中国储能网讯：为实现碳达峰、碳中和，交通行业向绿色化和低碳化转型发展势在必行。充分开发利用公路交通领域沿途的太阳能、风能等绿色可再生能源和服务区等局部区域土地条件，将绿色可再生能源与交通运输融合发展，实现公路交通用能中绿色电力比例的提升，是交通领域达成双碳目标重要技术路径之一。其中关于交能融合的定义，本文以中电工程提出的以“源网荷储”一体化构建交通与能源融合发展的思路与路径，通过“数字化、智能化”赋能交通，推动交通绿色低碳转型的交能融合概念为基础。

交能融合发展已成为不少学者和行业近年来研究及探索的重要领域。陆路交通系统持续从自身内部挖掘新的能源供给能力，将是优化交通能源结构，建立绿色低碳、环境友好型交通能源系统的重要方面。

商业模式作为企业用来创造和交付价值，并获得利润的方式，是影响交能融合项目可持续发展的关键之一。当前，交能融合的相关研究及探索多从能源结构优化、多技术融合和发展思路等角度聚焦于融合发展的形式与模式及顶层设计。针对商业模式的研究及分析，也主要分别从分布式能源或者交通领域的单一角度出发。鲜有对基于交通与能源相互融合领域的项目投资决策模型和商业模式的探索。

因此，文章通过聚焦减污降碳，积极推进公路用能清洁能源替代，以典型项目为例构建交能融合项目投资决策模型，在降低建设投资成本的同时，进行交能融合商业模式分析，推动交能融合的市场化发展。

投资决策理论基础

● 投资估算理论

目前交能融合项目主要利用分布式光伏进行发电，同时可以加以配套充电桩、储能和分布式风机等装置。投资估算依照《光伏发电工程设计概算编制规定及费用标准》（NB/T32027—2016），包括项目划分及费用构成等，具体如下图所示。

↑ 光伏发电工程项目划分

基于分布式光伏开发的交能融合项目投资决策要点包括：

光照利用小时数，由项目所在地的地理位置和气候等决定；

光伏组件价格，由材料价格、电池技术及市场行情等决定；

装机规模，由布置光伏场地的地形、面积、承载力等决定；

发电电价，包括自发自用电价和余电上网电价，其中自发自用电价由发电方与用电方协商谈判决定；

配备的储能、充电桩等装置的容量及数量；

其他影响因素，包括光伏组件的转换效率、运营期限等。

● 经济评价理论

交能融合项目投资经济评价依照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》及相关现行法律法规、财税制度等开展。主要的经济评价指标包括财务内部收益率、净现值、财务静态投资回收期等。

● 环境效益分析

与传统的化石类能源发电方式相比，光伏利用可再生能源发电，不会排放CO2和产生任何有害气体、废水和固体废弃物等，环境效益相当显著，主要包括碳减排效益、节约能源效益和SO2、NOx等污染物减排效益。

（1）碳减排效益分析

以可再生能源并网发电替代所在区域电网连接的并网电厂及其新增发电源提供同等电量而减少的碳排放量作为碳减排效益。其中碳排放因子根据《电力系统排放因子计算工具》（07.0版）计算，包括电量边际排放因子（OM）和容量边际排放因子（BM）。

电量边际排放因子（OM）

根据电力系统中所有电厂（不包括低运行成本/必须运行机组）的总净发电量、燃料类型及燃料总消耗量计算。

容量边际排放因子（BM）

对选定的m个新增机组样本的供电排放因子以电量为权重进行加权平均求得BM。

（2）节约能源效益分析

以可再生能源发电替代燃煤电厂发电产出同等电量而节约的煤耗作为节约能源效益。

（3）SO2、NOx等污染物减排效益分析

以可再生能源发电替代燃煤电厂发电产出同等电量而减少的SO2、NOx等污染物排放量值作为染物减排效益。

典型项目投资可行性分析

● 项目概况

本项目是某大型国有能源企业通过“投资+EPC”方式，利用公路红线内的可利用空地，开发沿线光伏等可再生能源资源，构建“源-网-荷-储”多层级一体化交能融合系统，为基础设施和运输车辆提供绿色清洁能源。项目所在地为华北某区域，光伏年平均利用小时数1096小时，路域光伏119兆瓦，服务区和收费站光伏5兆瓦，充电桩32座，智慧路灯16套，风机32套，储能10兆瓦时。项目经济评价参数如下表所示。

↑ 项目经济评价参数

● 投资估算结果

本项目工程静态投资58319.45万元，工程动态总投资59387.61万元，建设期利息为1068.16万元，单位千瓦静态投资4703.37元/kWp（含储能设施等），单位千瓦动态投资4789.52元/kWp（含储能设施等）。

● 经济评价结果

本项目将利用光储充一体化系统，光伏发电“自发自用，余电上网”，项目收益增长点主要为充电桩运营收入的方案，作为项目运营的主方案。同时为全方位考虑本项目售电风险，将取消建设充电桩，光伏发电全额上网的方案作为项目运营的备选方案。依据前述边界条件及相关参数，经初步测算，得到主方案和备选方案的税后经济评价结果，具体如下表所示。其中备选方案的资本金财务内部收益率低于行业基准收益率5%，方案不可行。

↑ 经济评价结果分析

考虑到当前选用经济评价的部分重要参数存在不确定性，具有一定风险。因此本文以主方案为例，选取项目静态投资、年均利用小时数、长期贷款利率、上网电价、自用电比例等参数进行敏感性分析，结果如下图所示。

↑ 敏感性分析结果图

通过对各敏感因素分析可知，固定资产投资、发电量、上网电价、并网消纳对本项目财务收益率影响较大。因此，在项目实施过程中应严格控制工程造价，优化发电组件选型和布置，着重关注上网电价的动态信息。

●环境效益结果

本项目按0.55%衰减系数计算得到经营期内年均发电量为135.8吉瓦，并基于年发电量计算项目的环境效益效果，具体如下：

碳减排方面

根据生态环境部发布的《2019年度减排项目中国区域电网基准线排放因子》，华北区域电网排放因子指标值如下表所示。

↑ 华北区域电网二氧化碳排放因子指标值

本项目按照所在地区组合排放因子0.872进行换算，可减排CO211.84万吨/年。

节约能源方面

根据中国电力企业联合会发布的《中国电力行业年度发展报告2020》,本项目按照全国6兆瓦及以上电厂供电标准煤耗305.5克/千瓦时进行换算,可节约煤炭资源4.15万吨。

SO2、NOx等污染物减排方面

根据发展改革委、环境保护部和能源局发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》的超洁净达标排放限值要求，得到燃煤发电排放系数，如下表所示。

↑ 燃煤发电排放系数参照表

本项目按照上述参数进行换算，可减少排放SO222.68吨、NOx32.46吨、灰渣7862.82吨、烟尘6.52吨。

全国不同光资源区交能融合项目推广可行性分析

为验证交能融合模式投资推广的可行性，本文依据国家气象局风能太阳能评估中心划分标准，将全国大致分为5类光资源地区，对不同地区光伏全额上网的基准电价进行测算，测算结果如下表所示。其中，测算基本参数如下：

↑ 交能融合模式投资推广可行性的测算结果

假定除高原地区外，工程总投资与上文典型项目一致，假定高原地区工程总投资为上文典型项目的1.5倍。

假定经济评价参数与上文典型项目基本一致。同时，考虑光伏行业的发展趋势，将基准收益率（税后）设置为6%。不同地区光资源情况不同，对应的年平均利用小时数也不同。受供需情况和政策驱动等因素影响，不同地区的光伏上网标杆电价存在差异。

测算结果与基于发改价格〔2021〕833号文发布的各地区光伏上网电价对比，得到全国不同光资源区交能融合推广可行性分析结果，具体如下：

考虑光伏全额上网进行保守估计测算的情况下，河北西北部、山东、广东南部和海南满足投资可行性要求，为单项产业融合推广区域。

若考虑光伏发电“自发自用，余电上网”，适合光资源较为丰富或中等，光伏上网电价与6%基准收益率对应的电价差距较小的地区。因此，如甘肃北部、山西北部、河南、吉林、辽宁等地区为多产业融合推广区域。

若考虑光伏发电自发自用，适合光资源较差，光伏上网电价与6%基准收益率对应的电价差距较大地区。为保障光伏电量就地消纳，应积极推动公路沿线产业集群发展。因此，如安徽南部、四川大部分地区、贵州等地区为产业集群融合推广区域。

交能融合项目商业模式探索

随着光伏技术进步及交能融合理念的提出，交通运输行业光伏开发与应用理念已得到广泛认可，各地多个工程开展了相关的实践探索，但总体来看，其仍处于光伏应用的初期阶段，存在许多问题。其中，从技术经济的角度出发，由于目前光伏发电的效率仍然不高，光伏路面、光伏公路廊道和光伏边坡等技术均存在初始建设成本高、运营维护较为困难以及电能损耗较高等问题，企业整体投资收益率不高、成本回收期长，市场投资活力不足。因此，可通过分析商业模式开发带动交通领域上下游产业链、经济带、园区建设、城市更新、乡村振兴发展，为交能融合提供技术经济可行的项目落地解决方案。

● 商业模式发展路径分析

根据我国交通领域和能源领域的发展现状和趋势，交能融合模式发展路径可分为3个阶段，如下图所示：

↑ 交能融合商业模式发展路径分析

第1阶段是把握自然资源优势的培育发展阶段。充分利用光照等可再生资源，以分布式光伏等可再生能源系统为中心，配合储能站和充电桩建设，构建“可再生能源+储+充”一体化系统。

第2阶段是基于智慧能源综合服务的提升发展阶段。增加能源基础设施、交通基础设施与通信智能化设施等建设，形成高能效供给策略，构建智慧能源综合服务的产业体系。

第3阶段是探索路衍经济新模式的创新发展阶段。充分开发和利用公路沿线资源，形成交通、能源与其他产业相融合的产业集群和产业链，构建路衍经济产业协同体系。

● 商业模式框架分析

交能融合商业模式框架以能源服务企业为出发点，分析不同发展阶段的市场定位、投融资主体及方式、运营方式及盈利机制，具体如下：

（1）市场定位

在培育发展阶段，利用设备的时空互补特性实现供能保障。考虑光伏等可再生能源出力的不确定性，利用储能、充电桩设备和可再生能源出力的时空互补特性保障用户侧的用能稳定性。

在提升发展阶段，利用通信智能技术等提高经济效益。通过引入大数据、云计算、移动互联等技术搭建综合能源服务平台，着力打通交通领域与能源领域间的行业协同壁垒，同时提高供能和用能的经济效益。

在创新发展阶段，利用市场定位提供差异化服务。通过实现设备、用户和数据的互联，在能源互联网背景下对不同产业客户的需求和用能信息进行精准的分析，以配合用户的能源需求提供差异化服务。

（2）投融资主体及方式

本文基于资产结构和产业链延伸度将交能融合项目的投资者分为长产业链的重资产投资者、长产业链的轻资产投资者、专注某些领域的重资产投资者、专注某些领域的轻资产投资者。不同类型的投资者具有相应的特点和投融资方式，并在不同发展阶段进入交能融合领域，具体如下表所示。

↑ 基于不同类型投资者的投融资建设方式分析

（3）运营方式及盈利机制

根据交能融合项目运营内容的不同，分为资产运营及盈利机制、服务运营及盈利机制和交易运营及盈利机制。交能融合商业模式不同发展阶段的运营方式及利益来源如下表所示：

↑ 不同发展阶段的运营方式及盈利机制分析

● 商业模式典型场景构想

（1）培育发展阶段的商业模式典型场景构想

针对在高速公路服务区建设“可再生能源+储+充”一体化系统的项目，长产业链的重资产投资者通过EPC、BOT、融资租赁等方式进行融资建设，利用可再生能源装置、储能、充电桩等资产为用户提供电能，余电上网，并通过与用户签订协议或直接收费的方式获得运营收益。场景内容具体如下图所示。

↑ 培育发展阶段的商业模式典型场景

（2）提升发展阶段的商业模式典型场景构想

针对公路综合能源集成服务系统项目，专注某些领域的轻资产投资者通过EMC方式进行融资建设，利用节能改造、用能诊断、优化用能方案等手段，为用户提高供能可靠性，节约能源支出，并通过收取服务费和节能收益分成的方式获得运营收益。场景内容具体如下图所示。

↑ 提升发展阶段的商业模式典型场景

场景构想：假定能源大数据分析公司通过EMC方式投资公路综合能源集成服务系统，为本文第2章的能源生产供应系统提供节能改造和优化用能方案服务。公路综合能源集成服务系统工程总投资约6000万元，主要的经济评价参数见下表。本工程的项目投资回收期10.07年，投资财务内部收益率（税后）7.98%，资本金财务内部收益率（税后）8.77%，大于基准收益率（税后），方案可行。

↑ 提升发展阶段典型项目经济评价参数表

（3）创新发展阶段的商业模式典型场景构想

针对“交能融合+路衍经济产业”协同模式的项目，长产业链的轻资产投资者通过EPC、BOT、EMC等方式进行融资建设，与路衍经济的不同产业用户进行市场交易，增加新能源消纳，促进节能减排，并通过市场交易结算的方式获得运营收益。场景内容具体如下图所示。

↑ 创新发展阶段的商业模式典型场景

场景构想：假定设计院通过EPC方式投资公路综合能源集成服务系统和上文的能源生产供应系统，为高速公路附近的产业园区和特色旅游景区等路衍经济产业链提供电能售卖、碳交易服务，并通过现货市场、碳交易市场实现交易。公路综合能源集成服务系统和能源生产供应系统工程总投资约65387.61万元，主要的经济评价参数见下表。本工程项目的投资回收期12.61年，投资财务内部收益率（税后）5.11%，资本金财务内部收益率（税后）7.64%，大于基准收益率（税后），方案可行。

↑ 创新发展阶段典型项目经济评价参数表

本文为推动交能融合模式的落地与提升发展，构建交能融合项目的投资可行性分析模型和商业模式发展框架，得出的主要结论如下：

目前我国交能融合项目主要利用分布式光伏进行发电，光照利用小时数、光伏组件价格、装机规模、发电电价等因素是影响投资估算的决策要点，固定资产投资、发电量、上网电价、并网消纳是影响项目经济性的主要风险点。

我国交能融合项目的商业模式可分为培育、提升和创新3个发展阶段。针对不同发展阶段，本文通过能源服务内容分析模式的定位，通过投资者性质分析模式的投融资方式，通过利益来源分析模式的运营方式及盈利机制，构建商业模式框架。

根据上文的研究分析，本文结合目前交能融合领域融合技术不规范，应用场景不成熟等问题，提出以下发展建议：

针对基于分布式光伏开发的交能融合模式推广，在我国范围内，河北西北部、山东、广东南部和海南为单项产业融合推广区域，甘肃北部、山西北部、河南、吉林、辽宁等地区为多产业融合推广区域，安徽南部、四川大部分地区、贵州等地区为产业集群融合推广区域。

目前交能融合应用场景主要为“分布式光伏等可再生能源+高速公路”，缺乏源网荷储一体化深度融合的理论及技术。未来随着能源和交通技术等发展，交能融合应用场景将引入冷热电多能互补等技术和港口、航空、铁路等场景，可以通过借鉴和提升综合能源系统的相关技术及概念，挖掘不同场景的灵活性资源，形成高效可靠的技术支撑体系。