业务裂变。

（三）专业定制系统解决方案的实施路径

（1）一个理念：能源高端定制、系统解决方案

以为客户提供综合能源整体解决方案为导向，通过科技创新引领，整合优势资源，构建冷热电气信息等五位一体的智慧能源生态系统，打造成受人尊敬，行业领先的综合智慧能源互联网服务商。

（2）两大引擎

：科技创新+模式创新

搭建“两网三化三平台”核心技术体系整合成熟技术并研发自有核心技术，解决行业痛点，创新科技核心竞争优势。构建产业能源互联网生态圈，统一各利益相关方的需求，各取所需，形成战略联盟。

①科技创新

技术创新。围绕业务需求，强化技术创新体系，夯实技术创新平台。重点在四个方面发力，持续强化技术创新体系，打造开放、前瞻、高效吸纳整合外部资源的技术创新平台，加速成果产出及应用，确保技术持续领先。

构建技术生态。细化内部组织载体在技术创新上的分工协作关系，强化客户及业务需求对技术创新的导向性，立足开放、前瞻，结合实际应用场景，同领先机构、高校、技术公司、专家等广结联盟，持续扩展技术生态圈。建立专门组织，强化新技术跟踪研究，立足制高点把握技术动向，提高对新技术的敏感度。

强化技术赋能。以价值为导向，强化技术研发、引进及示范的资源配置及统筹。强化知识产权保护及运作，确保领先地位，释放智慧价值，持续开展标准体系建设。

②模式创新

完善关键机制。完善技术评价体系，根据重要度及成熟度建立分层评价指标体系，强化技术评价专家团队，重点强化应用后评价。打通技术验证通道，通过内部项目示范、外部项目跟踪、实验室测试等方式加快技术验证速度，设立绿色通道，加快示范项目进程，强化技术创新激励机制，激发能动性。

丰富运作模式。聚焦关键项目，采用虚拟组织方式，建立开放、灵活、复合的项目组，加速技术引进、研发及示范、升级。紧密围绕业务需求，采用灵活合作模式吸纳新技术，尤其是在技术验证后，通过技术买断、技术入股、合资合作、收益分享等方式，同技术所有人共赢，激发生态圈活力。

（3）“三位一体”商业模式

以技术解决方案为核心。以积累的技术解决方案和项目规划落地经验，树立其他竞争对手短期难以突破的竞争壁垒。

以市场需求为导向。坚持以客户为中心的原则，深入到用能单位调查研究，把用能需求了解清楚，才能最科学、最有效地制定方案规划，通过综合能源规划，构建现代能源体系，提高系统能效。

以资本为支柱。关键在于突破资金解决方案，项目融资渠道多元化，从仅依靠内部资金、银行贷款转为基金、信托以及资产证券化、资本市场等多种手段结合。

（4）四大关键举措

一是锁定目标市场。

根据用能单位的资源禀赋，确定具体服务对象，如大型楼宇、公共建筑、独立社区、新建城区、工业园区等，锁定目标客户群体，详细分析项目特点，分类进行对接开发。

二是多能循环。

提供多能源供应服务，包括电力、燃气和冷、热、蒸汽等综合服务。涵盖项目周期全过程，包括方案设计、工程服务、投资服务和运营服务。

三是智慧化管理。

以能谷网、奥能网为平台，推动“互联网+智慧能源”新能源体系协同发展，通过智能化手段积累信息和数据，提升系统能源利用效率性。

四是创新合作模式。

政府资源，核心技术解决方案，项目经验积累未来。首先与地方政府达成共识、获取项目资源、政策优惠。其次，规划阶段联合合作伙伴提供整体解决方案（技术、资金、能源项目等）。

（5）五大管理规划

以奥能网理论为指导，贯通传统专项规划的边界，优先利用可再生能源，多能互补，融合园区各项能源需求，运用科学、综合规划方法，以园区综合能源服务业务为手段，奥能云搭建智能化运营调度平台，实现提升园区品质、降低企业能源帐单、促进园区绿色发展的目标。

一是统筹规划，顶层设计，分步实施。

构建绿色、清洁、低碳、安全、智慧、高效的现代能源体系。以市场及客户的需求为导向，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。

二是需求侧切入。

从用户侧出发，立足区域，不但关注终端用能，更追根溯源，关注工艺及生产特性，从中挖掘匹配、扩展、优化空间。

三是多种能源融合。

系统把握资源禀赋和用能品类、品位、规模、时间，实现泛进泛出，能量全价值链开发，节能降本。设施互联互通，能源设施与建筑脱钩、重构；存量设施能用尽用，增量适度配置，调结构、提效率，整体协同共享，提高设施利用率，降低整体投资规模。

四是需供充分互动。

虚拟负荷池、虚拟供给池组合寻优，高效用设施优先利用，开源节流。

五是实时调度交易。

做好物联接入，充分释放平台价值。

四、结论及未来展望

未来的能源服务将以产品为中心转变为以客户为中心，尽可能因地制宜用好区域内的各种资源，来提高用能效率，实现就地消纳。围绕客户的综合需求开展服务，提高客户满意度、增强客户粘性，营造良好的发展环境、产业生态。不同类型的企业，要把握自己优势和劣势，利用自己的资源，来确定适合自己的战略，为客户创造价值。从传统能源向“智慧能源+智慧城市转变”，树立“互联网+平台”思维，最终才能实现推动综合能源服务产业的高质量发展。

经济社会可持续发展的需求，促进可再生能源强力发展，将推动人类由工业文明走向生态文明。碳中和目标对我国是挑战更是机遇，将带来新产业、新增长点、新投资。“天不言而四时行，地不语而百物生。”地球是人类共同的、唯一的家园，加快发展清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系，实施能源定制化服务，方能最终实现经济、能源、环境、气候的共赢。

此篇论文由济南工达捷能科技发展有限公司胡令猛同志主要参与撰写完成，现已被《新型工业化》杂志录用！

《新型工业化》杂志

是由中华人民共和国工业和信息化部主管、工信部电子科学技术情报研究所主办的中央国家级专业期刊（国家出版总署批准国内统一连续出版物序号CN11-5947/TB国际标准刊号ISSN2095-6649国际发行代号M9020,邮发代号：82-254）

参考文献：

[1]习近平同志 2020 年 12 月 12 日在气候雄心峰会上的讲话。

[2]习近平同志 2020 年 9 月 22 日第七十五届联合国大会一般性辩论上重要讲话。

[3]綦安训.工业园区定制化能源互联网创新模式探究--以奥德能源物联网为例[J].中国市场.2020（36）。

[4]张承慧孙波.多能互补综合能源系统高效智慧供能关键技术研发与示范应用[Z].2019 年山东省重大科技创新工程项目.山东大学。

[5]綦安训.《开启智慧能源定制化新时代》.2019（第十五届）中国分布式能源国际论坛主旨演讲。

[6] 綦安训邵明明李汝来.从分布式能源到奥能网的最佳实践 [J].中国市场.2019（018）。[基金项目]智能微网创新技术的研究及应用，河东区科技创新发展专项项目（项目编号：2019QZD01）。