中國儲能網訊：隨著社會的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的單一能源系統(tǒng)，因其能源利用效率、技術、經濟等方面存在諸多不足，無法滿足“雙碳”背景下的高質量發(fā)展要求，因此，多能互補協(xié)同供應模式已經受到越來越多關注。
將不同能源聚合到一起，利用不同能源在不同時間、條件下的優(yōu)勢特點，做到能源的最大化利用，并減少能源浪費，是多能互補協(xié)同供應的底層邏輯。
國網綜合能源服務集團有限公司（以下簡稱“國網綜能服務集團”）綜合能源（新能源）事業(yè)部副總經理譙坤告訴記者，能源體系的多能互補協(xié)同供應是未來能源行業(yè)發(fā)展的重中之重，可以促進清潔能源快速發(fā)展，提高供電質量，保障電網安全穩(wěn)定運行，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。
調動不同能源參與優(yōu)化配置
今年7月12日，上海市生態(tài)環(huán)境局在全國低碳日上海主會場活動中，向上海世博園區(qū)等四個市級低碳發(fā)展實踐區(qū)授予“上海市低碳發(fā)展示范區(qū)”稱號。
作為第一個提出“低碳世博”理念的世博會，上海世博園區(qū)自規(guī)劃之初，就將綠色環(huán)保、低碳用能作為規(guī)劃的第一要素。而在世博會后，園區(qū)在后續(xù)的開發(fā)過程中，也堅持綠色低碳發(fā)展道路，在創(chuàng)建低碳發(fā)展實踐區(qū)過程中，充分發(fā)揮政企聯(lián)合機制，調動園區(qū)內企業(yè)積極參與其中。
目前，世博園B片區(qū)聚集了13家中央企業(yè)及世博發(fā)展集團共14家用戶，總供能面積達64.7平方米。在能源供應方面，2016年，B片區(qū)的央企總部能源中心引入了多能互補協(xié)同供應系統(tǒng)。
據了解，世博B片區(qū)能源中心是以“冷熱電三聯(lián)供”“并網上網”“以熱定電”為設計原則，2套內燃發(fā)電機及溴化鋰機組為核心設備，配合6臺電制冷機、3臺燃氣熱水鍋爐、蓄冷/熱水箱及相關管網等組成的集中供能系統(tǒng)。其中，三聯(lián)供機組承擔基本負荷，蓄冷/熱水箱起到削峰填谷、平衡動態(tài)負荷的作用，電制冷機、熱水鍋爐滿足調峰負荷需要。
“三聯(lián)供系統(tǒng)的綜合能源利用效率可達到80%左右，較傳統(tǒng)火電的綜合能源利用效率可提高40%～50%。此外，分布式發(fā)電系統(tǒng)和吸收式空調技術的應用可降低夏季大電網的峰谷差。”譙坤表示。
改善區(qū)域能源結構，體現(xiàn)了能源利用的先進性。
近年來，國網綜能服務集團致力于開展多能互補協(xié)同供應業(yè)務，以滿足客戶的冷、熱、電、蒸汽等多種用能需求。國網綜能服務集團因地制宜，充分利用當地能源資源，并綜合應用高效供冷、供熱、供電以及儲能等以電為主的先進技術，為客戶提供多種能源協(xié)同供應和梯次利用的綜合能源服務。
在應用場景上，國網綜能服務集團在工業(yè)園區(qū)、綜合社區(qū)、智慧校園等擁有多個運行良好的示范項目。例如，山東輸變電設備有限公司生產廠區(qū)的綜合能源服務項目、張家口市宣化區(qū)京張奧園區(qū)的綜合能源服務項目、華北電力大學學生公寓的冷熱水項目、河南大學的地源熱泵供冷熱項目，以及武清高村清數科技園的供冷供熱項目等。
作為國網綜能服務集團的五大核心業(yè)務之一，多能互補協(xié)同供應業(yè)務是落實國家“雙碳”目標，實現(xiàn)終端用戶清潔、高效、經濟用能，豐富國家電網有限公司“供電+能效服務”內涵的重要舉措。目前，多能互補協(xié)同供應業(yè)務主要集中在華北等區(qū)域，其中，河北、北京、上海、天津等4個省市的多能互補協(xié)同供應業(yè)務的投資占比超50%。
多能互補協(xié)同供應業(yè)務的關鍵在于破除不同能源品類之間的壁壘，充分調動不同能源參與資源優(yōu)化配置。
對于如何加強不同能源之間的相互配合，綜合能源（新能源）事業(yè)部多能供應（綠電服務）中心副主任王建偉表示，從能源消費側現(xiàn)實及未來發(fā)展趨勢來看，電力消費已經占據了較大的消費比重，一些經濟發(fā)達地區(qū)已經達到30%～40%，“隨著新型電力系統(tǒng)的建設，未來電力消費在終端能源消費的比重將更高”。他介紹，國網綜能服務集團堅持發(fā)展以電為中心的多能互補協(xié)同供應形式，比如大型集中供冷熱能源站，通常就是結合電制冷機組、電鍋爐、各類熱泵及蓄冷蓄熱等技術形式，為用戶提供一站式能源解決方案；對于其他能源較為經濟的區(qū)域，國網綜能服務集團也可聯(lián)合行業(yè)單位共同開展合作，“但從現(xiàn)實業(yè)務推進角度來看，以電為中心的多能供應形式已經可以很好地解決絕大部分用戶的能源消費痛點”。
在傳統(tǒng)能源與新能源、不同能源資源之間的協(xié)調方面，應因地制宜，結合用戶的現(xiàn)實訴求，在成本最優(yōu)、效率最優(yōu)和安全可靠之間綜合考量后進行取舍。
“比如在進行商業(yè)樓宇建筑的多能互補協(xié)同供應時，冷、熱、電需求兼具，如何降低運行和使用成本是關鍵，因此可以在降低初始投資、提高運營效率方面進行優(yōu)化；而在化工、鋼鐵等高耗能行業(yè)，能源使用成本雖然是較為重要的因素，但用戶更加關注各類能源供應的安全可靠性，近年來還對降碳屬性越發(fā)關注。”王建偉表示，國網綜能服務集團在協(xié)調不同能源互相配合方面，技術日趨成熟，通過與不同能源品類的行業(yè)主導單位進行廣泛深入的合作，可以有效疏通行業(yè)壁壘，實現(xiàn)互利共贏。
打造共贏共享商業(yè)模式
2017年，國家能源局公布了《首批多能互補集成優(yōu)化示范工程名單》，確定了23個多能互補集成化示范工程，其中，終端一體化集成供能系統(tǒng)工程17個、風光水火儲多能互補系統(tǒng)工程6個。隨后，國家發(fā)展改革委、國家能源局等部門又相繼出臺了一系列多能互補的相關政策。包括《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》《關于印發(fā)工業(yè)領域碳達峰實施方案的通知》《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》等文件，都提出鼓勵多種能源協(xié)同開發(fā)利用，積極引導多能互補發(fā)展，構建電、熱、冷、氣等多能高效互補的用能結構。
政策的相繼落地，在我國掀起了建設多能互補協(xié)同供應示范工程項目的熱潮，除了國有企業(yè)，大量民營資本也紛紛涌入。不過，由于行業(yè)處于起步階段，不少民營企業(yè)投建的多能互補項目尚處于虧損狀態(tài)。究其原因，與商業(yè)模式模糊、行業(yè)標準缺失等不無關系。
國網綜能服務集團相關負責人表示，從業(yè)務角度來看，多能互補協(xié)同供應業(yè)務涉及供熱、制冷、發(fā)電、燃氣等不同行業(yè)，但目前每個行業(yè)在制度標準、行業(yè)規(guī)范和行政管理等方面均相對獨立，導致綜合能源服務的業(yè)務發(fā)展這么多年來缺少對多行業(yè)的統(tǒng)籌和規(guī)范，業(yè)務缺乏必要的行業(yè)指導。從具體項目來說，多能互補協(xié)同供應業(yè)務以服務客戶需求為目標，要為客戶量身打造綜合能源服務系統(tǒng)，但現(xiàn)實中用戶的用能種類、用能標準因地域等因素而不同，加上業(yè)主自身的訴求和相關邊界條件限制，使得項目的經濟性受到影響。
“在最近國家相關政策的鼓勵和引導下，多能互補協(xié)同供應業(yè)務市場保持著很高的熱度，跑馬圈地搶占優(yōu)質園區(qū)資源的不乏少數，但含有多種能源形式的能源微網等類型的多能互補協(xié)同供應業(yè)務，在與電網實現(xiàn)安全友好互動方面還做得不夠?！鄙鲜鲐撠熑苏f。
綜合來看，當前我國綜合能源服務發(fā)展面臨能效提升需求與企業(yè)追求效益的矛盾，這也是制約綜合能源服務產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的突出矛盾，亟待解決。多能互補協(xié)同供應業(yè)務的主體需要充分考量自身條件和需求，結合項目場景的能源組成、用能規(guī)模、用能特性、當地政策等，因地制宜地選取運營機制、制定運營策略，以實現(xiàn)能源的高效綜合利用和自身投資收益最大化。
為了保障多能互補協(xié)同供應業(yè)務的經濟性，充分的前期調研是國網綜能集團在立項前必不可少的環(huán)節(jié)，而建立完善的經濟利益共享機制也同樣重要。同時，為保障經濟利益共享機制的執(zhí)行，還需要建立健全法律法規(guī)并加強監(jiān)督與評估，確保規(guī)劃的有效實施。政府、企業(yè)和用戶三方應共同努力，建立多方共贏的利益分配機制，促進經濟利益共享機制的實現(xiàn)和推進，實現(xiàn)經濟效益和社會效益的雙贏。
總體來看，多能互補協(xié)同供應業(yè)務的發(fā)展前景十分廣闊。一方面，隨著人們對用能品質的日益提高，對多能互補協(xié)同供應業(yè)務的發(fā)展起到了極大的促進作用。另一方面，隨著科技的發(fā)展，各種能源技術水平不斷提高，成本不斷降低，多能互補協(xié)同供應的商業(yè)模式也將越發(fā)清晰。
