【光伏萬事屋｜光伏英雄榜系列：旨在爲光伏從業者帶來全球最新最全的光伏應用模式及商業場景】

01 簡介

分布式發電和儲能技術的日益普及，以及“智能”設備的廣泛應用，爲電力行業出現新的商業模式創造了空間。數字化和智能計量的增加使大型數據集的收集和分析成爲可能，從而實現自動化。這些都爲與新電力相關的服務業的發展提供了基礎。

數字化本質上是將電力相關數據轉化爲電力系統的價值。電力供應商可以扮演電力服務提供商 (ESP) 的新角色，將電力行業數字化創造的價值貨幣化。電力供應商的這一新角色爲電力行業的傳統公司和進入該行業的創業公司（如信息技術（IT）公司）提供了創新和以客戶爲中心的新商業模式。

隨著該行業的數字化程度不斷提高，用戶正在探索優化消費和更好地管理電力成本的途徑。用戶在住宅、商業和工業領域對電力相關的需求正在發生變化。對居民用戶而言，智能設備的出現使其能夠持續監測和控制用電量。

電力服務提供商（ESP）們正在評估各種選擇，不僅要爲用戶提供降低電費的服務，還要爲他們提供更可持續的電力供應解決方案。一些用戶可能願意轉爲自用方案並安裝分布式光伏，可能還會加上電池儲能。

此外，人們對采用智能應用的興趣也在增長，在這些應用上可以操作、監測、控制和優化當地的電力生産和消耗。用于取暖和降溫制冷的智能儀表和智能恒溫器等智能設備已經越來越受歡迎。

考慮到新的用戶需求以及向以可再生電力爲基礎的分散化和數字化系統轉變的動力模式，有必要采用綜合方法來提供新的電力解決方案和服務。
電力即服務（EaaS）是一種創新的商業模式，服務提供商（無論是傳統的ESP還是新的ESP，如信息和通信技術（ICT）公司）提供各種與電力相關的服務，而不僅僅是提供電力（即千瓦時，kWh）。ESP可以將電力咨詢、資産安裝、融資和電力管理解決方案打包，向終端用戶提供一整套服務。可以由ESP提供的服務範圍如圖1所示。

• 用電建議：ESP正在發展成爲“值得信賴的電力顧問”，可以幫助客戶制定適合其電力需求的戰略。ESP可以使用用戶的負荷數據、電價預測或曆史數據，以及先進的電力建模軟件來幫助客戶將其成本與市場進行比較，以確定優化電力消耗的機會。

• 發電設備安裝：ESP可爲可再生電力投資和電池儲能系統的安裝提供端到端服務，如工程、采購和建設（EPC）。這項服務可以擴展至安裝微電網、智能電表和節能電器，爲客戶創造機會，節省電費，並從電網內外的自發電中獲得收入。
在建立合作夥伴關系後，某些情況下，ESP可以爲終端用戶的可再生電力項目的EPC融資提供便利。

• 用電管理：ESP可以通過監控、遠程控制和優化負載來提供電力管理解決方案，而不會給客戶帶來負擔。智能家居解決方案可以捆綁爲一個綜合解決方案，包括監控、自動控制和優化能耗，同時考慮用戶的舒適度。ESP還可以爲客戶提供選擇其供電來源（例如，可再生電力或常規電源）的選項，並使客戶能夠根據所有可用時間段內的電價信息來控制其負載。

不同的電力服務可爲ESP提供不同的收入模式。除了收入模式外，客戶終生價值1也是ESP在提供服務時評估的重要指標。例如，只有少數客戶願意爲建議付費。然而，如果沒有這種個人互動，就很難與客戶建立信任。因此，電力咨詢本身沒有收入模式，但有助于提高客戶的終身價值，因爲它是其他服務（如電力資産安裝和融資、電力管理服務）銷售的驅動力。

發電設備安裝通常會爲ESP帶來一次性的收入機會，主要是通過硬件、勞動力和融資計劃的利潤。ESP的核心業務在于用電管理。就用電管理而言，ESP可以選擇不同的收入模式，從基于認購的模式（固定收入合同）到基于業績的合同 （可變收入合同）。

圖2突出顯示了提供電力即服務的公司的典型收入模型。

具有固定收入合同的基于認購的模式采用固定的月費，以便ESP吸收價格和數量風險。當客戶實際消耗的電力低于合同計劃時，ESP會獲利。因此，ESP將努力審核現有系統，並通過安裝節能或智能設備來密切監控客戶端的消耗，從而確定節省成本的潛力。

例如，美國電力零售商Inspire提供“智能電力”訂閱模式，訂閱計劃起價爲39美元／月，其中包括電力管理服務和100%清潔電力。作爲一個統一的月費率，客戶使用的電力越少，公司獲得的利潤就越多，從而使其能夠爲客戶采取的的節能行動提供獎勵。

該公司的目標是將智能電力概念更進一步，實現客戶家庭控制自動化，並爲客戶減少電力使用。這將允許客戶將他們的電力管理決策移交給Inspire（Inspire，2020；Pyper，2018）。

基于績效的合同是可變收入合同，通常以節能績效合同的形式出現。客戶和ESP根據兩種主要模式共享成本節約：共享節約（即按照規定的百分比分配節約）和保證節約（即保證客戶一定程度的節約，並免受任何績效風險的影響）。

基于績效的合同也可以成爲資本改進的一種“創造性融資”形式，使其有可能通過降低成本爲電力升級提供資金。設施所有者可以使用ESP提供的節能績效合同來支付今天的設施升級和明天的節能費用——而無需動用資本預算。

ESP要麽是進入電力市場的新角色，要麽可以代表現有角色承擔的新角色。爲了成爲一個綜合的ESP，並在動態市場條件下保持競爭力，現有的參與者，如傳統的公用事業或零售商，必須獲得不同的能力，這些能力可以通過有機開發或通過與第三方合作獲得。

例如，現有市場參與者可以與ICT公司合作，爲客戶提供電力管理解決方案。圖3和圖4突出顯示了可以合作爲客戶提供綜合電力服務的主要利益相關者。

如圖3和圖4所示，幾個利益相關者提供不同的服務，這突出表明價值是通過兩個或更多參與者進行交付的。在EaaS業務模式下提供綜合電力服務，出現了以下的幾個機會：

• 電力管理：開發商較小的負載能夠代表較大的客戶群體獲得較高的價格。實施動態定價機制，例如錯峰用電費率，並向用戶提供有關現貨市場價格（如適用）的持續信息，將鼓勵更好的消費管理。智能家庭設備可以通過電信公司銷售的家庭區域網絡或家庭監控服務與公用設施或傳統零售商進行整合。提高消耗數據的可見性可以幫助公用設施開發新的電力管理軟件。
電力供應商可以使用這些數據主動提供分析和量身定制的建議，以提高結果和客戶滿意度。

• 電力建議：分布式電力資源已得到廣泛部署，大多數公用設施公司均有權限購買剩余電力。整合機會圍繞著識別資源、預測可用供應、管理儲能和提供與電網的物理連接産生。除了分布式電力供應商之外，零售電力供應商也被整合進來以提供這些服務。與電力管理服務一樣，用戶數據的可見性有助于根據個人用戶需求定制建議。

02 對電力行業轉型的貢獻

通過不同的服務提供和收入模式，電力即服務 （EaaS）支持分布式發電部署和需求側管理。

這對釋放需求側的靈活性有很大的影響，進一步實現了電力系統VRE中高份額的可再生電力的整合，以及分布式電力資源在系統中的平滑整合。

增加分布式電力資源的部署以及對其進行更好的管理

ESP提供的電力資産安裝服務有助于分布式電力資源的部署，爲希望安裝可再生電力和儲能系統的客戶提供必要的支持。此外，一系列創新的電力服務正在爲無法或不想在其住宅中安裝分布式電力資源的用戶提供。

例如，澳大利亞公司SolarCloud爲向戶提供光伏，而不需要他們自己安裝，如果他們搬家，客戶可以將電力供應合同“轉移”到他們的新地址。這項服務鼓勵正在支付租金或對投資房屋沒有信心的消費者仍然選擇清潔電力供應。客戶可以投資安裝在澳大利亞各地商業屋頂上的光伏發電屋頂系統。這些光伏板産生的光伏由向SolarCloud付費的企業使用，而公司又將貨幣收益轉回給光伏板所有者（SolarCloud，2020年）。

同樣，芬蘭的零售電力供應公司Helen建造了兩座大型光伏發電廠，並向個人提供光伏電池板並收取租金。這就使得用戶無論居住在哪裏，都可以成爲光伏業主。這樣的模式能夠部署分布式可再生電力發電，而無需對終端消費者進行大量前期投資。

電力管理服務還鼓勵用戶安裝分布式電力資源，並通過需求響應來節省電費。各種公用設施正在將這項服務添加到他們的投資組合中。例如，葡萄牙的EDP推出了智能家居解決方案“EDP redy”，讓客戶能夠通過智能手機應用程序管理他們的家居設備和電力消耗。

除了可以根據分布式電力資源生産調整用電量的負荷管理服務外，其他創新服務也應運而生。以“電池即服務”爲例，它爲客戶提供儲能服務，在需求低的時候，將産生的剩余可再生電力“節省”到一個虛擬的電力賬戶中，然後在需求高峰的時候從儲能的能量中提取，甚至允許在其他地方的朋友或親戚訪問並使用電力。

例如，E.ON爲光伏發電所有者開發了“SolarCloud”，通過雲解決方案儲能多余的電力供應。這個虛擬電力賬戶不僅可以在家裏訪問，也可以在其他地方訪問。電力雲的主要優勢是消費者不必投資物理電池。客戶還可以通過避免高峰使用費來節省電力費用（E.ON，2018年）。2018年，僅德國市場就有超過160萬光伏系統運營商。

根據E.ON的數據以及E.ON與谷歌合作的Project Sunroof的數據，德國還有1000萬個屋頂適合安裝光伏系統。因此，此類服務具有巨大的市場潛力。

通過需求側管理提高靈活性

電力即服務（EaaS）商業模式下的電力管理模式支持需求側管理，從而釋放電力系統的需求側靈活性。ESP可以操作智能系統，利用智能電表收集的實時數據，預測特定設施未來幾個小時的高峰需求水平，並制定規則，觸發負荷削減，以在高峰需求期間優化消費。

例如，位于法國和新加坡的“軟件即服務”公司BeeBryte提供基于雲的智能軟件，可以監控大型商業和工業設施的實時負載。該軟件可以根據用時費用自動將HVAC系統等負載切換到電池儲能，並節省高達40%的水電費（BeeBryte，n.d.）. 需求側管理軟件本質上是一個電力效率設備開關設備。

這可能會演變爲不僅僅是開／關控制，而是“分步控制”，以獲得更好的性能和可靠性。

芬蘭的零售電力供應商Fortum向擁有電加熱和／或熱水鍋爐的住宅客戶提供需求響應服務。該公司按月提供供暖數據和實時消耗數據的需求側優化（Fortum，2020年）。Fortum已經用1000個客戶的熱水器建立了一個1兆瓦的虛擬電池。受控的住宅熱水器，像電池一樣，通過需求側管理，在維持電力系統平衡方面發揮著越來越重要的作用（Fortum，2018年）。

ESP還可以啓用非自動化的需求管理措施。例如，零售電力供應商可以使用能夠幫助客戶監控每台電器所耗電力的設備，並爲客戶提供管理消耗以減少電費的指導。

對電力行業轉型的潛在影響

電力即服務（EaaS）解決方案可以通過優化各類用戶（包括住宅、商業和工業消費者）的電力消耗來節省成本。下面描述了由ESP所産生的影響的一些示例。

• BeeBryte是一家法國初創公司，它使用人工智能來預測建築物的熱能需求，以便在正確的時間産生供暖和制冷，將舒適度和溫度保持在客戶設定的運行範圍內。通過實時控制商業和工業建築中的電池和HVAC，可以減少高達40%的電費（BeeBryte，2018）。BeeBryte的商業模式基于所産生的節能份額。

• 新西蘭的Solarcity提供“光伏即服務”模式，公司擁有並管理客戶建築物中的屋頂光伏設施安裝量。Solarcity還提供了一個電池來儲存電力和智能插頭系統，可以根據光伏的可用性控制電器。該公司已安裝了6000多個系統，發電量超過900萬kWh，每年爲客戶節省總額近170萬美元（Solarcity，n.d.）。

• ENGIE Insight總部位于美國，提供資源管理計劃。ENGIE Insight估計，實施電力效率措施可將建築物的平均能耗降低18%。該公司使用來自儀表和電力管理系統的數據來降低客戶的電力成本。2012年至2017年間，ENGIE爲其客戶節省了約32億美元（ENGIE，2018年）。

03 實現部署的關鍵因素

配電層面的電力系統數字化

大多數電力即服務商業模式都是基于對消費者電力使用情況以及電力市場狀況的實時信息和數據的分析。爲了收集實時信息，有必要部署通信基礎設施、先進計量基礎設施和智能設備等使能基礎設施。有必要在用戶端部署配有適當傳感器和硬件的電器和設備。此類設備可以捕獲和傳輸其能耗信息，並且可能允許遠程控制或自動響應電價信號。需要爲此類設備開發標准化通信協議。

智能儀表和傳感器的廣泛使用，加上物聯網的應用和人工智能大量數據的使用，爲系統提供新服務創造了機會。

分時電價的實施

錯峰用電費率是促進電力即服務 (EaaS) 商業模式的關鍵因素。電力即服務 ( EaaS) 提供商可以部署光伏發電、電池儲能、智能設備和智能電表等資産組合，以優化電力消耗，並爲系統運營商提供需求響應服務。

在高峰負荷時段，當電費很高時，ESP可以通過增加本地發電資源的自用，使用分布式儲能系統如電池或電力雲或將可移動的負荷如水加熱轉移到較晚的時間來減少需求。

修訂配電系統運行方法，以考慮需求側的靈活性

配電系統運營商通常投資于網絡加固，以減少可能在高峰需求間隔期間發生的配電網絡擁塞。因此，可以修改配電系統運營商規劃和規模電網的規則，讓這些運營商有一定的自由決定是加強電網還是使用終端客戶通過ESP提供的靈活服務。同樣，通過本地儲能或發電來滿足峰值負載需求，而不是從遠處傳輸發電，可能會減少電網擁塞並推遲網絡投資。

例如，最終用戶部署的電池儲能系統可以儲能光伏發電等可再生電力産生的多余能量，或者在相對便宜時使用電網充電。然後，電池可以在高峰時間段放電以滿足需求。通過電力即服務 （EaaS）模式，ESP可以縮小配電系統運營商的需求，潛在分布式電力資源和消費者提供的靈活性之間的差距。然而，配電系統運營商需要意識到並在其運營和規劃程序中考慮這一選項。

04 正在進行的舉措的現狀和實例

傳統電力零售商目前的角色正在轉變爲面向各類用戶的電力服務公司之一。澳大利亞、中國、歐洲和美國等大型經濟體的ESP正在投資智能電網和智能計量系統。

這些設備使用先進的數據分析，使用戶能夠優化電力消耗。表1提供了電力即服務（EaaS）業務模式增長的一些關鍵指標。

05 實施要求：清單