什麼是 ESCO?
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ESCO 行業的開始(Energy Service Company)
能源服務業務的開始,可以歸咎於 20 世紀 70 年代末的能源危機,因為企業家們制訂了應對能源成本上漲的方法。最早的例子之一是德克薩斯州的一家公司 Time Energy,該公司推出了一種裝置,可以自動切換燈和其他裝置來調節能源使用。該產品最初沒有銷售的主要原因,是潛在使用者懷疑節約是否真的實現。為了消除這種疑慮,該公司決定提前安裝該裝置,並要求節省一定比例的費用。結果是 ESCO 模型的基礎。透過這個過程,該公司實現了更高的銷售額和更多的回報,因為節省了大量資金。
20 世紀 70 年代和 80 年代的行業成長狀況
隨著越來越多的企業家看到這個市場的發展,更多的公司開始建立。第一波 ESCO 通常是大型能源公司或小型、暴發戶、獨立公司的小型部門。然而,在能源危機結束後,鑑於能源成本較低,這些公司對潛在客戶執行節能專案的槓桿作用很小。這阻礙了 20 世紀 70 年代末經歷的成長繼續下去。該行業在 20 世紀 70 年代和 80 年代成長緩慢,受醫院效率公司(HEC Inc.)等專業公司的刺激,該公司成立於 1982 年,專注於能源密集型醫療部門。HEC Inc.,後來更名為 Select Energy Services,於 1990 年被東北公用事業公司收購,並於 2006 年出售給Ameresco。
20 世紀 90 年代:公用事業和整合能源公司成為主要參與者
隨著能源成本的上升,以及照明、暖通冷氣機(供暖、通風和冷氣機)和建築能源管理等效率技術的可用性,ESCO 專案變得更加普遍。ESCO 一詞在希望升級其建築系統(要麼過時且需要更換),或用於校園和地區能源廠升級的潛在客戶中,也變得更加廣為人知。
隨著 20 世紀 90 年代美國能源市場的放鬆管制,能源服務業務迅速崛起。 幾十年來,公用事業公司一直享有壟斷的庇護所,並保證發電廠投資的回報,現在不得不爭相向許多最大的客戶提供電力。他們現在將能源服務視為潛在的新業務線,以留住現有的大客戶。此外,隨著供應方的新機會,許多能源服務公司(ESCO)開始擴充套件到發電市場,建造地區發電廠或將熱電聯產設施納入效率專案。
例如,1996 年 11 月,前私營區域能源效能承包,和諮詢公司 BGA 公司被 TECO Energy 收購,2004 年被雪佛龍公司收購。1998 年,BGA 進入了地區能源廠業務,完成了佛羅里達州第一個第三方擁有和經營的地區冷卻廠的建設。
2000 年代的十年:進入整合期,許多公用事業的退出
2001 年安然崩潰,以及放鬆管制努力的顛覆或逆轉之後,許多公用事業公司關閉或出售了能源服務業務。其餘獨立公司之間出現了重大整合。根據行業集團 NAESCO 的資料,2006 年,ESCO 在美國的收入成長了 22%,達到 36 億美元。
ESCO 運營原則
行業服務內容簡介
能源服務公司(ESCO)是為客戶提供全面能源解決方案的一種公司,包括審計、重新設計和實施客戶能源消耗方式的變化,主要目標是提高效率。 提供的其他可能服務,包括能源基礎設施外包、能源供應、融資和風險管理。 正是這種全面的服務,將 ESCO 與普通能源公司區分開來,後者的主要業務只是為客戶提供能源。通常,對 ESCO 的實質營收是基於績效的表現,因此客戶和 ESCO 之間共享提高能源效率的好處。
ESCO 通常使用績效合同,這意味著如果專案不提供投資回報,ESCO 有責任支付差額,從而確保其客戶節省能源和成本。因此,ESCO 與諮詢工程師和裝置承包商有著根本的不同:前者通常會因他們的建議而獲得報酬,而後者則為裝置支付報酬,並且不承擔任何專案風險。ESCO 提供的服務的無風險性質,為客戶投資提供了令人信服的激勵。
ESCO 的一些典型特徵如下:
- 所有權 —— ESCO 可以是私人企業,無論是獨立的,還是大型企業集團的一部分,國有的、非營利組織、合資企業、製造商或製造商的子公司。
- 客戶 —— ESCO 通常按部門(行業、公用事業、房地產等)和規模(大型或小型專案)專注於市場利基市場。
- 技術 —— 一些 ESCO 具有技術專業化(例如照明、暖通冷氣機、特定工業流程),而另一些則目的在採取整體方法。
- 專案融資 —— 融資能力因 ESCO 的財務狀況而異。有些公司有大型母公司,這使他們能夠自籌資金專案。然而,所有 ESCO 在某種程度上,都依賴第三方融資。
開發一個專案的過程
節能專案通常從開發能節能的想法開始,進而節約成本。這項任務通常是 ESCO 的責任。ESCO 經常向潛在客戶提出節能專案,和績效合同的建議。 據說這個 ESCO 「驅動」了這個專案。一旦所有者意識到節能專案的可能性,他或她可以選擇將其投標,或者只是堅持原始的 ESCO。在研究和調查的初始階段,來自 ESCO 的能源審計師調查現場,並審查專案系統,以確定可以節省成本的領域,通常對客戶免費。這是所謂的能源審計,該階段通常被稱為可行性研究。潛在專案的假設,由客戶和審計師制訂,然後 ESCO 的工程開發團隊擴充套件,和彙編解決方案。
下一階段被稱為工程和設計階段,它進一步定義了專案,並可以提供更確定的成本和節約估算。工程師們負責制訂具有成本效益的措施,以獲得最大的節能潛力。這些措施可以從高效的照明和供暖/冷氣機升級,到具有變速驅動和集中式能源管理系統的更高效的電機。有各種各樣的措施,可以節省大量能源。
一旦專案開發並簽署績效合同,施工或實施階段就開始。完成這一階段後,監測和維護或測量和驗證(M&V,Measurement & Verification)階段開始。這個階段是驗證施工前計算,用於確定實際的成本節約。這個階段並不總是包含在履約中。事實上,業主在績效合同審查期間必須考慮三個選項。這些選項從最低到最昂貴:
- 除了對裝置提供的保修外,沒有其他保修。
- ESCO 提供了 M&V,以顯示完工後短期內的預計節能。
- ESCO 提供了 M&V,以顯示整個回收期的預計節能。
典型的交易涉及 ESCO 借現金購買裝置,或為客戶節能。客戶向 ESCO 支付其常規能源成本(或很大一部分),但節能使 ESCO 只能向其能源供應商支付其中的一小部分。差額將支付貸款利息和盈利。通常,ESCO 能夠比其客戶公司本身更好地實施和資助效率改進。
選擇 ESCO
一旦專案被定義,但在大部分工程工作完成之前,可能需要透過,將專案「出標」來選擇 ESCO。當客戶自己開發專案,或被要求允許他人按照政府要求競標工作時,通常會出現這種情況。後者在任何州或聯邦資助的專案上都是這種情況。典型的流程包括資格申請(RFQ,Request for qualifications),其中感興趣的 ESCO 提交其公司簡歷、業務概況、經驗和初步計劃。收到後,客戶將建立 3-5 家公司的「短名單」。這份名單列出了專案概況,與 RFQ 中業主的想法最吻合的公司。然後,客戶要求提出建議書(RFP,Request for proposal),這是對專案的更詳細解釋。本檔案包含所有成本節約措施、產品、併購計劃和績效合同。
客戶通常允許至少六週的時間,在提交資訊之前進行彙編。一旦提交,提案由客戶審查,客戶可以與申請人進行面試。然後,客戶選擇由客戶確定的 ESCO,為能源專案提供最佳解決方案。一個好的 ESCO 將幫助所有者,從頭到尾,將所有部件放在一起。根據能源服務聯盟的說法,合格的 ESCO 可以幫助你將碎片拼湊在一起:
- 辨識和評估節能機會;
- 開發工程設計和規格;
- 從設計到安裝再到監控管理專案;
- 安排融資;
- 訓練你的員工並提供持續的維護服務;以及
- 保證節約將涵蓋所有專案成本。
節能追蹤方法
在安裝節能措施(ECM,Energy conservation measures)後,ESCO 通常確定專案節能,並向客戶介紹節能結果。計算節能的常見方法,是測量與 ECM 相關的能量流,然後應用電子表格計算來確定節約。例如,冷卻器的改造需要測量冷卻水供應和返回溫度和千瓦。這種方法的好處是,ECM 是獨立的,並且只考慮與 ECM 本身相關的能量流。
這種方法在國際效能測量和驗證協議(IPMVP,International Performance Measurement and Verification Protocol)中,被描述為選項 A 或選項 B。表1 列出了不同的選項。選項 A 需要一些測量,並允許對某些引數進行估計。選項 B 要求測量所有引數。在這兩個選項中,都會進行計算(通常在電子表格中)來確定節能。選項 C 使用水電費來確定節能。
在許多情況下,選項 A 或選項 B(計量和計算)是衡量節能的最佳方法,然而,一些 ESCO 堅持只使用選項 A 或選項 B,而選項 C 顯然是最合適的。 如果 ESCO 是照明承包商,那麼選項 A 應該在所有情況下都有效。可以將固定裝置前後的現場測量、商定的操作時間,以及簡單的計算,插入可以計算節約的電子表格中。相同的電子表格可以一遍又一遍地使用。然而,對於提供各種不同改造的 ESCO,有必要能夠採用所有選項,以便為每個工作選擇最佳選項。控制改造或暖通冷氣機系統的改造,通常是選項 C 的絕佳候選者。
安裝節能措施(ECM)後,必須確定專案節省的費用。這個過程被稱為測量和驗證(M&V),通常由 ESCO 執行,但也可能由客戶或第三方執行。國際效能測量和驗證協議(IPMVP),是確定能源管理計劃創造的實際節約的標準 M&V 指南。由於節約是沒有能源使用,因此無法直接衡量。IPMVP 提供了 4 種使用測量方法,來可靠地確定實際節約。在實施 ECM 之前,各方通常會制訂並商定,將 4 種一般方法中最合適的方法,應用於特定專案的計劃。
IPMVP 選項 A - 改裝隔離:關鍵引數測量節約,由關鍵效能引數的現場測量決定,該引數定義了 ECM 受影響系統的能源使用。估計未選擇用於現場測量的引數。
IPMVP 選項 B - 改裝隔離:所有引數測量節約,都透過對受 ECM 影響系統的能源使用,進行現場測量來確定。
IPMVP 選項 C - 整個設施節約,是透過測量整個設施,或次設施級別的能源使用來確定的。
IPMVP 選項 D - 校準模擬節約,是透過模擬設施,或子設施的能源使用來確定的。模擬模型必須校準,以便預測與實際計量資料大致吻合的能量模式。
表1 提供了針對不同專案特徵的建議 IPMVP 選項。對於每個專案,應選擇一種 M&V 方法,以平衡實現節約的不確定性,和 M&V 計劃的成本。一些計劃僅包括短期驗證方法,另一些計劃包括長時間的重複測量。由於確定實現的節約金額的費用侵蝕了儲蓄本身的好處,IPMVP 建議在 M&V 上花費超過預期節餘的 10%。通常,M&V 方法與其他監控、支援或維護服務捆綁在一起,以幫助實現或確保節約效能。這些成本不應被視為併購費用,根據專案和服務細節,可能大大超過節約的 10%。
利用儲蓄
一旦專案完成,能源節約的直接結果(通常在 15% 至 35% 之間),長期維護成本可以用於升級能源系統的資本投資。 ESCO 和績效合同,通常都是這樣運作的。從某種意義上說,初始實施是免費的,付款來自融資公司或 ESCO 收集的節能百分比。客戶可能還希望在回收期內,使用一些資本投資資金,來降低該百分比。償還期從五年到二十年不等,具體取決於談判合同。在美國大多數州或聯邦資助專案的最大回報為 15 年。 一旦裝置和專案支付完畢,客戶可能有權獲得全額節約,以根據自己的意願使用。透過節能專案,為大型資本改進提供資金也很常見。機械/電氣系統的升級、新建的包絡元件,甚至修復和改造可能會包含在合同中,即使它們對節能量沒有影響。透過利用節能,客戶可能能夠將曾經用於支付能源的資金用於資本改進,否則,這在目前分配的資金下是不可行的。
美國 S. 聯邦計劃:「超級 ESPC」
自 20 世紀 90 年代成立以來,一個單一的美國。被稱為「超級 ESPC」(ESPC 代表節能效能合同)的美國政府計劃,在 ESCO 合同中承擔了 29 億美元。該計劃於 2008 年 12 月進行了修改和重新授權,16 家公司獲得了無限期交付/無限數量(IDIQ)合同,每家公司最高可達 50 億美元,總價值 800 億美元的潛在節能專案。
將 16 家公司分組,方便地說明瞭行業結構,以及每家公司透過使用 ESCO 節能績效合同模型的專案創造價值的方式。裝置附屬公司使用績效承包作為其產品的銷售通路。公用事業附屬公司提供 ESCO 專案作為增值服務,以吸引和留住大客戶,通常只關注他們的公用事業足跡。非實用能源服務公司產品中立,往往具有更大的地理足跡,通常提供從能源改造,到可再生能源開發的廣泛服務。
附屬裝置
- NORESCO(承運人)
- 霍尼韋爾建築解決方案 SES
- 江森自控政府系統,L.L.C. (紐約)
- 施耐德電氣
- 西門子政府服務公司
Trane
公用事業附屬
ConEdison
Constellation
- FPL 能源服務
- Pepco能源服務
- Energy Systems 集團
非實用能源服務
- Ameresco(Ennovate,Exelon Services Federal Group,E3,APS... 獲得)
- Benham 有限責任公司(SAIC 收購)
- CEG Solutions LLC(前身為 Clark Energy Group LLC)
- Lockheed Martin 服務公司
McKinstry
Brewer Garrett
ESCO 2.0[編輯]
2005 年 6 月,GAO 釋出了一份報告:「節能:績效合同提供好處,但需要警惕來保護政府利益。」 負責技術、收購和物流的國防部副部長辦公室,同意 GAO 的調查結果。國防部指出:「雖然這些複雜的合同的結構,是為了確保節約超過成本,但我們認識到,必須改進我們的測量和驗證程式,以確認實際資料的估計。」未經驗證的節約,通常規定而不是證明,不會在地下投入更多的石油,使二氧化碳從空氣中排出或減少營運預算。
GAO ESPC 研究使人們質疑,是否有足夠的資料,來證明 ESCO 帶來的收益隨著時間的發展是永續的。該研究進一步質疑,讓 ESCO 監控和驗證自己專案績效的做法。
事實上,大多數建築物和設施在節能和最佳維護方面,表現出相同的基本限制。美國聯邦研究顯示,主要和小型建築系統通常無法滿足效能預期,隨著時間的推移,這些故障往往被忽視。建築物的功能、租戶數量和空間配置隨著時間的發展而發生變化,對控制建築效能的系統產生了不利影響。
令人驚訝的是,幾乎所有的建築物、建築群和建築內部的系統,仍然以斷開的獨立方式執行,專有系統導致建築物不必要地浪費能源。最近的研究發現,大約 30% 的 LEED 認證建築的效能大大超出預期,而 25% 的效能比預期差得多。一般來說,LEED 認證建築在能源使用方面的表現,比非 LEED 認證建築好 25-30%。客戶最終很難或不可能建構一個,將能源使用和維護成本關聯在一起的單一整合圖片,以控制系統效能、空間使用、節能措施,和使用設施空間的人的行為。
最近的一個現象,是將績效承包的好處,與綠建築的好處相結合的概念,親切地描述為綠績效承包。這個概念之所以有意義,是因為對於綠建築來說,最昂貴的先決條件通常是能效要求。LEED 評級系統要求使用 EPA EnergyStar 系統,對建築進行基準測試。滿足 LEED 先決條件的最低分數為 75 分或以上(這意味著該建築在基準建築中排名前 75 百分位)。 由於效能承包試圖找到所有能源廢棄物來源,那麼經過效能承包過程的建築,應該滿足 LEED 的先決條件。
綠效能承包可用於實現新建築設計和施工,以及現有建築的永續性目標。
新建築:將較高效率的選擇,與設計的低效率建築的建模效能進行比較。對正在設計和建造的建築應用效能承包,是治療壓力的完美方法,以「重視工程師」新建築的效率和永續性。在新建築中,效能收縮透過使用長期節能,來支付高效措施的增量第一成本,彌合了第一成本和生命週期成本前景之間的差距。
現有建築:綠效能承包,為實施和資助建築的效率和永續性升級,提供了機制,包括改善營運。在現有建築中實現永續建築效能,可以以合理的成本進行。如果需要,系統或建築升級可以隨著時間的發展而分散,並在資本美元可用時實施。
綠績效合同,為各種建築、場地和基礎設施改進,提供了全面的綜合解決方案,它允許建築業主用組織費用預算中的資金,支付這些建築永續性改善,包括資本改進或可再生能源。
結果是一棟效能更好的建築,以及綠色建築的所有公共關係和行銷效益。
復古委內
研究顯示,幾乎每棟建築都存在,安裝不完整的控制系統、過多的冷卻和供暖能力,以及無法獲得讓高階決策者,瞭解建築物真正表現所需的資料。美國國家標準與技術研究所(NIST)發現,在需要更換或大幅改造之前,平均建築壽命僅佔其預測壽命的三分之二。通常,對這組問題的解釋是建築生命週期開始時建築除錯不完整或不當。(建築除錯,是每個新建築系統最初配置和校準其佔用負載的啟動過程,以使其啟動和執行。)
據 NIST 稱,很少有建築除錯所需的時間,缺陷和機會被忽視,系統潛力沒有實現。隨著時間的發展,裝置效能和控制序列會自然下降,不合格的效能,甚至系統和元件的故障也無法辨識。最終結果幾乎是各種普遍的廢棄物,包括大量的能源和維護成本。
獨立測量和驗證
很少有能源服務公司或 ESPC,可以解決這些因素(如果有的話),因為定義實際問題所需的資訊沒有被捕獲。顯然需要提供 ESPC 流程,目前缺乏的問責制和透明度,以及大量「實際資料」的綜合解決方案。事實上,儘管使用、維護、能源成本,和使用者行為發生了變化,但仍然需要一種獨立的手段來持續監控效能,以便建築更快地達到峰值效能,並隨著時間的推移保持峰值效能(如圖中的黃色欄位所示)。
ESCO 2.0 的關鍵元件
- 建築管理系統、計量子系統,和資產管理應用程式的即時整合和可見性。
- 自動即時分析和報告與子系統營運、能源使用和裝置維護管理相關的關鍵績效指標。
- 關於以結果為導向的能源使用和維護計劃完善的建議,這將使減能目標能夠實現或超過。
- 持續監測子系統,以不斷擴大節能工作和維護管理改進,以進一步降低成本。
- 對 ESCO 和其他節能措施(ECM)計劃進行獨立驗證。
總部位於英國和歐洲的 ESCOs
一些公司已經開始在歐洲提供 ESCO 服務。與美國一樣,有些屬於公用事業公司,有些屬於製造商,有些則獨立。
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