中國儲能網(wǎng)訊：能源轉型背景下，多能互補集成優(yōu)化系統(tǒng)被賦予推進能源生產(chǎn)和消費革命的重任。
2017年初，國家能源局公布首批23個多能互補集成優(yōu)化示范工程項目，其中，終端一體化集成供能系統(tǒng)17個、風光水火儲多能互補系統(tǒng)6個。
在政策的指引和鼓勵下，業(yè)內(nèi)掀起了建設多能互補示范工程項目的熱潮，大量民營資本紛紛涌入，在首批入選的23個國家級示范項目中，由新奧、協(xié)鑫等民營企業(yè)投資建設的就有10個，而中國70%的工業(yè)用能集中在工業(yè)園區(qū)，集中在重要的工業(yè)經(jīng)濟區(qū)開展多能互補園區(qū)項目，也成了不少企業(yè)的首選。
新奧中德生態(tài)園項目
如今距示范工程公布已有一年的時間，這些多能互補示范工程項目究竟發(fā)展得如何？小編帶著這樣的疑問，實地探訪了多能互補項目的進展情況。
多能如何互補
多能互補的形式多樣，從示范工程項目劃分為終端一體化集成系統(tǒng)和風光水火儲多能互補兩類來看，具有代表性的是跨省運輸?shù)拇笮投嗄芑パa基地以及多能互補產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
大型多能互補基地往往規(guī)模龐大，由國家能源局批復下來之后再下分多企業(yè)投資開發(fā)。中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司副總工程師、教授級高工劉瑋向小編介紹，以哈密基地為例，哈密基地分為兩縣一市，能源由哈密輸送至鄭州，10臺火電機組目前建成8臺，火電總規(guī)模660萬，已建528萬；風電布局天山北側三塘湖——淖毛湖風區(qū)巴里坤，伊吾縣400萬千瓦，天山南側哈密市東南部風區(qū)400萬千瓦；光伏約125萬，火電為風電和光伏等新能源進行調(diào)峰。
而從市場化情況來看，園區(qū)多能互補項目的市場化程度較高，是企業(yè)資本涌入后最先瞄準的目標。
在多能互補示范工程中，傾向于用戶端的是17個終端一體化集成功能系統(tǒng)項目，其中大部分是多能互補園區(qū)項目。
對于多能互補園區(qū)的能源結構而言，除當?shù)刭Y源稟賦作為基礎外，還要依托于它的用能結構。工業(yè)用能和居民、商業(yè)用能的比例和特性大不一樣，園區(qū)項目需要更多為用戶考慮，同時，由于在一定區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟承受能力影響了用戶對可再生能源和清潔能源的消納，用戶的經(jīng)濟承受力也要被納入考量范圍之內(nèi)。
多能互補的特點增加了能源供應的復雜性，從而影響到區(qū)域范圍內(nèi)系統(tǒng)能源供應的協(xié)調(diào)有序，想要實現(xiàn)多種能源間的互補，需要多種能源的耦合技術。
“單一能源系統(tǒng)的效能肯定不如多種能源混合系統(tǒng)的效能更高，單一能源系統(tǒng)在30%到37%左右，多種能源混合運行的系統(tǒng)將要達到60%以上，但是難度就在于怎么樣把多種能源進行混合，電、天然氣、熱、冷并不是直接混起來就是混合了，關鍵在于怎么樣把它們?nèi)谕ê突旌稀！眳f(xié)鑫智慧能源副總裁牛曙斌告訴小編，多能互補項目對技術層面的要求還是很高的。
在牛曙斌看來，一個地方能否建成園區(qū)多能互補項目，決定因素在于用戶市場。“用戶負荷和用戶價格是比較重要的因素，另外如果順利地推行多能互補的話，整個區(qū)域內(nèi)各種管網(wǎng)主體的投資融合或者業(yè)務融合也十分重要?！迸Ｊ锉蟊硎?，只有大家開放、合作，才能真正推動多能互補系統(tǒng)的形成。
事實上，多能互補園區(qū)項目實際過程中如何運作，不同的園區(qū)所展現(xiàn)的生態(tài)大不相同。小編走進多個多能互補園區(qū)時所見到的，并不是同一種模式的復刻，而是各具特色的、獨立的能源“王國”。
新奧的泛能站模式
冬天的青島西海岸非常寒冷，興建于該地的新奧中德生態(tài)園區(qū)里矗立著一大片造型別致、高低錯落的建筑群，極具德國風情。這里是中德兩國并力打造的在經(jīng)濟、高端產(chǎn)業(yè)、生態(tài)、可持續(xù)性城市規(guī)劃方面的合作平臺，是國家級的生態(tài)發(fā)展示范園區(qū)。
新奧有兩個泛能項目入選多能互補集成優(yōu)化示范項目。其中，位于山東青島的中德生態(tài)園項目在11.6平方公里的園區(qū)內(nèi)，利用泛能網(wǎng)，挖掘新能源潛力形成了太陽能、地熱能、生物質(zhì)能等優(yōu)先，天然氣協(xié)同的用供能模式。項目運行后，園區(qū)清潔能源占比超過80%，其中可再生能源占比達到20.6%，碳減排率為64.6%。
2012年3月，新奧獲得中德生態(tài)園能源特許經(jīng)營權，為園區(qū)供應天然氣、熱、冷、生活熱水以及分布式余電等。
“做多能互補項目，要結合當?shù)氐哪茉春唾Y源條件”，青島新奧智能能源公司總工程師褚洪濤告訴小編，泛能站的設計根據(jù)當?shù)氐馁Y源稟賦，充分利用可再生資源，比如太陽能、地熱能、生物質(zhì)能等。同時，青島天然氣氣源比較充足，靠近用戶側建設分布式泛能站，站間形成能源網(wǎng)絡，將園區(qū)建筑和工業(yè)的用氣、用熱、用電、用蒸汽過程中產(chǎn)生的余熱進行回收，“品位對口、梯級利用”，以實現(xiàn)資源最大化利用，“賣給終端用戶的時候，我們強調(diào)經(jīng)濟和高效，在最大化地利用閑置資產(chǎn)和周邊資源的情況下，為用戶提供經(jīng)濟高效、安全的能源?！?
11.6平方公里的園區(qū)內(nèi)，囊括了住宅、學校、辦公樓、工業(yè)區(qū)、商業(yè)街，基礎設施一應俱全。據(jù)褚洪濤介紹，根據(jù)規(guī)劃，園區(qū)共設計有7個泛能站，分布在用戶側，就近滿足用戶用能需求。
新奧一號泛能站
其中，為德國企業(yè)中心配套的2號泛能站于2015年11月完工，已投入運營；為園區(qū)內(nèi)福萊社區(qū)配套的1號泛能站于2015年12月完工，一期入住居民2994戶；為工業(yè)片區(qū)配套的4號泛能站即將開工，處于可研設計階段；為整個園區(qū)規(guī)劃設計的其余泛能站，將在各個業(yè)態(tài)入駐時同步完成配套功能，能源實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，形成園區(qū)站和站之間的能源調(diào)配、管理、交易、互聯(lián)互通的泛能微網(wǎng)。
“這個園區(qū)當時我們簽的是11.6平方公里，從去年開始，面積又擴展到29平方公里，未來遠期的規(guī)劃面積204平方公里，但是現(xiàn)在沒有定下來，沒有動工?，F(xiàn)在我們集中做的還是目前的11.6平方公里?！瘪液闈榻B道。
2號泛能站為中德生態(tài)園德國企業(yè)中心提供冷、熱及部分電力能源供應，主要采用地源熱泵、燃氣冷熱電三聯(lián)供、電制冷、泛能能效平臺等節(jié)能技術及設備，歷經(jīng)10個月建成。突出的特點是余能利用，用地下的淺層地熱來制冷、采暖，其中天然氣分布式能源綜合能源利用率達到80.4%。
對于如何盈利這一話題，褚洪濤表示，成本沒有問題，但因為剛建完兩個泛能站，其余泛能站還未動工，將會有額外的投入，“如果工業(yè)清潔能源供熱政策到位，總體不虧，稍有盈余。接下來，新奧將把當前的項目做好，同時復制出去。我們不是為了做多能互補來做項目，而是為了項目給它做多能互補，以提高能源的利用率和經(jīng)濟性?！?
協(xié)鑫的2111工程
在國家發(fā)布多能互補示范項目規(guī)劃政策之前，協(xié)鑫的蘇州工業(yè)園區(qū)就沿著多能互補路線進行建設運行。
蘇州工業(yè)園區(qū)多能互補示范項目在園區(qū)建設了2個清潔能源中心、10個分布式能源中心、100個分布式能源以及1000輛電動汽車，形成了超過100萬千瓦的清潔能源系統(tǒng)和區(qū)域內(nèi)“六位一體”的新型能源結構。
該示范工程新建項目包括天然氣、光伏、地源熱泵、儲能、微風發(fā)電等多種能源形式，以及需求側管理、充電站和能源互聯(lián)網(wǎng)云平臺等項目。
能源構成以天然氣為主的清潔能源和以風、光為主的新能源為主要部分，蘇州工業(yè)園區(qū)多能互補示范項目的核心技術是協(xié)鑫“六位一體”能源系統(tǒng)技術，可以基于多能互補項目多種能源梯級利用的特性，有效地對風電、光伏、天然氣分布式、儲能、用戶側等進行調(diào)控、分析、優(yōu)化運營，滿足電力、熱力、冷能需求。
加上電的部分，蘇州工業(yè)園區(qū)清潔能源的比例能超過80%以上，未來隨著項目更加成熟，清潔能源的比例還會進一步提升。
據(jù)牛曙斌介紹，蘇州工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)分為三個層級，即2111工程的運作，第一層是能源中心和綜合管網(wǎng)，以兩個多能互補的能源中心和氣、熱、冷、電中心四個能源網(wǎng)絡作為整個基礎架構，能源中心具有熱、電、冷的供應能力，而且具有調(diào)峰能能力和部分儲存能力。
第二層級配套了十個左右的區(qū)域分布式能源，區(qū)域分布式能源是在一到兩平方公里的范圍內(nèi)給工業(yè)或商業(yè)區(qū)域就近供應能源，區(qū)域分布式能源中有天然氣分布式、有地熱、有光伏、有儲能，采用就近供應的模式。
第三層級是一百個分布式能源，一百個分布式能源有光伏發(fā)電、沼氣發(fā)電、發(fā)，余熱發(fā)電、有的是地源熱泵、污水源熱泵，作為用戶能源供應的一個補充。
通過四個大的網(wǎng)絡，把這三個層級的能源中心，區(qū)域分布式能源，還有用戶的分布式能源緊密地聯(lián)合在了一起，所以這樣一個開放式、互補式的能源系統(tǒng)比傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)要更加穩(wěn)定、更加安全、更加經(jīng)濟地保證用戶的用能。
“在使用過程中先保證分布式能源的就近全發(fā)全用，不足的再由區(qū)域分布式能源予以補充，區(qū)域能源不能供應的，再由大的能源中心和管網(wǎng)予以補充?！迸Ｊ锉蟊硎?，采用這樣的一個模式，保障了用戶用能及其安全性。
據(jù)牛曙斌介紹，蘇州工業(yè)園區(qū)在體制、機制以及技術方面都進行了很多創(chuàng)新，機制方面采用區(qū)域內(nèi)的燃氣、熱網(wǎng)，向分布式能源全部開放；體制方面由政府國資、燃氣、供熱、發(fā)電的能源公司共同成立了多能互補項目的投資主體，推進了多種能源的系統(tǒng)融合和管網(wǎng)融合；技術方面與中國科學院合作投運了首個國產(chǎn)化的天然氣分布式能源，為燃機的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造了一個國內(nèi)第一，拉動了能源裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
除蘇州工業(yè)園區(qū)外，協(xié)鑫目前在無錫、長沙、廣西、廣州等地全國共布局20多個多能互補園區(qū)項目，協(xié)鑫下一步能源轉型的重點，會放在多能互補、清潔能源以及新能源的廣泛利用上?！拔磥頃嗟仃P注于用戶的數(shù)據(jù)和用戶的服務，更好地從傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)到能源服務去轉型?！迸Ｊ锉笳f。
成長的陣痛
盡管新奧、協(xié)鑫的多能互補園區(qū)已算初具規(guī)模，但小編在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，如火如荼的“多能互補園區(qū)”背面，大多數(shù)項目還處于“賠本兒賺吆喝”的探路階段，面臨著商業(yè)模式模糊、價格瓶頸、政策規(guī)劃銜接不順等諸多成長的陣痛。
多能互補項目的競爭更像是一場“搶旗”游戲，一個區(qū)域的容量有限，只有占領了最頂端的位置，才能夠獲得更多的優(yōu)惠支持和區(qū)域資源，比如上網(wǎng)容量。
而在資本市場上獲利是企業(yè)的永恒追求，企業(yè)都希冀有一個合理可期的穩(wěn)定收益，以至于部分入選國家首批多能互補項目示范工程的業(yè)主單位，為了不在未來的市場競爭中失去先機，正在不計成本地做虧本兒買賣。
褚洪濤對小編坦言，有些項目確實是這樣，但不是共性?！岸嗄芑パa涉及到項目多種能源的配比關系，如果冷熱電平衡比較好的話，經(jīng)濟性就比較好，反之經(jīng)濟性就會比較差，加上電改還沒有完全放開，電力交易還處于試水階段，導致平衡性不好的項目競爭性加劇，肯定會賠錢，但如果電改放開的話，交易能夠實現(xiàn)，發(fā)電可以進入交易了，經(jīng)濟性就會有所改善?！瘪液闈f，“在過渡期的節(jié)骨眼兒上，從長遠考慮來看有一個預期，如果市場真的可以進行交易的話，那么這些企業(yè)就會提前布局?！?
按照目前情況來看，未來激烈的競爭不可避免，在進軍互聯(lián)網(wǎng)領域的能源企業(yè)中，新奧算是起步較早的先行者，“我們一家做不動這個行業(yè)，需要大家一起來做，一起努力，才能慢慢形成行業(yè)的標準和規(guī)范，讓整個行業(yè)往規(guī)范的道路發(fā)展?！瘪液闈f。
電價機制的不完善、政策配套不到位、氣電融合性差、度電成本高致使項目運營成本高等問題目前都在制約著多能互補項目的經(jīng)濟性。
“現(xiàn)在清潔能源供熱還沒有價格政策，目前的價格都是按燃煤的標準來定的，如果用戶都按燃煤的價格結算的話，即使不虧也大打折扣，經(jīng)濟性會受影響。”褚洪濤說。
業(yè)內(nèi)人士認為，目前多能互補項目的發(fā)展困局一個在于電力體制改革推行的力度，需加快理順體制機制上的障礙；二是天然氣和煤的價格有所不同，且燃煤機組和燃氣機組發(fā)電的上網(wǎng)電價也有所不同，在電價機制方面，應盡快出臺單獨的分布式能源輸配電價以保障合理的經(jīng)濟收益。
“國家正在進行輸配電價改革，結合近期的分布式能源直接交易政策，希望能考慮出臺分布式能源輸配電價政策。”牛曙斌解釋道，分布式能源在電網(wǎng)的低壓側進行輸送，有利于能源系統(tǒng)安全，也有利于提高配電網(wǎng)的綜合效率，與傳統(tǒng)的大電源的輸送方式不同，應該結合其使用的低壓側配網(wǎng)成本進行核定。
可期的前景
成長的陣痛應該只是暫時的，清潔能源和新能源在能源增量中的比重會逐步增大，多能互補的發(fā)展可以提高新能源和清潔能源的使用量和消納率，因此，其未來的發(fā)展前景是值得期待的。
對于用戶而言，加入多能互補園區(qū)，意味著不同層級的需求被滿足，能源利用率提升了，能源生產(chǎn)和輸送的成本都會降低，未來隨著多能互補項目的成熟和鋪開，多能互補園區(qū)的成本自然會進一步下降。
諸多業(yè)內(nèi)人士認為，多能互補園區(qū)成本的下降將主要來自兩方面，一是風光新能源的制造、安裝等造價成本下降；另一個則取決于天然氣，雖然天然氣出現(xiàn)了價格的上漲，但是從長遠來看，天然氣整體上供應仍是能夠保障的，天然氣的價格也會下降。
不過，在存量項目當中如果進行多能互補，原有的體系和原有的機制的整合難度仍比較大，增量方面則要隨著區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展才能真正體現(xiàn)。
多能互補對能源體制改革將發(fā)揮著重要作用，那么未來多能互補園區(qū)項目如何能夠做到更優(yōu)？在牛曙斌看來，未來仍需要更多政策上的支撐。
“國家目前對于分布式光伏和風電都給予了運行之后的財政補貼，以及容量費的減免這類明確的國家意見，但是在多能互補系統(tǒng)當中風電和光伏它是不具有可調(diào)整能力的，一個系統(tǒng)當中一定要有全面的調(diào)峰能力?！迸Ｊ锉蠼ㄗh，天然氣分布式能源、儲能是系統(tǒng)中重要的供能和調(diào)峰系統(tǒng)，多能互補中對于天然氣分布能源和儲能，也參照光伏和風電減免有關費用，更能推動多能互補系統(tǒng)開展。
在儲能方面，下一步會是多能互補的核心，然而現(xiàn)在價格又高，出臺對于儲能的有關應用性政策也會對推動我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到十分大的推動作用。
目前業(yè)內(nèi)對多能互補普遍保持樂觀的態(tài)度，其對于微電網(wǎng)、儲能、能源優(yōu)化相關的裝備、技術、產(chǎn)品的拉動作用不容小覷。
“下一步，整個國際能源產(chǎn)業(yè)界都在往多能互補方向轉型和變革，多能互補可能會像光伏、風電和智能電網(wǎng)一樣，作為我們整個能源行業(yè)的重要經(jīng)濟增長點?！迸Ｊ锉髽酚^地說。
