中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2014年6月，習(xí)近平總書記提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”的能源安全新戰(zhàn)略，明確了我國能源革命的方向，引領(lǐng)了我國能源發(fā)展的趨勢。隨著傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的改進(jìn)，風(fēng)電、光伏等可再生能源的發(fā)展，新型能源利用技術(shù)的變革，智能電網(wǎng)等能源輸配網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以及用戶智慧用能新需求的提出，發(fā)展綜合能源已成為我國電力系統(tǒng)建設(shè)和能源變革的重要方式。
綜合能源涵蓋電力、煤炭、石油、天然氣、可再生能源等多種能源資源。以電力為核心，實(shí)施多異質(zhì)能源協(xié)調(diào)規(guī)劃、優(yōu)化運(yùn)行、協(xié)同管理、交互響應(yīng)和互補(bǔ)互濟(jì)，已成為發(fā)展綜合能源的廣泛共識(shí)。為此，我國提出建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，推進(jìn)建設(shè)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補(bǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)。為進(jìn)一步提升能源綜合利用效率，提高可再生能源利用水平，滿足用戶智慧用能需求，在用戶側(cè)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，推進(jìn)綜合能源服務(wù)，成為發(fā)展綜合能源的重要措施。
建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，推進(jìn)綜合能源服務(wù)，是發(fā)展綜合能源的具體形式和建設(shè)新一代電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，也是全面推進(jìn)能源革命的重大戰(zhàn)略支撐。
綜合能源對(duì)于推進(jìn)能源革命的重要意義
發(fā)展綜合能源可有力推動(dòng)能源消費(fèi)革命。建設(shè)城市能源互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建面向園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等用能對(duì)象的綜合能源系統(tǒng)，推進(jìn)綜合能源服務(wù)，培育虛擬電廠、負(fù)荷聚集商等綜合能源新型主體，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G等數(shù)字信息技術(shù)，滿足用戶的智慧用能需求，實(shí)現(xiàn)多種能源的優(yōu)化配置、優(yōu)勢互補(bǔ)，可有效提升用戶能效，控制能源消費(fèi)總量，從而推進(jìn)能源消費(fèi)革命，形成能源節(jié)約型社會(huì)。
發(fā)展綜合能源可有力推動(dòng)能源供給革命。能源互聯(lián)網(wǎng)與綜合能源系統(tǒng)涵蓋化石能源與可再生能源，統(tǒng)籌集中式與分布式能源類型，可實(shí)現(xiàn)多元能源供應(yīng)的充分互補(bǔ)，以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)與熱力管網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)、交通網(wǎng)絡(luò)等多種類型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，發(fā)揮儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)冷、抽水蓄能等儲(chǔ)能靈活資源的調(diào)節(jié)能力，有效調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源的響應(yīng)潛力，可實(shí)現(xiàn)多能源系統(tǒng)的橫向多能互補(bǔ)與縱向協(xié)調(diào)發(fā)展，從而構(gòu)建能源多元供應(yīng)體系，推動(dòng)能源供給革命。
發(fā)展綜合能源可有力推動(dòng)能源技術(shù)革命。在技術(shù)創(chuàng)新方面，發(fā)展綜合能源將有力推進(jìn)能源路由器等綜合能源耦合、調(diào)控技術(shù)，以及智慧用能等技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展；在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方面，發(fā)展綜合能源將有力激發(fā)綜合能源核心設(shè)備制造、綜合能源服務(wù)等新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展；在商業(yè)模式創(chuàng)新方面，發(fā)展綜合能源將有力推動(dòng)綜合能源定制化服務(wù)、綠色能源服務(wù)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微平衡交易、負(fù)荷聚集商、虛擬電廠等新型商業(yè)模式與市場主體的涌現(xiàn)。因此，發(fā)展綜合能源可全面帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推動(dòng)能源技術(shù)革命。
發(fā)展綜合能源可有力推動(dòng)能源體制革命。以電力為核心建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，可全面推進(jìn)多種能源的互補(bǔ)融合，打破能源體制壁壘，形成涵蓋電力市場、碳交易市場、綠色配額交易市場、煤電聯(lián)動(dòng)機(jī)制等多類型市場機(jī)制，通過市場競爭的方式還原能源商品屬性，進(jìn)而推動(dòng)我國能源體制革命。
發(fā)展綜合能源可有力推動(dòng)能源國際合作。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是發(fā)展綜合能源，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，可推動(dòng)清潔、綠色能源發(fā)展，滿足全球電力需求，體現(xiàn)我國推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、應(yīng)對(duì)氣候變化的國際擔(dān)當(dāng)。建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，是我國推動(dòng)“一帶一路”建設(shè)的重要戰(zhàn)略，是推動(dòng)能源國際合作的重要舉措。
綜上所述，發(fā)展綜合能源可助力我國完成“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全戰(zhàn)略，是我國能源變革的重要舉措和能源發(fā)展趨勢。因此，發(fā)展綜合能源是我國“十四五”能源電力規(guī)劃的重要內(nèi)容。為此，需明確綜合能源發(fā)展思路，解決關(guān)鍵規(guī)劃問題，從而全面推動(dòng)電力系統(tǒng)建設(shè)，支撐能源革命。
綜合能源“十四五”的發(fā)展思路
能源互聯(lián)網(wǎng)、綜合能源系統(tǒng)和綜合能源服務(wù)是綜合能源發(fā)展的具體形式，綜合能源在“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃主要應(yīng)從基礎(chǔ)架構(gòu)、終端綜合能源系統(tǒng)和綜合能源服務(wù)等方面展開。
1、完善能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)
欲發(fā)揮能源互聯(lián)網(wǎng)橫向多能集成互補(bǔ)與縱向源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)的優(yōu)勢特征，首先需完善其基礎(chǔ)架構(gòu)。第一，建設(shè)風(fēng)電場、光伏電站等可再生能源智慧運(yùn)行平臺(tái)，精準(zhǔn)預(yù)測可再生能源出力，平抑可再生能源出力隨機(jī)性、波動(dòng)性等不足，提升可再生能源電力供應(yīng)的可靠性。第二，推進(jìn)燃煤電廠等化石能源發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造，提升設(shè)備的梯級(jí)利用水平和深度調(diào)峰能力，既發(fā)揮火電機(jī)組的基荷作用，同時(shí)挖掘其多能互補(bǔ)潛力。第三，加強(qiáng)能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)，推進(jìn)特高壓建設(shè)，實(shí)現(xiàn)能源跨區(qū)域遠(yuǎn)距離傳輸與優(yōu)化配置，與熱力管網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)、交通網(wǎng)絡(luò)等多種類型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)多種能源的協(xié)同轉(zhuǎn)化與集成調(diào)配。第四，推進(jìn)智能終端建設(shè)，包括：智能工廠、智能小區(qū)、智慧樓宇、智能家居等，支撐建設(shè)智慧城市，實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)端的智能計(jì)量、檢測、診斷和調(diào)控，提升綜合能源需求響應(yīng)水平。第五，加快儲(chǔ)能設(shè)施布局，在風(fēng)電場、光伏電站等可再生能源基地配套儲(chǔ)能電站，建設(shè)抽水蓄能電站，鼓勵(lì)發(fā)展儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)冷、儲(chǔ)氫等多類型儲(chǔ)能設(shè)施，提升能源系統(tǒng)靈活性資源的調(diào)控水平。
2、建設(shè)綜合能源系統(tǒng)
發(fā)展綜合能源的重要目標(biāo)是提高用能效率，降低用能成本，提升智慧用能體驗(yàn)。為此，需在用戶側(cè)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)。第一，加強(qiáng)用戶側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展冷熱電三聯(lián)供、熱泵、工業(yè)余熱余壓利用等綜合能源利用基礎(chǔ)設(shè)施，推動(dòng)屋頂光伏、分散式風(fēng)電等分布式可再生能源的優(yōu)化布局與高效利用，推廣電動(dòng)汽車等電能替代方式并完善充電樁等配套設(shè)施的建設(shè)，鼓勵(lì)小區(qū)、樓宇、家庭等用戶單元配備分布式儲(chǔ)能設(shè)備，統(tǒng)籌智能配電網(wǎng)與熱力、天然氣等能源管網(wǎng)的布局與協(xié)同管理。第二，因地制宜建設(shè)綜合能源系統(tǒng)，面向工業(yè)園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等用戶側(cè)單元，充分利用其分布式設(shè)施及能源網(wǎng)絡(luò)，分別構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的綜合能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)局部綜合能源的互補(bǔ)協(xié)調(diào)與集成利用。第三，建設(shè)城市能源互聯(lián)網(wǎng)，以集中式能源基地為依托，聯(lián)接各園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等綜合能源系統(tǒng)，構(gòu)建城市能源互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多種能源在城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的廣泛互聯(lián)與綜合高效利用，支撐智慧城市建設(shè)。
3、開展綜合能源服務(wù)
持續(xù)穩(wěn)定的市場化運(yùn)行業(yè)務(wù)是發(fā)展綜合能源的重要保障，因此需大力開展綜合能源服務(wù)。第一，開展以電力為核心的綜合能源交易，鼓勵(lì)綜合能源運(yùn)營商等多類型主體參與電力中長期交易、零售交易，形成多樣化電力零售套餐；開展點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式能源交易，搭建分布式電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等靈活性資源交易平臺(tái)；以綜合能源系統(tǒng)為參與主體，形成多類型靈活性資源參與的需求側(cè)響應(yīng)市場，挖掘需求側(cè)資源的系統(tǒng)調(diào)節(jié)潛力。第二，開展可再生能源配額及綠證交易，以可再生能源電力消納責(zé)任權(quán)重為目標(biāo)，開展配額指標(biāo)交易，推進(jìn)可再生能源綠色電力證書的認(rèn)購與交易，提升可再生能源的消納水平。第三，開展智慧能源服務(wù)，挖掘能源大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值，創(chuàng)新拓展能量托管、交易委托、能效管理、節(jié)能服務(wù)、信息服務(wù)等增值服務(wù)。第四，培育新型市場主體，增強(qiáng)市場活力，鼓勵(lì)多元化競爭，形成產(chǎn)消一體用戶（Prosumer）、綜合能源運(yùn)營商、負(fù)荷集成商、虛擬電廠等多元主體參與靈活性資源優(yōu)化配置的智慧能源服務(wù)市場。
綜合能源“十四五”電力規(guī)劃的關(guān)鍵問題
為確保綜合能源建設(shè)順利進(jìn)行，全面支撐我國能源革命， “十四五”電力規(guī)劃的綜合能源規(guī)劃建設(shè)需解決以下關(guān)鍵問題。
應(yīng)用數(shù)字信息技術(shù)建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)
“云大物移智鏈”等數(shù)字信息技術(shù)是發(fā)展綜合能源，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐。需加快數(shù)字信息技術(shù)與能源物理技術(shù)的融合，推進(jìn)能源路由器等能源互聯(lián)網(wǎng)核心設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用；開發(fā)智慧能源運(yùn)控平臺(tái)，促進(jìn)能源信息充分利用，協(xié)調(diào)平衡各類資源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行智能決策、用戶用能高效便捷；應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，推進(jìn)去中心化、信息共享、智能結(jié)算的分布式能源微平衡交易，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)靈活性資源的合理配置與利用。
推進(jìn)火電機(jī)組技術(shù)改造
“十四五”期間，我國的能源結(jié)構(gòu)將持續(xù)優(yōu)化，傳統(tǒng)火電機(jī)組面臨清潔高效生產(chǎn)和轉(zhuǎn)變角色的更高要求。一方面，需推進(jìn)煤電機(jī)組超低排放和節(jié)能改造，實(shí)現(xiàn)能源清潔高效生產(chǎn)和梯級(jí)利用；另一方面，需實(shí)施煤電機(jī)組靈活性改造工程，提升機(jī)組的靈活性調(diào)節(jié)能力，通過參與深度調(diào)峰等輔助服務(wù)提升電力系統(tǒng)的可再生能源消納能力，大幅提升系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)水平，實(shí)現(xiàn)自身角色轉(zhuǎn)型。
構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)推進(jìn)綜合能源服務(wù)
提升用戶用能體驗(yàn)，滿足用戶多樣化用能需求，是“十四五”電力規(guī)劃的重要目標(biāo)，在需求側(cè)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，以此開展綜合能源服務(wù)，是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。一方面，以工業(yè)園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等實(shí)體單元為建設(shè)主體，充分利用冷熱電三聯(lián)供、屋頂光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等分布式能源，統(tǒng)籌配電網(wǎng)與熱力、天然氣等管網(wǎng)，應(yīng)用數(shù)字信息技術(shù)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，為提升用戶多樣化用能體驗(yàn)提供硬件支撐；另一方面，依托綜合能源系統(tǒng)，創(chuàng)新推行綜合能源零售套餐、分布式能源交易、能效管理、節(jié)能服務(wù)等綜合能源服務(wù)，滿足用戶的多樣化用能需求。
釋放需求響應(yīng)資源潛力
實(shí)施綜合能源需求響應(yīng)，可有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)供需平衡，提升可再生能源消納水平，其平衡調(diào)節(jié)作用與供給側(cè)相當(dāng)，且成本更低。如何充分釋放需求資源響應(yīng)潛力，成為“十四五”電力規(guī)劃的關(guān)鍵問題。一方面，應(yīng)依托綜合能源系統(tǒng)，統(tǒng)籌管理冷熱電三聯(lián)供、屋頂光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等分布式能源與負(fù)荷資源，充分挖掘各類資源的綜合響應(yīng)能力，提升需求資源響應(yīng)水平；另一方面，完善電力市場機(jī)制，通過現(xiàn)貨節(jié)點(diǎn)電價(jià)、分時(shí)電價(jià)、尖峰電價(jià)、直接負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷等政策、市場機(jī)制釋放需求響應(yīng)資源潛力，反應(yīng)資源價(jià)值。
仿真技術(shù)支撐科學(xué)規(guī)劃決策
綜合能源規(guī)劃的測算及決策水平直接影響“十四五”期間我國能源電力系統(tǒng)的建設(shè)成效，通過數(shù)學(xué)模型和算法支撐的仿真系統(tǒng)是解決該問題的有效途徑。為此，需加強(qiáng)綜合能源規(guī)劃仿真平臺(tái)的建設(shè)，支持“十四五”綜合能源科學(xué)規(guī)劃與決策，推動(dòng)高校、科研機(jī)構(gòu)等開發(fā)涵蓋規(guī)劃、運(yùn)行、效益評(píng)價(jià)在內(nèi)的綜合能源系統(tǒng)仿真平臺(tái)，針對(duì)可再生能源建設(shè)布局、新增火電容量、需求響應(yīng)資源潛力測算等能源規(guī)劃關(guān)鍵問題進(jìn)行仿真計(jì)算，從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益等多維度綜合評(píng)價(jià)規(guī)劃方案，模擬實(shí)施效果，為“十四五”綜合能源規(guī)劃的科學(xué)決策提供有力支撐。
綜上，發(fā)展綜合能源是推進(jìn)我國能源革命的重大戰(zhàn)略，是能源電力系統(tǒng)演化發(fā)展的趨勢。“十四五”電力規(guī)劃應(yīng)結(jié)合5G基站、特高壓、新能源汽車充電樁等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)戰(zhàn)略，充分、科學(xué)論證能源互聯(lián)網(wǎng)、綜合能源系統(tǒng)和綜合能源服務(wù)的規(guī)劃內(nèi)容，支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)步有序發(fā)展。
版權(quán)聲明
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2020年5期，作者供職于華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心。
