2014年6月，習近平總書記提出“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略，明確了我國能源革命的方向，引領了我國能源發(fā)展的趨勢。隨著傳統(tǒng)發(fā)電技術的改進，風電、光伏等可再生能源的發(fā)展，新型能源利用技術的變革，智能電網等能源輸配網絡的建設，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，實施多異質能源協(xié)調規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應和互補互濟，已成為發(fā)展綜合能源的廣泛共識。為此，我國提出建設清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，推進建設“源-網-荷-儲”協(xié)調發(fā)展、集成互補的能源互聯(lián)網。為進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，在用戶側構建綜合能源系統(tǒng)，推進綜合能源服務，成為發(fā)展綜合能源的重要措施。
建設能源互聯(lián)網，構建綜合能源系統(tǒng)，推進綜合能源服務，是發(fā)展綜合能源的具體形式和建設新一代電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，也是全面推進能源革命的重大戰(zhàn)略支撐。
綜合能源對于推進能源革命的重要意義
發(fā)展綜合能源可有力推動能源消費革命。建設城市能源互聯(lián)網，構建面向園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等用能對象的綜合能源系統(tǒng)，推進綜合能源服務，培育虛擬電廠、負荷聚集商等綜合能源新型主體，應用大數(shù)據、云計算、5G等數(shù)字信息技術，滿足用戶的智慧用能需求，實現(xiàn)多種能源的優(yōu)化配置、優(yōu)勢互補，可有效提升用戶能效，控制能源消費總量，從而推進能源消費革命，形成能源節(jié)約型社會。
發(fā)展綜合能源可有力推動能源供給革命。能源互聯(lián)網與綜合能源系統(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，可實現(xiàn)多元能源供應的充分互補，以智能電網為基礎，實現(xiàn)與熱力管網、天然氣管網、交通網絡等多種類型網絡互聯(lián)互通，發(fā)揮儲電、儲熱、儲冷、抽水蓄能等儲能靈活資源的調節(jié)能力，有效調動需求側資源的響應潛力，可實現(xiàn)多能源系統(tǒng)的橫向多能互補與縱向協(xié)調發(fā)展，從而構建能源多元供應體系，推動能源供給革命。
發(fā)展綜合能源可有力推動能源技術革命。在技術創(chuàng)新方面，發(fā)展綜合能源將有力推進能源路由器等綜合能源耦合、調控技術，以及智慧用能等技術的創(chuàng)新發(fā)展；在產業(yè)創(chuàng)新方面，發(fā)展綜合能源將有力激發(fā)綜合能源核心設備制造、綜合能源服務等新興產業(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綜合能源定制化服務、綠色能源服務、點對點微平衡交易、負荷聚集商、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產業(yè)升級，推動能源技術革命。
發(fā)展綜合能源可有力推動能源體制革命。以電力為核心建設能源互聯(lián)網，構建綜合能源系統(tǒng)，可全面推進多種能源的互補融合，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)動機制等多類型市場機制，通過市場競爭的方式還原能源商品屬性，進而推動我國能源體制革命。
發(fā)展綜合能源可有力推動能源國際合作。全球能源互聯(lián)網是發(fā)展綜合能源，建設能源互聯(lián)網的重要組成部分，可推動清潔、綠色能源發(fā)展，滿足全球電力需求，體現(xiàn)我國推進能源轉型、應對氣候變化的國際擔當。建設全球能源互聯(lián)網，是我國推動“一帶一路”建設的重要戰(zhàn)略，是推動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“四個革命、一個合作”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)劃的重要內容。為此，需明確綜合能源發(fā)展思路，解決關鍵規(guī)劃問題，從而全面推動電力系統(tǒng)建設，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、綜合能源系統(tǒng)和綜合能源服務是綜合能源發(fā)展的具體形式，綜合能源在“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃主要應從基礎架構、終端綜合能源系統(tǒng)和綜合能源服務等方面展開。
完善能源互聯(lián)網基礎架構
欲發(fā)揮能源互聯(lián)網橫向多能集成互補與縱向源-網-荷-儲協(xié)調的優(yōu)勢特征，首先需完善其基礎架構。第一，建設風電場、光伏電站等可再生能源智慧運行平臺，精準預測可再生能源出力，平抑可再生能源出力隨機性、波動性等不足，提升可再生能源電力供應的可靠性。第二，推進燃煤電廠等化石能源發(fā)電機組的技術改造，提升設備的梯級利用水平和深度調峰能力，既發(fā)揮火電機組的基荷作用，同時挖掘其多能互補潛力。第三，加強能源網絡建設，以智能電網為基礎，推進特高壓建設，實現(xiàn)能源跨區(qū)域遠距離傳輸與優(yōu)化配置，與熱力管網、天然氣管網、交通網絡等多種類型網絡互聯(lián)互通，實現(xiàn)多種能源的協(xié)同轉化與集成調配。第四，推進智能終端建設，包括：智能工廠、智能小區(qū)、智慧樓宇、智能家居等，支撐建設智慧城市，實現(xiàn)能源消費端的智能計量、檢測、診斷和調控，提升綜合能源需求響應水平。第五，加快儲能設施布局，在風電場、光伏電站等可再生能源基地配套儲能電站，建設抽水蓄能電站，鼓勵發(fā)展儲電、儲熱、儲冷、儲氫等多類型儲能設施，提升能源系統(tǒng)靈活性資源的調控水平。
建設綜合能源系統(tǒng)
發(fā)展綜合能源的重要目標是提高用能效率，降低用能成本，提升智慧用能體驗。為此，需在用戶側構建綜合能源系統(tǒng)。第一，加強用戶側基礎設施建設，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設施，推動屋頂光伏、分散式風電等分布式可再生能源的優(yōu)化布局與高效利用，推廣電動汽車等電能替代方式并完善充電樁等配套設施的建設，鼓勵小區(qū)、樓宇、家庭等用戶單元配備分布式儲能設備，統(tǒng)籌智能配電網與熱力、天然氣等能源管網的布局與協(xié)同管理。第二，因地制宜建設綜合能源系統(tǒng)，面向工業(yè)園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等用戶側單元，充分利用其分布式設施及能源網絡，分別構建相對獨立的綜合能源系統(tǒng)，實現(xiàn)局部綜合能源的互補協(xié)調與集成利用。第三，建設城市能源互聯(lián)網，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)，構建城市能源互聯(lián)網，實現(xiàn)多種能源在城鎮(zhèn)范圍內的廣泛互聯(lián)與綜合高效利用，支撐智慧城市建設。
開展綜合能源服務
持續(xù)穩(wěn)定的市場化運行業(yè)務是發(fā)展綜合能源的重要保障，因此需大力開展綜合能源服務。第一，開展以電力為核心的綜合能源交易，鼓勵綜合能源運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；開展點對點分布式能源交易，搭建分布式電源、儲能、電動汽車等靈活性資源交易平臺；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響應市場，挖掘需求側資源的系統(tǒng)調節(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任權重為目標，開展配額指標交易，推進可再生能源綠色電力證書的認購與交易，提升可再生能源的消納水平。第三，開展智慧能源服務，挖掘能源大數(shù)據的潛在價值，創(chuàng)新拓展能量托管、交易委托、能效管理、節(jié)能服務、信息服務等增值服務。第四，培育新型市場主體，增強市場活力，鼓勵多元化競爭，形成產消一體用戶（Prosumer）、綜合能源運營商、負荷集成商、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市場。
綜合能源“十四五”電力規(guī)劃的關鍵問題
為確保綜合能源建設順利進行，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)劃建設需解決以下關鍵問題。
應用數(shù)字信息技術建設能源互聯(lián)網
“云大物移智鏈”等數(shù)字信息技術是發(fā)展綜合能源，建設能源互聯(lián)網的技術支撐。需加快數(shù)字信息技術與能源物理技術的融合，推進能源路由器等能源互聯(lián)網核心設備的研發(fā)與應用；開發(fā)智慧能源運控平臺，促進能源信息充分利用，協(xié)調平衡各類資源，實現(xiàn)系統(tǒng)運行智能決策、用戶用能高效便捷；應用區(qū)塊鏈技術，推進去中心化、信息共享、智能結算的分布式能源微平衡交易，實現(xiàn)需求側靈活性資源的合理配置與利用。
推進火電機組技術改造
“十四五”期間，我國的能源結構將持續(xù)優(yōu)化，傳統(tǒng)火電機組面臨清潔高效生產和轉變角色的更高要求。一方面，需推進煤電機組超低排放和節(jié)能改造，實現(xiàn)能源清潔高效生產和梯級利用；另一方面，需實施煤電機組靈活性改造工程，提升機組的靈活性調節(jié)能力，通過參與深度調峰等輔助服務提升電力系統(tǒng)的可再生能源消納能力，大幅提升系統(tǒng)靈活調節(jié)水平，實現(xiàn)自身角色轉型。
構建綜合能源系統(tǒng)推進綜合能源服務
提升用戶用能體驗，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，在需求側構建綜合能源系統(tǒng)，以此開展綜合能源服務，是實現(xiàn)該目標的關鍵路徑。一方面，以工業(yè)園區(qū)、工廠、社區(qū)、樓宇等實體單元為建設主體，充分利用冷熱電三聯(lián)供、屋頂光伏、儲能、電動汽車等分布式能源，統(tǒng)籌配電網與熱力、天然氣等管網，應用數(shù)字信息技術構建綜合能源系統(tǒng)，為提升用戶多樣化用能體驗提供硬件支撐；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)能服務等綜合能源服務，滿足用戶的多樣化用能需求。
釋放需求響應資源潛力
實施綜合能源需求響應，可有效調節(jié)系統(tǒng)供需平衡，提升可再生能源消納水平，其平衡調節(jié)作用與供給側相當，且成本更低。如何充分釋放需求資源響應潛力，成為“十四五”電力規(guī)劃的關鍵問題。一方面，應依托綜合能源系統(tǒng)，統(tǒng)籌管理冷熱電三聯(lián)供、屋頂光伏、儲能、電動汽車等分布式能源與負荷資源，充分挖掘各類資源的綜合響應能力，提升需求資源響應水平；另一方面，完善電力市場機制，通過現(xiàn)貨節(jié)點電價、分時電價、尖峰電價、直接負荷控制、可中斷負荷等政策、市場機制釋放需求響應資源潛力，反應資源價值。
仿真技術支撐科學規(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)的建設成效，通過數(shù)學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，需加強綜合能源規(guī)劃仿真平臺的建設，支持“十四五”綜合能源科學規(guī)劃與決策，推動高校、科研機構等開發(fā)涵蓋規(guī)劃、運行、效益評價在內的綜合能源系統(tǒng)仿真平臺，針對可再生能源建設布局、新增火電容量、需求響應資源潛力測算等能源規(guī)劃關鍵問題進行仿真計算，從經濟效益、環(huán)境效益、社會效益等多維度綜合評價規(guī)劃方案，模擬實施效果，為“十四五”綜合能源規(guī)劃的科學決策提供有力支撐。
綜上，發(fā)展綜合能源是推進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?！笆奈濉彪娏σ?guī)劃應結合5G基站、特高壓、新能源汽車充電樁等新型基礎設施建設戰(zhàn)略，充分、科學論證能源互聯(lián)網、綜合能源系統(tǒng)和綜合能源服務的規(guī)劃內容，支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)步有序發(fā)展。
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能源互聯(lián)網研究中心
