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在近期国务院颁布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号)一文中, 节能环保产业被列于七大战略新兴产业之首, 同时被定义为“国民经济的支柱产业”。合同能源管理(EMC)被认为是推动节能减排发展的最重要和最有效的商业模式之一。在节能改造项目EMC 机制中, 节能运营服务公司(EMCo)利用其资金或技术优势, 通过为客户提供资金支持、 节能项目运营管理、 能源审计、 节能改造方案设计、 节能工程实施与能源效率托管的解决方案, 最终实现全面节能与多方利益共享的商业化运作。EMC已经成为了中国政府在节能环保领域的重点推进对象[1]。
EMC始于20世纪70 年代的美国节能市场。国外对EMC的研究主要集中在两个方面: 对EMC的合同模式进行介绍和比较, 以及对各国EMC和节能服务的发展过程、 现状和经验教训作总结和归纳[2-4]。由于国情的差异, 国外的相关理论很难在国内得到应用。目前国内EMC尚处于起步阶段, 关于EMC的研究较少, 主要是集中在总结分析欧美发达国家EMC行业发展状况[5-6], 以及调研和总结分析国内节能服务市场现状和EMC发展障碍[7-8]两个方面, 而对影响EMC发展最为关键的投融资问题的研究涉及很少[9-10]。由于目前我国节能服务企业普遍处于发展早期, 用能企业不愿为EMCo提供反担保, 金融机构对节能技术缺乏了解及EMC模式投资回收期长等原因, 造成目前EMCo从银行等金融机构进行内源性直接债务融资不可行[11]。目前文献提出的外部驱动融资方式主要有第三方担保、 融资租赁和风险基金3种方式[11]。但是这3种融资方式对节能服务企业提出了较高要求[12], 并不能适用所有的节能服务企业, 因此只能在较小的范围内解决部分节能服务企业的资金需求, 与我国节能服务企业普遍规模较小的现状不匹配, 无法撬动整个EMC行业的发展。本文首次把政府引导基金框架引入EMC模式中, 提出了政府引导EMC运营基金融资模式, 以期较大范围地解决EMC行业发展的投融资难题, 对决策者引导节能环保产业健康、 快速发展具有重要的参考价值。
二、 政府引导EMC运营基金融资模式基本框架
政府引导基金模式在我国创业投资领域发展较为普遍, 其基本模式是政府出一部分钱, 商业机构出一部分钱, 共组一个基金, 基金由专业的基金管理公司进行运营管理和对外进行股权投资。目前政府引导基金模式已经成为了中国创业投资领域的重要力量, 是地方政府调控经济、 扶持优势产业、 调整经济结构的一个重要的经济杠杆[13]。结合EMC模式的特点及其发展现状, 我们在EMC中引入政府引导基金模式, 提出了政府引导EMC运营基金的融资模式, 见下图:
1. 基本架构
政府引导EMC运营基金模式拟由3方发起设立, 包括政府、 节能服务企业和风险资本。政府作为国家节能减排事业的推动者, 有义务, 也有积极性参与EMC投融资平台的建设。同时, 由于EMC行业是典型的政策主导型产业, 政府资金的介入有利于政府引导行业的发展方向, 有利于加大对社会资本的吸引力, 有利于EMC业务的拓展, 是基金设立和成功运营的基石。同时由于EMC合同周期长, 回报低的特点, 政府引导EMC运营基金必须有较大的规模, 较长的存续期(大于EMC合同期)。因此, 参与的节能服务企业和风险基金必须具有较强的资金实力。
2. 运作模式
基金以EMC项目运营为主营业务。EMC运营基金与客户签订EMC合同, 运营基金通过购买节能服务企业的服务和节能设备企业的设备实现系统集成并进行节能项目运营, 与用能企业分享节能效益。运营基金模式一方面可彻底解决了节能服务企业的生产与资金回收不匹配问题, 保证其资金链安全; 另一方面鉴于基金的性质和规模, 运营基金不需要融资或融资难度较低, 解决了EMC项目的投融资难题。同时, EMC运营基金也可以为节能服务企业的EMC项目提供直接投资、 第三方担保及融资租赁等多种融资服务。政府引导EMC运营基金模式能够较大范围地解决EMC项目资金难题, 推动我国节能减排事业的发展。三、 各主体特点及重点关注问题分析
1. 政府的参与突出了政府引导性
传统的EMC模式中的资金提供方是规模相对较小的节能服务企业。一方面, 由于EMC模式的长周期性, 企业未来收益不能在当期体现; 另一方面, 随着EMC业务的扩展, 节能服务企业势必面临现金流问题。政府引导EMC运营基金模式消除了上述问题, 由于第三方提供资金, 可以帮助企业在第一时间实现资金回收, 实现资金良性循环, 全面解决我国节能服务企业的资金矛盾问题, 切实做到帮助产业发展。政府引导EMC运营基金模式是将政府引导基金模式应用于EMC领域, 将形成政府与市场战略合作的“双赢模式”, 政府层面的介入, 可间接提高基金收益, 增加对社会资金的吸引力, 增加项目来源, 有效引导社会资本进入节能产业, 解决节能产业发展的资金瓶颈。
2. 节能服务企业的参与可提供技术保障
节能服务企业考虑到其EMC业务的发展及融资需求也会积极投入到EMC投融资平台的建设。节能服务企业的参与可为基金提供EMC运营和节能专业技术方面的保障。目前, EMC行业在我国尚处于起步阶段, 一定的EMC项目成功案例有助于客户了解和接受EMC模式, 成功的EMC合同设计、 能源审计及项目运营经验对于EMC项目的成功运营至关重要; 同时节能服务企业的参与可为基金提供节能专业技术的保障。除了具备较强的资金实力之外, 由于节能服务项目涉及面广, 工艺流程多样, 需要多领域的技术支撑, 参与的节能服务企业应该具有一定的EMC项目成功案例和较强的技术实力。
3. 风险资本的参与可提供资金及资本运作保障
风险资本是由专业投资者投入到创新的、 高成长的、 核心能力强的企业中的一种与管理服务相结合的股权性资本, 是投资于新兴产业最重要的社会商业资本。风险资本普遍被认为是EMC行业的重要资金来源。对于政府引导EMC运营基金, 政府资金的参与降低了投资风险, 再加上运营模式有稳定的收益, 风险资本参与基金建设的积极性得到了很大的提高。EMC周期长, 收益低的特点决定了参与的风险资本必须有较大规模, 能够在较长时间内保证EMC运营基金的运营; 同时参与的风险资本也需要具有丰富的政府引导基金运作经验, 为政府引导EMC运营基金的资本运作提供保障。
4. 与其他节能服务及设备企业的合作
节能技术涉及规划、 建筑、 土木、 设备、 机电、 材料、 环境、 热能、 电子、 信息、 生态等众多学科的专业知识。EMC涉及工业高低压变频器、 工业余热回收利用、 工业锅炉, 建筑、 配电系统、 LED路灯系统等多种领域。因此, 政府引导EMC运营基金有必要与一些专业的节能服务和设备企业建立合作关系, 作为业务和技术上的补充。一方面, 对于自有的大型的EMC项目, 合作的节能服务和设备企业可作为上游为EMC项目提供服务和设备; 另一方面, 基金也可为这些节能服务和设备企业的EMC项目提供融资服务, 扩大基金受益。从服务和设备提供商的角度来说, 参与合作的节能服务及设备企业必须具备一定的核心技术或产品; 从融资的角度来说, 参与合作的节能服务及设备企业必须具有一定的行业地位, 具有自我拓展EMC项目的能力。
5. 客户最关心节能效率及其分享比例
在EMC模式中, 客户前期无需投入, 在参与节能效益分享的同时, 还可实现设备升级, 降低运行成本。EMC模式中客户最关心的是节能效率及其分享比例。其中, 节能效率和EMCo的技术能力和工艺水平相关; 分享比例以确保EMCo在项目合同期内收回其项目成本以及利润为前提, 由EMC合同双方根据项目特点合同约定。在合同期内每一年双方分享节能效益的比例一般并不固定。
从欧美EMC产业的发展历程来看, 在EMC发展初期, 主要的市场是在建筑和公共设施领域。然而, 鉴于我国能源压力重, 能耗水平高的基本能源国情, 工业节能也将快速发展。因此EMC的目标客户主要包括政府机关、 公共事业运营单位及工业企业等用能企事业单位。
6. 主要关注问题
对于政府引导EMC运营基金模式, 需要重点关注以下问题: 1)EMC行业是典型的政策主导型产业, 目前我国EMC行业政府专项支持政策不足, 目前国家出台的奖励、 税收等方面的扶持政策由于地方细则未出和流程长且滞后等原因还未落实, 政府引导EMC运营基金的持续发展急需相关支持制度和政策的出台、 落实; 2)我国EMC行业尚处于起步阶段, 相关法律、 法规及行业标准还不健全和规范, 因此考虑到政府引导EMC运营基金模式健康、 持续的发展, 有必要建立市场准入机制, 完善监督约束机制及健全社会效益与经济效益相结合的激励机制; 3)鉴于政府引导基金在创业投资领域暴露出来的管理和运作模式不成熟的问题, 以及考虑到节能技术的多样性和复杂性, 政府引导EMC运营基金的运营管理团队应该具备足够的资本运作经验和专业技术能力, 才能针对具体EMC项目做出科学决策。
四、 结论与展望
1. 政府引导EMC运营基金模式引入了政府引导资金, 以EMC项目运营和EMC项目投融资服务为业务单元, 能够极大调动各方面的积极性, 是一种可行、 有效的EMC融资方式, 有望大范围的解决EMC行业的投融资难题。
2. 国家政策的支持, 相关行业标准的规范以及专业团队的管理是政府引导EMC运营基金健康、 持续发展的关键。
3. 政府引导EMC运营基金融资模式作为新的EMC融资模式, 牵涉主体较多, 有必要下一步从博弈的角度进行分析。同时政府引导EMC运营基金融资模式也需要在实践中发展、 改进。
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关键词:绿色建筑;房地产开发;盈利模式
中图分类号:TU2文献标识码:A
绿色建筑开发的发展现状
我国目前正处于工业化与城镇化的快速发展阶段,建筑行业保持了较高的发展速度。根据国家统计局的数据[1],过去7年的年度新开工面积年均增速达到了13.4%。2011年,年度新开工建筑面积达到了42.7亿平方米,竣工面积29.2亿平方米,竣工产值6.2万亿元。与此同时,按投资额计算,2011年全球建筑业的平均增长率仅为0.5%。根据蔡伟光[2]的研究,截止2009年,包括建筑材料生产、新建建筑生产及建筑运行等方面的我国宏观建筑全寿命周期能耗总量约为12亿吨标准煤,占全国能源消费总量比重为39.5%,是我国最大的能源消费部门。而在我国已经建成的建筑物中,根据住房与城乡建设部的测算,到绿色建筑所占的比例尚不足1%。
为了进一步提高资源利用效率,应对全球气候变化,实现可持续性发展,国务院办公厅于2013年1月1日以 〔2013〕1号转发国家发展改革委、住房城乡建设部制订的《绿色建筑行动方案》。在该方案中,提出了我国在“十二五”期间的绿色建筑发展目标。其中,完成新建绿色建筑10亿平方米,到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准[3]。各地方政府也纷纷根据当地的实际情况制定了相应的实施方案。
与各级政府对发展绿色建筑的积极态度相对照,作为发展绿色建筑的实际执行者的建筑行业的态度却相去甚远。尤其是作为商业开发类建筑的主要运作者的广大房地产开发商来讲,绝大部分都只是被动的去适应政府部门对绿色建筑建造的最低要求,而只有很少一部分会主动的选择开发绿色住宅。究其原因,主要是而绿色建筑建设成本较普通建筑高,而全社会的环保消费意识不足,消费者对绿色建筑的需求弹性大;同时政府对绿色建筑开发的补贴或奖励也无法完全覆盖成本的增额,开发商无法凭借建造绿色建筑而获得更大的收益,故缺乏动力去进行绿色建筑的开发。因此,要实现绿色建筑建造的目标,推动社会的可持续性发展,除了政府从政策层面的鼓励与要求之外,最重要的是要寻找到建造绿色建筑的创新性盈利模式,从而充分的调动以开发商为首的建筑行业各参与主体的积极性,使建造绿色建筑成为建筑业的内生性需求。
二、当前建筑开发盈利模式解构
盈利模式是企业在市场竞争中逐步形成的企业特有的赖以盈利的商务结构及其对应的业务结构[4]。如图1所示, 也可以认为盈利模式指的是企业的收入结构与成本结构以及相应的收支方式。各类企业在生产运营中均有自己的商务结构和业务结构,但并非所有的企业均能盈利,故并非所有企业都有盈利模式。只有当企业能够持续的盈利时,其所采用的成本与收入结构才能称为盈利模式。
图1. 盈利模式构成框架图
由于我国的房地产业形成的时间尚短,绝大部分开发商的盈利模式具有高度的趋同性。由于在盈利模式中的成本结构是为收入结构服务的,也就是说在对盈利模式的研究中,最重要的是寻找其收入结构。在某一确定收入结构之下选择成本最低的成本结构便构成了一个盈利模式。对于房地产开发商来讲,根据其开发的房地产产品不同,其收入来源主要分为两大类,一类是出售房地产产品获取销售收入,另一类是将建好的物业长期持有并出租获取租金收入。
在我国当前的房地产市场中,采用第一类方式获取收入的开发商,其基本盈利模式中的收入结构如下:
以普通消费者或物业投资者为主要交易对象,以某一套住宅、某一间商铺或一定面积的办公物业的产权(房屋所有权及国有土地使用权)为交易内容,以置业顾问或销售中介采为交易渠道,采用一次性出售的交易方式获取收入。
其成本结构为:投资部门首先通过各种渠道筹措开发资金,然后购买土地,委托设计单位进行设计、施工单位进行施工,再通过聘请中介机构或自身的营销部门进行销售。
对于采用第二类收入来源的开发商,其基本盈利模式中的收入结构如下:以某一间商铺或一定面积的办公物业的使用权为交易内容,以长期出租为交易方式获取租赁收入。收入结构中的其它要素的内容与搭配基本与第一类相同。
而该类盈利模式中的成本结构与第一类盈利模式相比,多出了对物业的运营管理部分。
绿色建筑开发盈利模式创新思路
在目前的房地产开发盈利模式框架之下进行绿色建筑的开发,对于开发商来讲将导致其成本结构中的设计、建造的成本的显著上升。正如前面所分析的,由于目前国内消费者的环保意识不足,对绿色建筑的消费弹性大,因此开发绿色建筑所能带来的收入结构的变化仅仅只是在收入来源中多出了政府的补贴或奖励,以及在营销中相对竞争项目拥有一定程度上的宣传优势。对于开发商来讲,开发绿色建筑除了体现出企业的社会责任以外,并不能为企业带来更多的盈利,甚至会损害既有的盈利。因此为了使开发绿色建筑成为开发商的自发性选择,最佳的办法就是寻求盈利模式的创新,让开发绿色建筑变成有利可图的活动。
图2 盈利模式分类图
依据前述的盈利模式构成框架,可以利用图2中由朱武祥、魏炜提出的分析工具[5],按照不同的收入来源与成本来源的组合划分为十二个区域,所有的盈利模式都处于其中的某一个区域中。对于传统的房地产开发,其盈利模式属于“盈利模式0”,即由开发商完全支付成本,并将产品出售给直接顾客获利。对于绿色建筑的开发,则可以认为政府的奖励或补贴是第三方伙伴在支付一部分成本,故属于“盈利模式3”。由于政府的奖励或补贴往往只占到绿色建筑投资增加的10%左右,大部分的成本仍然是由开发商来承担。上述分析工具为绿色建筑开发的盈利模式创新提供了以下的思路:
(一)寻求更合理的成本分担机制。
房地产开发作为一项资金密集型的商业活动,其对融资的需求本身就非常强烈,要进行绿色建筑的开发,完全让开发商独自承担增加的成本及风险,其开发意愿将会非常低。因此,可能的解决思路是开发商利用自身作为房地产开发中的核心企业所具有的较高议价能力,将增加的成本在绿色建筑开发的价值链上进行重新分配,使价值链上的各参与主体都分别承担与其收益相匹配的一部分成本,从而降低开发商的资金压力及开发风险。对于绿色建筑开发所增加的成本的分担机制的设计,可以分别对图3中的房地产开发基本价值链中所涉及到的各参与主体进行具体的分析。其中涉及到的对成本影响较大的参与主体包括:设计单位、施工企业、材料供应商、设备供应商等。
图3. 房地产开发基本价值链图
另外,由于绿色建筑的一大特点是前期投资较大,而全寿命周期的成本较普通建筑低。因此,利用合理的金融产品,对绿色建筑的成本进行时间上的调整,将前期投资分配到建筑的整个寿命周期,可以有效降低开发商的前期投入,使开发商的开发成本得到进一步降低。
(二)创造更多收入来源。
如前所述,传统房地产开发的收入来源都较为单一,即房屋产品的销售或出租收入。如此单一的收入来源,在开发绿色建筑时,由于成本的上涨,开发商为了维持自身的利润率,势必提高产品的售价或租金。而如此一来,势必使消费者对绿色建筑的接受程度大大下降。解决这一问题的思路则是通过利用金融创新方案、开发延伸产品、提供解决方案和授权许可等方式拓宽开发商的收入渠道,使绿色建筑产品的销售价格或租金水平与传统建筑基本持平,甚至略有下降。
绿色建筑开发企业盈利模式建议
在成本分担机制设计中,对于设计单位,除了可以将目前已经大量用于工业和政府投资项目的能源管理合同(EPC-Energy Performance Contracting)应用于住宅、商场及写字楼等商业地产开发之外,还可以通过利用保险等金融产品,使其共同分担开发风险。对于材料、设备供应商,可以通过设备租赁或以购买功能代替购买实际产品的模式,使供应商承担绿色建筑开发中大部分的成本增加。另一方面,为了
而在创造新的收入来源方面,可以尝试将绿色建筑项目中的能源供应系统单独打包建立服务公司,通过提供能源服务代替产品销售,以此获得稳定的长期收益,同时将该收益权作为公司资产进行证券化,从金融市场获取流动资金进行新的投资。同时,由于绿色建筑的后期物业管理具有较高的技术含量,开发商可以考虑成立专门针对绿色建筑的物业管理公司,通过管理绿色建筑获取超出普通物业管理公司平均收入水平的收益。甚至开发商可以与设计单位合作,建立各种绿色建筑技术在建筑中应用的接口标准,通过向绿色建筑技术供应商收取授权费的方式获取收入。
不同的房地产开发企业具有不同的资源优势。因此,在开发绿色建筑时,不同的开发企业能够选择的收入与支出结构相互之间往往是有较大区别的。本文并不试图提出一个适合于所有开发企业的盈利模式,而是根据前述的盈利模式创新思路,寻求一些具有一定可操作性的方法,供开发企业在开发绿色建筑时参考。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴[J]. 2012
[2] 蔡伟光. 中国建筑能耗影响因素分析模型与实证研究[D]. 重庆大学博士学位论文:2011
[3] 国家发展与改革委员会.住房与城乡建设部. 绿色建筑行动方案[Z]. 2013
一、商业模式创新的兴起及其重要性
商业模式一词最早出现在贝尔曼等人1957年写作的关于商业博弈的构建一文中,经过了半个世纪的理论和实践的发展,尽管对商业模式创新并没有形成统一的认识,但其核心内容已为人们所普遍接受。一般认为,商业模式的核心是企业的价值创造,商业模式创新是指企业价值创造提供基本逻辑的变化,或者说企业运用新的经营方式和运营体系实现价值创造的巨大突破。
20世纪80年代以来,伴随着互联网信息技术的兴起和深入发展,一些依托信息技术诞生的企业,在短短几年内发展迅速并成为了全球最具竞争力、标志性和影响力的企业。这些企业在成长壮大的过程中,采取了明显不同于同类行业的经营模式和盈利模式,这种新的模式就被总结为新型商业模式或商业模式创新。到21世纪初,互联网泡沫的破裂使得许多基于互联网技术的企业虽然掌握了先进的技术,却由于缺乏好的商业模式而倒闭。另一些尽管最初没有掌握前沿技术的企业,却因为选择或创造了一种好的商业模式而维持持续发展。例如,亚马逊改变了传统的实体店面的书店现场购书方式,依托互联网技术进行新型图书销售,为读者提供了读者评论、分类浏览清单、多维搜索能力、参照以前搜索、电子邮件通知、推荐引擎等多种服务,开启了网上书店的历史。
在全球化浪潮冲击、技术变革加快及商业环境变化更加不确定的时代,商业模式日益成为决定企业成败的关键因素。对我国而言,商业模式创新的重要性集中体现在:一是商业模式创新可以为企业开辟一片“蓝海”,有利于企业在日益激烈的市场竞争中脱颖而出。商业模式创新往往是对发展比较充分、竞争压力较大的传统经营模式的革新,可以为企业开辟新的细分市场和“蓝海”,从而为企业在“红海”中实现突破性发展提供了可能。例如,亚马逊开创了网上书店、美国西南航空开创了廉价航空等,均在传统的市场中采取了新的经营模式,开辟了新的发展空间。在我国制造业和服务业的许多领域,传统生产经营模式仍然占据主导地位,市场竞争日益激烈,盈利空间不断缩小,探索新型商业模式是我国企业经营发展必须考虑的重要战略内容。二是商业模式创新是技术创新的有益补充,是新兴产业发展和产业转型升级的重要途径。长期以来,我国企业由于技术创新能力不足,在全球产业分工体系中处于中低端,甚至形成了技术锁定的格局。当前,打破传统的产业分工格局,需要不断提升企业技术创新能力,推动企业向价值链两端延伸。由于技术创新是一个高投入、高风险的活动,往往是“成三败七”、“九死一生”,对于我国企业特别是中小企业而言,技术创新特别是自主创新仍然是一项十分艰难的活动,而商业模式则提供了企业实现创新发展的有效途径。同时,商业模式创新往往能带动新兴产业发展,从而成为推动产业转型升级的重要力量。
二、我国产业融合中商业模式创新的现状
(一)商业模式创新孕育了一批大企业、大品牌,并带动了新兴行业的快速发展
我国经济发展中也涌现了许多依托商业模式创新发展起来的大企业、大品牌,如阿里巴巴、百度、如家等,并由此带动全行业的快速发展。例如,在电子商务领域,2012年,我国电子商务市场交易规模达7.85万亿,网络零售市场交易规模达1.3万亿。电子商务服务企业直接从业人员超过200万人,由电子商务间接带动的就业人数,已超过1500万人。在节能环保领域,2011年底,我国从事节能服务业务的公司数量将近3900家,实施过合同能源管理项目的节能服务公司1472家,比2010年的782家增加了88.23%,节能服务产业产值首次突破1000亿元人民币,达到1250.26亿元,其中合同能源管理项目投资额在2010年的287亿元的基础上增长到412.43亿元,增加了43.45%。
(二)商业模式创新同技术创新一样,多为引进、模仿和学习,首先开放应用的商业模式创新极少
总体上看,我国产业融合发展中的商业模式创新与技术创新一样,仍然主要依靠引进、学习和模仿,自主创新能力缺乏。当前,我国不论是制造业还是服务业的产业创新能力弱,首先开发应用的商业模式创新还比较少。这就决定了我国在产业融合中,特别是发展融合后的新行业和新业态,往往走在发达国家后面,发展受制于人,无法抢占国际竞争制高点,引领全球产业发展。例如,合同能源管理、小额信贷、廉价航空等商业模式创新都是从国外市场经济国家中率先兴起发展的。
(三)商业模式创新是新兴事物,发展过程中存在着许多风险和不确定性
商业模式创新本身就是产业发展中的新兴事物,市场需求和经营过程存在着诸多风险和不确定性。2000年3月宣告破产的美国铱星公司,最初想通过全球的卫星通信系统,实现电视与电话的融合。但是技术的先进性并没有带来商业上的必然成功,其技术融合与业务和市场并没有实现有机统一。此外,企业在走产业融合发展的道路时,也往往找不到合适的商业模式。一些制造企业在增强服务投入、走产业融合发展之路时,往往不能准确把握融合发展和多元化发展的界限,没有把有限的要素资源投入到提升制造价值的服务环节中,采取了盲目多元化战略,导致了企业转型发展的失败。我国不论是服务企业还是制造企业普遍规模小,现代化经营理念不深入,经历市场经济考验不够,抵御风险挑战能力不强,对新事物和新趋势把握不准,直接影响到商业模式的创新和推广应用。
三、在产业融合中推动商业模式创新的建议
当前我国正处于产业转型的关键时期,制造业大而不强、服务业发展滞后的问题仍然突出。为此,要积极推动产业融合发展,鼓励有条件的制造业企业向服务业延伸,引导企业在价值链分工上向微笑曲线的两端延伸;支持有条件的制造企业、服务企业通过服务增强战略或品牌授权等方式,通过兼并重组、战略联盟等方式,实现资源要素、技术研发和市场开发的有效整合。在推动产业融合发展的过程中,尤其要重视商业模式创新,坚持企业作为商业模式创新的主体地位,政府通过完善政策环境来促进和引导企业商业模式创新发展。
第一,进一步提高对商业模式创新的认识。建议中央在推进创新型国家建设中,将商业模式创新提升到与技术创新同等重要的地位,使技术创新和商业模式创新相互支持、相互促进。组织相关部门系统研究和总结国内外成熟的新型商业模式,深入分析行业内商业模式创新的趋势,强化对商业模式创新的思路、方向和措施的研究。加强宣传力度,总结典型经验,及时将好的经验做法进行总结提炼,并结合企业和产业实际进行推广。
第二,鼓励商业模式的创新试点、应用和推广。国家有关部门结合新兴产业发展趋势,选择容易突破的产业和环节进行探索创新试点。从国家科技重大专项经费、战略性新兴产业发展专项资金等财政资金中设立支持商业模式创新的专项资金,加强对商业模式创新的支持,引进国外先进的商业经营模式,利用财政、税收、金融等政策工具,推广合同能源管理、融资租赁服务等服务业与制造业融合发展的新型商业模式,支持企业积极探索适应产业融合趋势和特点的经营管理、渠道管理、价值链收益方式等,促进服务业与制造业的有效融合,并在国际竞争中抢占有利地位,形成竞争优势。
当前,我国一些企业的商业模式创新已崭露头角,但总体看来,我国企业商业模式创新明显滞后于技术创新,多以跟随和模仿国外为主,企业技术创新“单打一”和商业模式创新“倍增效应”难以发挥等问题突出。在我国工业转型升级的关键时期,如何积极有效发挥商业模式创新的 “倍增效应”,引导企业由传统的单纯技术创新转向走技术创新与商业模式创新相结合的集成创新之路,需要高度关注和积极探索。
一、商业模式创新倍增效应日益凸显
工业革命以来,产业经济发展基本上遵从“技术创新获得利润,性价比拼占领市场”的范式推动,技术创新一直是企业获得市场竞争力的重要方式。近年来,随着互联网技术迅速发展和贸易自由化不断加深,技术溢出效应不断增强,技术创新的模仿壁垒和垄断利润急剧下降,技术创新主导的企业盈利模式被打破,技术创新与商业模式创新融合互动作为一种新的创新形态,愈益成为企业参与市场竞争的利器。
商业模式即为企业盈利的途径和方法,是企业发展战略的顶层设计。商业模式创新不仅是企业技术方向和路线的选择,更涉及到企业组织、文化、资源配置的全方位、深层次革命,因此,商业模式创新的实质是系统性创新,也是国际产业竞争的新趋势。
(一)技术创新与商业模式创新日益深度融合
市场需求已日益成为创新的最主要源动力,创新逐渐从强调技术导向为主向注重市场导向为主转变。为了向用户提供更丰富的服务和更人性化的体验,使创新成果转化成实际的商业价值,就需要针对新技术采用新的商业模式,商业模式创新与技术创新呈现日益融合的发展态势。
特别是随着互联网、IT、通信技术等通用技术的快速发展,技术逐渐摆脱在原有商业模式中充当工具的从属性角色,而成为了新的商业模式本身。
(二)“商业模式+技术”融合创新赢得竞争优势
商业模式是企业为用户创造价值的方式方法,而价值的载体则必须是有核心技术支撑的产品和服务。在节能环保领域,诸多公司开发出先进的节能环保技术与设备,但碍于用户对新技术新设备转换成本的压力,难以实现技术创新的价值。通过合同能源管理这种商业模式创新,节能服务公司一方面通过为客户提供节能改造服务推广新技术新设备,另一方面从客户节能改造后获得的效益中收回投资、取得利润。
商业模式创新不仅是技术创新价值的“放大器”与“倍增器”,也为技术创新模仿设置了新的“门槛”,新技术与新商业模式的深度融合构筑起企业核心竞争力,为企业获得可持续竞争优势提供强大动力。
(三)“商业模式+技术”融合创新改变竞争规则
一直以来,企业之间的竞争主要依靠技术革新和产品性价比提高,随着商业模式创新与技术创新的不断结合,行业的技术竞争与产品竞争模式正在被颠覆,以基于新技术为客户提供更新体验和更优服务为目标的商业模式创新成为新的竞争规则。
传统商业竞争的零和准则也不断受到挑战,无论是产业链上各环节的企业,还是处于产业链同一环节的企业,一方的利润不再是另一方的成本。在新的盈利模式下,产业价值链上的各利益相关者可基于同一个平台最大程度地达到价值共赢。
二、商业模式创新的主要特点
目前商业模式创新仍属于新生事物,业界还没有形成清晰路径和完整规律的共识,但总体上看,商业模式创新的发展呈现如下几个主要特点:
(一)技术创新仍是商业模式创新的现实基础
新技术或新产品进入市场的初期,价格较高,为了平衡高价格给消费者带来的风险,商业模式创新应运而生,拥有先进的核心技术是商业模式创新的前提。同时,技术创新也为商业模式创新提供保障,为竞争者设立模仿的高门槛。
(二)信息网络成为商业模式创新的支撑平台
随着IT技术的发展,特别是互联网的出现,信息网络的开放性和灵活性为企业选择更多更复杂的运作方式提供了平台条件,由于硬件技术的易扩散性和生产的易模仿性,任何建基于硬件的商业模式都不会长久,基于信息网络平台的商业模式成为企业商业模式创新的主流。
信息网络平台将相互独立的产品或服务提供者和用户联结起来,通过全新的商业模式,使产品和服务价值实现了聚变。东软公司在医疗服务领域有三千家医院客户,公司利用云的方式和互联网方式整合现有客户的医疗资源,使家庭和个人通过网络获得在线诊断等医疗服务,同时公司的B2B模式逐步转向了BBC(即B2B与B2C的结合)模式,创造了新的商业模式和更高的服务价值。
(三)全产业链共赢是商业模式创新的突出表现
商业模式创新的核心是更好地创造价值,好的商业模式不仅为客户创造价值,也为产品价值链各环节的产品和服务提供者创造价值。因此,商业模式创新需要建立一个包括为客户提供不同产品和服务的互补企业在内的产业价值链体系,实现覆盖全产业链各环节的企业价值共赢。
三、有效发挥商业模式创新倍增效应的对策建议
(一)加强商业模式创新发展规律探索与总结
商业模式创新既是贯彻落实十报告精神的重要举措,也是应对激烈国际产业竞争的客观需要,更是加快推进技术创新和构建国家创新体系的必然要求。应从战略的高度深刻认识商业模式创新的重大意义与发展潜力,组织有针对性的专题研究,积极探索和总结其基本规律,特别是研究如何鼓励和引导企业加强商业模式创新的相关政策,通过发挥商业模式创新倍增效应促进我国企业技术创新。
(二)两化融合打造商业模式创新的支撑平台
工业化和信息化的深度融合是我国实现新型工业化的重要战略,实施两化融合战略不仅加速我国信息技术在传统产业的深度应用,也是我国推进商业模式创新的重要契机。要通过加强信息网络技术创新,大力发展协同设计、协同制造、协同服务,在推进两化深度融合的同时打造产业链上下游企业、制造企业、服务企业、内容提供商和应用开发商的价值共赢体系,通过信息系统集成应用实现商业模式创新。
(三)通过激励政策加大商业模式创新支持力度
当前,商业模式创新已成为一种重要的产业创新形态,应提升与知识创新、技术创新同等重要地位。要通过已有各项鼓励支持技术创新的政策,积极引导和鼓励企业广泛开展商业模式创新,不断加大创新驱动战略实施力度。例如,针对重大、关键、示范性的商业模式创新要提供适当的财税政策支持;在已有支持技术创新的专项资金当中,切块用于鼓励商业模式创新;研究适时设立支持商业模式创新的专项资金(基金);商业模式创新可作为高科技企业或技术创新示范企业的重要指标,享受相应优惠政策等。
(四)完善符合商业模式创新特点的知识产权保护
关键词:能源互联网;微平衡;电网调度;交易机制;交易模式
0引言
随着互联网和能源的结合,新一代能源体系———能源互联网将成为未来的发展趋势并最终落地,它的建设对中国能源发展具有重要意义。能源互联网可以打破化石能源的制约,优化能源结构,允许任何合法合规主体自由地接入交易并分享能源,并可做到余量上网、自由交易、市场定价。因此,能源互联网开放的市场交易需要建立不同于传统交易模式的供需交互机制[1]。国内对于能源互联网商业模式的研究已经有了初步研究,文献[2-3]从用户的价值创造、数据信息融合、关键技术驱动、政府环境政策等对能源互联网现有及可能存在的商业模式进行了归纳分析,并对能源互联网未来的商业发展作出了一定的展望;文献[4]将配电系统的建设作为能源互联网的实现途径,整合了能源互联网对配电侧的需求,设计了未来配电系统的形态,分析了能量与信息流的特征;文献[5]认为主动配电网是当前配电网与城市能源互联网的必然过渡,提出了以主动配电网为架构的多能源协同调度和分布式智能调控管理,建立了基于多源大数据的能源供给、能源输送与能源消费一体化的运营模式。现有文献的研究对能源互联网的前景规划和应用场景起到了一定的指导作用,但没有对具体的供需信息实时交互机制进行研究,无法从具体实际应用方面解决能源互联网的调度交易问题。面向解决高渗透率的分布式能源[6]、新常态下能源供给侧结构性变化[7]、能源资源分布不均衡[8],以及能源耦合和协调利用率不高[9]等问题,能源互联网更强调跨区域资源间的协同优化配置[10-11]。因此,适应能源互联网这些特点的调度交易模式不能采用能量信息孤岛模式,而是采用“分解、协调”的分层递阶式微平衡管理模式。微平衡是相比于集中式电网自上而下的紧耦合模式,由主干网发挥全局协调的仲裁者角色,各个能源微网进行局部协调,并向上与主干网进行动态交互,由此来减轻主干网的系统风险,提高整个能源网络的可靠性,而不是依靠过大的安全裕度而降低了系统利用率[12-13]。能源系统涉及多种能源,电能是构成涵盖各种一次能源的能源系统的前提,其他能源与电能之间可以相互转换,所以未来的能源互联网是以电力系统为核心支撑的新一代能源系统。本文将电能作为能源系统的主要能量支撑,提出了基于微平衡的能源互联网调度交易机制,并对微平衡交易主体、交易模式、交易机制进行了分析,最后建立了能源互联网交易激励分摊机制,在渐近式自适应能放激励分摊机制下,可以协调能源互联网的调度交易计划与区域各方利益关系,实现帕累托优化。
1能源互联网的微平衡
1.1多能微平衡体是实现微平衡的基本单元微平衡体是指能源互联网中一定区域内集多种能源生产、传输、存储和消费为一身的能源主体。储能的应用将打破能源生产者和消费间的界限,使主体角色呈现兼容性和替换性;能源交易的市场需求,将促进相邻的微平衡体进一步与其他能源供应者、储能、能源消费主体或另一个微平衡体进行物理网络的互联,从而形成新的互联网络形态、新的微平衡体。这些主体可根据供需信息和市场价格信号,在自主供需平衡基础上与能源互联网其他主体进行微平衡的能量交换和能源交易[14]。1.2微平衡主体是能源互联网演化的结果能源互联网的建设是一个从物理互联到信息融合到经济融通的过程,如图1所示。其中,物理互联是指多种能源系统之间的互通互联;信息融合是信息系统与能源系统的深度融合;经济融通是能源互联网的最高形态,是指不同能源主体通过股权投资形成新的经济利益主体。微平衡体即是这样的多能供—需—储结合的新主体。图1能源互联网演化过程Fig.1EvolutionofEnergyInternet当前的能源系统,总体上是按能源类型划分的相对独立运营的多个行业,随着新能源的发展,能源企业的经营范围将逐步打破一、二次能源本身的界限,形成以功能角色划分的主体。例如:火电企业投资光伏和风电,是不同发电资源之间的结合;核电站投资抽水蓄能、燃气电厂投资储能调频,是发电与储能的结合;大用户投资自备电厂,是能源生产与消费的结合;节能服务公司为用户安装储冷、储热设备,是储能与消费的结合;微网经营者建设电、热、水等网络和管道,是多种能源传输之间的结合。这些交易主体使得能源生产者和消费者的界限将不再清晰,同一主体可以在一定时段内成为消费者,在另一时期内成为供应者,实现生产和消费的一体化。随着储能的发展,微平衡主体可以在微平衡机制下,利用储能的能量时移能力,调节生产和消费的同时性,根据市场价格的变化,自主决定在市场交易中,何时作为供应者,何时作为消费者[14]。1.3微平衡调度交易与传统集中—分散协调的区别传统电力系统中,所有发电资源直接接入电网,同时,电网向所有用户供电,因此,电网调度中心是整个电力系统供需平衡的主导者,负责整体平衡调度。一些电厂分散自调度的研究中,电厂负责厂内若干发电机组的机组组合,满足电网调度中心下发的电厂整体出力曲线的要求。在这个集中—分散协调过程中,本质上还是发电侧的分级调度。能源互联网中,微平衡主体是一个多能供—需—储的结合体,如图2所示。例如:一个具有微网运营权的主体,同时投资了微网内分布式风、光发电设施,投资了微网内储冷、储热、储电设施,同时投资运营微网内电动汽车充放电系统。这样的微网运营商,就是一个典型的供—需—储微平衡主体,可以自主进行微平衡调度交易。图2多能供-需-储自平衡体互联Fig.2Self-consistentequilibriuminterconnection能源互联网的能量平衡分为两个阶段:阶段1是微网内自主进行的微平衡调度交易;阶段2是不能平衡的部分,与主网或其他微网进行不平衡能量交换。
2能源互联网微平衡的经济学解释
2.1分散化决策与集中决策的对比分析集中决策作为传统的经济控制方法,其特点在于系统的内外部信息最终都汇集在决策单元,由决策单元集中决策过程进行资源分配。这种控制方式有利于整体的统一和协调一致,但这种控制方式在被控系统复杂的动态特性难以了解的情况下,对系统其他部分的随机变化和由外部环境及系统演变所引起的变化的适应,仅出现在决策单元,系统的各个部分则不能很好地适应[14]。由此,对于高维复杂大系统的经济控制,过度的集中必将导致宏观的效率低下和微观的缺乏活力。由上述机制所决定,较之集中决策更为有效的分散化决策被提出,分散化决策在现代控制理论研究中是一个完全由市场机制决定的闭环控制系统,分散化决策要求市场环境是完全的市场竞争[15]。从整体上看,分散化决策对来自系统内部和外部的瞬间干扰极为敏感,系统自适应能力较强,但为了适应系统瞬间的变化,系统各个子部分都力图为自身利益去适应,从而造成子系统之间彼此竞争而无法协调,若完全分散化则有可能与大系统利益发生矛盾,却又不能使整个大系统协调发展[16]。2.2大系统协调分解与帕累托最优化的经济效率市场经济总结的重要原则是在实现目标的前提下提高效率,这也是传统组织管理的重要经验[16]。社会经济系统是由相互依赖、相互制约的子系统组成的复杂大系统,通过分别解决系统中独立分布的子系统的最优控制,可以实现大系统整体最优目的[17]。大系统分解原理和协调控制的基本思路,也是集中决策与分散化决策相结合的一种方法,把集中决策与分散化决策有机地结合起来,可以建立起一个具有分散协调、多级调度和最优控制性能的经济系统[18]。帕累托最优则用来衡量资源是否达到最优化配置的状态[19]。在这种理想状态中,任何一方要素的改变都难以再有效提高效率,这一现象与结果则被认为是一种“公平与效率达到平衡”的状态。对于需要不断和外界交换信息,以及拥有丰富渠道资源的复杂大系统而言,可以在其外部资源的分布中不断进行资源整合过程,并无限趋近帕累托最优。2.3能源互联网的分散化决策趋势分析能源互联网以“互联网+”为思维导向,引进先进的信息和通信技术,通过分布式能量管理系统,用信息指导能量,提高能源的优化配置。能源互联网中,数据的来源空间分布广且数量庞大,既有来自分布式发电、储能、用电装置的信息,又有遍及输配电网及其设备的信息,信息种类也多种多样,除了电学量的相关信息,还有包括温度、湿度、压力、风速等非电学量信息[20]。这些海量的数据信息可以通过发达的互联网进行传播,相比于传统的能源管理,降低了信息获取成本。信息获取成本越低,使得个别能源供应者和用户之间自发自主地进行能源交易的分散化程度越高,资源优化配置也由原来的集中式向分散式发展。在信息充分的市场经济中,市场均衡点也就越接近理想的帕累托最优,市场实现局部的微平衡[21]。而且能源互联网的发展,伴随着电网结构复杂性与电网运行多样性,也需要进行分散化局部微平衡决策。不同于传统能源和智慧能源,能源互联网将由集中式的整体平衡,向分散化决策、帕累托最优的局部微平衡发展[22]。
3能源互联网微平衡调度机制
3.1协同自治微平衡控制系统由多种具有自治可控性和协同协调性的子系统,联通耦合、互补互助而成的独立控制系统称为协同自治微平衡控制系统。整个系统组织扁平化,子系统间对等并可以自由、任意地接入主系统。由于子系统具备独立控制功能,内部组织为满足系统平衡需具有互补性。例如:径流式小水电存在着库容小、枯水期等问题,可以和系统内风光资源呈季节互补[23-24];分布式能源由于存在时变性、间歇性和难以预测性,可与系统内电动汽车充电站等储能装置配合互补。3.2微平衡联合调度策略传统的能源电力行业,是以国、网、省三级管理模式下分别负责跨区域、跨省和省内电力交易业务及电力交易计划的制订,并由统一的电网调度控制系统进行协调控制,是一种集中式优化决策的资源配置方式。能源互联网下的电网规模巨大、运行复杂,能源供给形式和消费形式也灵活多变,其特点如下:①各区域能源资源配置不均衡、时空差异明显,部分地区具有高渗透率分布式资源;②区域内需要以电网为核心载体,利用储能、高精度风光功率预测技术,进行冷、热、电、气一体化调控。在这种情况下,集中调度难以保证优化深度,采用微平衡联合调度策略,可以达到跨区域、跨能源形式的协同平衡,多能源间的能量平衡优化,自适应区域内的能源调配和互补,保证系统各个区域内微平衡,从而实现整个系统能源运行综合能效的最大化[25]。采用微平衡联合调度时,微网是其控制策略的末端神经组织,作为多能源的综合利用的自治运行系统,微网可通过组织内部的能量管理系统对自身资源的管理来满足用能需求如图3所示[26]。在自治模式下,各个微网单元在主网调控目标下负责能源的就地消纳,与主网并没有功率交换,同时向上通报能源生产消耗水平,主网的调控中心则对电网运行进行监督和安全校核。在系统故障或者自治运行失效无法保证微网内的能量平衡时,主网将微网作为柔性负荷,提供辅助服务,如负荷转移、需求侧响应、分布式电网的智能投切等进行功率交换,从而保证微网的安全经济运行。
4能源互联网微平衡交易机制设计
4.1微平衡交易主体需求分析1)用能主体的交易需求分析能源互联网发展的终端面向用能主体,同时吸引用能主体参与能源互动。智慧小区、智能家居、电动汽车、冷热电联供和智能系统开发的出现,使得能量的流动方向由以往的单向流动转换为双向互联互动,用能主体不仅是能源消费者又是能源生产者。在科学合理的机制下,用能主体参与电力平衡交易,不仅能够改善自身的用能成本,而且能提高能源网络的灵活性和效率,最终达到能源网络“多赢”的局面。2)供应主体的交易需求分析随着《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》与《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》的先后公布,政策鼓励社会资本以混合所有制、独资等形式投资成立新的发售电主体。其中涉及的交易主体包含多个方面:社会资本投资的售电主体、拥有分布式能源的用户、微网系统、节能服务公司、符合条件的经济技术开发区高新产业园、供水供气供热等公共服务行业等,这些主体都可以进入售电市场,参与电力交易[27]。这些催生的新兴交易市场,大量吸引多种能源接入进行交易,促进了多类型电源和电网的良性互动。3)储能主体的交易需求分析能源互联网在关键技术上的进步,可提升大规模风电、光伏接入电网的能力。电网在高渗透率可再生能源的电源结构下,电力供需要达到实时平衡,需要系统的供给和需求有足够的灵活度,并通过不断的调节实现双方的匹配。储能主体的交易需求意义重大,它能够满足微网的调峰需求,控制和改善微网的电能质量,能够完成系统黑启动,平衡间歇性、波动性电源的输出,它不仅具备短时高功率支撑能力,还可以提供较长时间的能量支撑。4)中间商主体的交易需求分析能源互联网包含着各种各样的能源形式和灵活多变的能源产业主体,在这个复杂庞大的市场中,也将产生新的产业主体,如能源虚拟运营商、区域能源调度交易平台、第三方智能系统开发商等作为中间商,支持用户深度参与孕育新商业模式,提供能源云、异地能源共享服务,支持能源资源、设备、服务、应用的资本化、证券化。这种新型的能源互联网产业链结构,不同于传统的统一购销模式,增加了供需直购、虚拟交易、虚实共享等多种模式,使得中间商主体进入原有产业链,带来新的产业模式的变化。
4.2微平衡交易模式能源互联网涉及的能源通道范围十分广泛,可在跨地区跨能源种类间实现能源的互联互通。国家发改委提出“十三五”时期要逐步放开一定的公益性和调节性以外的发电计划,逐步放开输配环节以外的竞争性环节电价[27-28],“在保证电力供需平衡、保障社会秩序的前提下,实现电力电量平衡从以计划手段为主平稳过渡到以市场手段为主”,有序放开发用电计划,将引导开展发电和用户多方直接参与交易,而短期和即时交易通过调度和交易机构实现,“发电企业、售电主体和用户赋予自主选择权,确定交易对象、电量和价格,按照国家规定的输配电价向电网企业支付相应的过网费,直接洽谈合同”。部分发用电计划的放开和用户选择权的放开,将推动电能购销商和商等新兴交易主体的出现。能源互联网的开展交易总体类似于大用户直购电交易,是通过能源互联网试点工程,降低了直购电交易的准入门槛。这使得具备一定发电能力却不容易集中控制优化的中小工业用户和分布式燃机、光伏可以直接参与市场交易。同样,在新型能源市场,对于调度困难或者间歇性和随机性较强的能源供应,由于其弱可控性,也可以采用类似的自由选择的交易方式,实现能源供给和需求侧信息的对接[16,27]。能源交易通过统一交易平台,用户可以通过商选择能源供应商或者自主计划合约外的微平衡交易。传统的电网则负责交易电量的安全传输,以及计划合约电量外的需求平衡和调度。图4显示了随着微平衡交易的展开,其电力电量安排的情况。能源交易模式有两种,短期交易供用双方不平衡的部分电量,可以采用金融合同,其合同电量不仅可以通过现货市场交割,也可以参与现货竞价;中长期点对点交易则采用物理合同,交易电价同时受到合同电价和参与竞标电价的高低的影响,见表1。
4.3微平衡交易机制当前电力能源交易是电网统购统销模式,发电企业将电能卖给电网,电网将电能卖给用户,这之间的价格体系完全封闭。管制下固定价格模式,一方面不利于调节峰谷差,导致电能利用效率不高,旋转备用容量过大,能源浪费严重;另一方面部分用电需求被抑制。能源互联网中,当微网并网运行并与主网进行微平衡交易时,根据运行策略不同,可将微网当做一个整体用户,从主网接受或者输送功率。在微网与主网进行功率交互时,为了加强微网用户对运营政策的理解,从而提高用户参与度,可以利用多源大数据技术和公共服务网络使用户一定程度上了解到当前能源运行状态,基于负荷趋同性等激励惩罚手段等,采取奖励为主的引导激励或者合同为主的规约策略来实现交易运行目标。理性的用户会根据自己的负荷率信息,在激励约束条件下选择电费支付最小或者收益最大的电价方案,同时合理指导用户区域内的供需状况,通过提高负荷率等增加社会福利,实现帕累托优化,微网用户交易策略如图5所示。微网并网运行时,可以与主网自由双向交换功率,以微网并网运行时的交换功率为决策点,可以优化微网并网运行的交易策略。首先判断微网的输送功率情况,如果不能满足负荷要求,则需要接受主网输送功率,如果电量富裕则可以输送给主网获取收益,微网可以根据成本最小和收益最大为优化目标调整微网内部供需。若微网电源容量可以满足负荷需要,则判断微网电价与主网微平衡交易电价,如果微网的实时电价大于主网微平衡交易电价,则由主网供电,反之由微网供电。
5能源互联网交易激励分摊机制
5.1能源互联网交易考核与激励标准以主网或者其他能源互联网与某个示范区微网能量交换为例,设定考核与激励标准,并从以下几个方面分析。1)负荷趋同性用负荷率和系统同时率表征用户错峰效应的负荷特性考核指标。前者是衡量用户有效利用电力设备程度的一个重要技术经济指标;后者表示各类用户间的错峰效应,它是指一定时期内,如峰、平、谷段,系统最大负荷时,该类用户的综合用电负荷与系统内所有用户群体的最大负荷之和的比值。微网与主网的负荷趋同性低,则微网的峰谷差大,发电设备利用小时数下降,发电成本上升,且增加主网调峰困难度,供电可靠性下降。微网若积极提高自身负荷率,必然会使主网的负荷率增高,从而减少系统的容量成本,最终受益于自己。2)调峰幅度和速率需求调峰机组运行时的机组出力幅度,同时受到允许的最大和最小技术出力的约束,也跟随启停调峰能力的大小。调峰机组的调整速率,是指机组自身调整出力值的速度,调整速度越快的机组越能更好地跟踪负荷的变化。不同的调峰幅度、速率需求,经济性也不同,与主网调峰机组的耗量特性曲线有关。在能源动态特性方面,电力系统的动态过程最短,对调峰幅度、速率要求最高,热力网和燃料网则不需要很快的调节过程。3)多能替代的转换率能源互联网中,不同品质、品种能源之间的转换技术增加了能源网络的灵活性。不同品质、品种的能源有着自身物理特性和供给曲线。主网可以利用和综合这些不同品质、品种能源的特征,实现不同尺度的能源供需高效匹配。对于微网而言,多能替代的转换率越高,越可以显著降低能源网络的运行成本。
5.2能源互联网区域各方利益协调能源消费市场中,用户无论任何时候采取的能源消费策略都是以自身的利益最大化为出发点,而并不遵循系统内运营安全约束,所以能源互联网区域各方的利益协调要在用户的利益最大化和系统内运营安全约束中实现均衡。把有电量需求的主体统一称为用户,则在能源交易的短中长期协调要满足:用户的总用电量=用户的微平衡电量+用户的不平衡电量。平衡电量部分,采用照付不议的金融合同结算,平衡电量结算价格=微平衡电价×微平衡电量;不平衡电量通过实际供用曲线与金融合同典型曲线确定,不平衡电量结算电价=不平衡电价×不平衡电量,不平衡电价的定价以交易考核与激励为标准的激励相容的网对点辅助服务定价。在这种模式下,能源互联网各参与者利益协调如下。1)分布式发电商分布式能源电厂在传统区域能源站服务模式下采用“以热定电”的方式,余电全部售给电网公司,此时冷热电联供的价值没有完全体现,营收水平较低。微平衡模式下,将机组“以热定电”的电负荷确定为发电厂安全运行的电负荷下限,其余部分可以进行增值服务:①参与大用户直购电,并根据供需调整电价;②为主干网提供辅助服务,降低主网调度难度,获得利益分摊;③进行环境交易,在碳排放交易市场挂牌出售清洁能源发电减排量。分布式能源电厂空调冷水和生活热水供应价格由政府、能源服务公司、用户签订的用户三方价格协议,前后电能效益对比如下:原发电商电能效益=余量上网标杆电价×计划电量;新发电商电能效益=微平衡电价×微平衡电量。2)主干电网新电力体质改革之前,电网的主要收益来自上网电价与销售电价之差。上网电价制定基本以政府定价为主结合部分双边交易形成的市场定价;销售电价作为终端电价,由国家管制。这部分收益直接构成了电网主要的盈利来源。售电侧分离后,输配电价取而代之,成为能源互联网下主网的部分盈利模式,而另一部分盈利则来自主网对剩余负荷电量的平衡,负责完成整个电网交易的安全传输,若区域微网发生紧急故障或者较大扰动时,提供辅助服务,帮助微网稳定电力供应。电网效益对比如下:原电网侧利益=(目录电价-标杆电价)×输配电量;新电网侧利益=输配电价×微平衡电量+(用电总量-微平衡电量)×不平衡电价。3)电力用户用户侧有着丰富的能效类资源和负荷类资源。能效类资源可以通过提高用电效率而降低用电水平;负荷类资源则是用户在系统高峰用电紧张时自愿响应,通过减少用电设备的用电量或者改变用电时间,从而达到降低用电数量及负荷水平的资源。能源互联网鼓励用户与中小燃气发电直接交易,而且可以参与到需求侧响应中,平抑峰谷,减少不必要的能源消耗,节约开支。用户支出对比如下:原用户侧支出=目录电价×计划电量;新用户侧支出=微平衡电价×微平衡电量+不平衡电价×(用电总量-微平衡电量)。4)本地政府能源互联网体现了多种能源综合互补,它的落地将会促进能源转型升级,提高能源生产效率,降低能源消费成本,其中提出的创新能源服务模式,可以消纳更大比例的清洁能源,调整中国社会的电源结构、电网结构、负荷结构,适应未来能源转型的需要,对社会意义重大。
5.3总体平衡账户设定对该区域微网的运营效益进行综合评价,并与主网、该区域其他微网的综合能效进行对比,对比的结果将反映为价格成本的奖惩并分摊到该区域能源互联网的电价和其他成本中,从而改变该区域能源互联网的综合成本。因为该区域微网与主网的平均交易价格是固定的,所以可以实现激励效果。对于得到的综合评价结果,应规定一个标准值,标准值的设定先根据相似地区的数据得出理论标杆值,并在实际的评价考核过程中,根据数据整理分析,不断对标杆值进行修正,最后逐渐逼近适应实际能源供需环境的标准值,体现了该机制的渐进性和自适应性。根据设定的标准值,对得分高低的用户之间设立平衡账户调整机制。即对得分低的用户增收相关费用,并设置平衡账户,全部补偿得分高的用户,用来引导用户合理用电,提高负荷率,降低系统容量成本。
5结语
微平衡在能源互联网交易的发展与《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》相一致。1)倡导大众参与遵循“互联网+”的发展规律,能源互联网下的能源生产与消费模式,驱动着生产与消费的融合,促进多用户参与市场交易,以适应分布式可再生能源发展为重点,以微网为重要基础架构,促进小型能源企业与个人、家庭等参与能源交易。2)促进能源设施智能化能源互联网中不同区域的用户和同一区域不同层次的用户深度交易融合,支撑着能源网络的交易接入设施和信息服务平台朝着信息化、自动化的智能化发展,使得各类供用能主体渗透到能源网络的微平衡系统中,实现建设智慧网络的整体性方案。3)推进能源市场交易体系建立能源消费将摆脱过去的统购统销的简单模式,转化为多买多卖的基于系统能效最优的智能应用。鼓励市场交易的多元竞争,实现市场的微平衡的能源共享,推进建立以能量、辅助服务、新能源配额、虚拟能源货币等为标的物的多元交易体系。综上所述,本文提出的基于微平衡的能源互联网的调度交易机制核心是两阶段平衡:阶段1是微网微平衡主体的自我多能供—需—储平衡;阶段2是不平衡部分与能源互联网其他主体进行能量交换。微网自主模式下,能源互联网用户可以通过电量交易平台,自主或者通过机构选择售电供应方进行计划合约外的微平衡交易,交易价格采取基本供应价格;微网与主网协同模式下,采取激励价格,享受着付费,补偿服务者。在渐进式自适应能效激励分摊机制下,引导用户合理用电,提高负荷率,降低系统容量成本,实现帕累托优化。未来的研究应从两个角度进一步延伸:①在调度方面,从微观层面研究多能供—需—储的自我微平衡中如何实现“横向多能互补,纵向源网荷储协调”,宏观层面则应解决同一网内的多个微平衡主体间的水平的群优化问题,以及微平衡主体与不同层级的能源互联网间的垂直多级调度的协调问题;②在交易方面,需要在微平衡主体内部建立多能互补的微平衡交易体系,针对不同能源的互补替代特性,通过市场机制合理确定能源价格。针对微平衡主体与能源互联网的外部能源交换,需要建立基于负荷特性考核的激励补偿机制。同时中国应进一步选取适宜的能源互联网试点地区深入开展工作,融合智能主动配电网、电力大数据平台,设计适用于多主体、多品种、多方式、实践性的调度交易商业服务模式。将能源互联网物理网络、信息数据、应用管理,通过商业模式实现落地,推动中国不同经济发展程度的能源互联网工作因地制宜地向着正确方向发展。
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