中國儲能網(wǎng)訊：當前，我國正處于傳統(tǒng)能源體系向現(xiàn)代能源體系轉型的關鍵時期。隨著我國經(jīng)濟進入“新常態(tài)”，傳統(tǒng)能源體系以供給為核心的運作模式，隨著時代的變遷和經(jīng)濟環(huán)境的變化，逐漸顯現(xiàn)出能源系統(tǒng)效率不高、市場化程度低、環(huán)境污染等一系列突出問題和弊端，傳統(tǒng)的發(fā)展運作模式難以為繼。集中式、豎井式、相互孤立的傳統(tǒng)能源體系既不利于我國能源系統(tǒng)效率的整體提升，又不利于國家民生福祉。
現(xiàn)代能源體系倡導構建以需求為主導、多品種能源融合、多種供能方式協(xié)同、多元主體開發(fā)共享、供需智慧互動的能源系統(tǒng)。從傳統(tǒng)能源體系到現(xiàn)代能源體系的轉變，需要進行能源結構、能源供應方式、能源供需關系的根本性變革。多能互補集成優(yōu)化是從系統(tǒng)集成、優(yōu)勢互補、結構優(yōu)化的角度抓住了提高能效和降低成本的關鍵點，通過多種能源的有機整合、多種產(chǎn)品的耦合供應，促成能源供給側和消費側的互動，以區(qū)域范圍內的“四兩之力”，撥能源系統(tǒng)效率提升之“千斤”。目前，多能互補優(yōu)化集成在我國能源領域仍屬于新業(yè)態(tài)，對于新業(yè)態(tài)的發(fā)展仍存在標準和機制的空缺，確需通過示范帶動和體制支撐，開展多維創(chuàng)新，帶動新業(yè)態(tài)的發(fā)展，加速現(xiàn)代能源體系的構建。
發(fā)展之窘
隨著我國能源系統(tǒng)轉型升級和能源革命的推進，能源發(fā)展遇到一些問題和困境。從2014年至今近三年來，特別是進入經(jīng)濟“新常態(tài)”以后，能源需求放緩，能源大系統(tǒng)中不平衡、不協(xié)調、不可持續(xù)的問題尤其突出，我國能源行業(yè)面臨著比較尷尬的局面。
煤炭產(chǎn)能過剩較為突出。根據(jù)相關協(xié)會提供的數(shù)據(jù)，我國煤炭實際產(chǎn)能超過60億噸，但是2016年我國煤炭消費總量卻只有36.8億噸，煤炭產(chǎn)能過剩嚴重。煤炭產(chǎn)能過剩造成了2014年以來煤炭價格一路下行。近年來在去產(chǎn)能的過程中，盡管全國各地區(qū)嚴格執(zhí)行國家煤炭去產(chǎn)能相關政策，但是產(chǎn)能過剩仍較為突出。
煤電過剩風險較為突出。2017年7月31日，16部委聯(lián)合印發(fā)《關于推進供給側結構性改革防范化解煤電產(chǎn)能過剩風險的意見》，以此防范煤電過剩風險。國家出臺如此舉措，說明從上至下對煤電產(chǎn)能過剩問題予以高度重視，也說明了我國煤電過剩風險的突出。如果不加以控制，我國煤電利用小時數(shù)將下跌至4000小時以下，對發(fā)電企業(yè)和整體能源系統(tǒng)極為不利。
天然氣面臨低層次失衡。我國天然氣利用仍處在起步階段，剛剛邁入快速增長期。但由于價格或機制等問題，天然氣市場同樣面臨消納問題。保守估計，到2020年我國天然氣供應能力將達到3650億立方米，按照我國現(xiàn)有的消費形式預測，至少有550億立方米天然氣需要開拓新的消費市場。通過價格調整，未來天然氣價格可能降至2元/立方米水平，對消納產(chǎn)生一定的促進作用。
“三棄”問題突出。目前社會上較為關注新能源棄風棄光的問題，對于水電的消納關注相對較少。如果用絕對量來比較，棄水的嚴重程度不亞于棄風棄光問題。“十二五”期間四川和云南兩省棄水電量累計達到706億千瓦時，若不加以合理的措施進行調整，“十三五”期間，四川棄水量或將達到242億千瓦時，云南棄水電量或將達到174億千瓦時，棄水問題仍將愈演愈烈。除了棄水問題以外，還有棄風棄光，其實這并不是新問題?！笆濉逼陂g，全國棄風率最高達到17%，累計棄風電量達到958億千瓦時。
之前所述是各個能源品種存在的問題，如果從整個能源系統(tǒng)來看，我國整體能源系統(tǒng)效率并不高，熱轉換效率與發(fā)達國家相較有3.5個百分點的差距。其次從電網(wǎng)設施的利用效率來看，電網(wǎng)整體的利用率不高，這也與我國經(jīng)濟“新常態(tài)”有關。通道利用率低不僅存在于電網(wǎng)，同樣存在于輸氣主干網(wǎng)道。為什么會出現(xiàn)這個問題？從“十三五”期間我國能源需求來看，各個能源品種的存量都是相對富裕的，這背后隱藏著機制體制的問題。我國的能源管理體制是分品種管理，每個細分品種都有一個主管部門。在大發(fā)展時期，各能源細分品種各顯神通來滿足供應需要，即使有冒進，也可以通過快速增長的需求來解決。在經(jīng)濟進入“新常態(tài)”之后，能源系統(tǒng)中的各種結構性矛盾便逐漸顯現(xiàn)，但是站在自身角度，每一個能源細分品種都認為各自在自身發(fā)展過程中并不存在問題——煤電行業(yè)的發(fā)展是基于我國的資源稟賦條件，是我國的主體能源；油氣發(fā)展牽扯到國家能源供應安全；水電力爭實現(xiàn)15%~20%的非化石能源占比以提供能源系統(tǒng)最有效的保障；風電和光伏自身是最清潔能源，同樣也包括核電；還有能源管網(wǎng)的最大化發(fā)展，是力求更有效地消納所有品種的能源，保障能源輸送和消費。所以在我國能源發(fā)展的過程中沒有人錯，到底是誰的錯？最主要的是“協(xié)調”出了問題，能源系統(tǒng)中各個細分品種各自發(fā)展，導致了能源系統(tǒng)發(fā)展不協(xié)調問題的出現(xiàn)。
突圍之匙
在能源發(fā)展陷入窘境的時候，各方都在尋找解決的辦法和措施，包括政府和企業(yè)，從管理層面、機制構建層面，以及模式轉變，各方都在尋求突圍窘境的金鑰匙。
新技術。通過高參數(shù)提高利用效率，通過大容量提高輸送容量。火電機組從15萬千瓦到30萬千瓦、60萬千瓦，再到100萬千瓦，從超臨界到超超臨界，都是希望提高效率，擴大容量。同時在智能化發(fā)展中，提高系統(tǒng)的效率和適應性，或者說提高系統(tǒng)的靈活性，以此更好地消納光伏、風電這類具有間歇性、不可預測性的效能。
新趨勢。我國能源系統(tǒng)自2010年發(fā)生了一些根本性的變化。借鑒歐洲的發(fā)展經(jīng)驗，從德國來看，70%以上的光伏都分布在屋頂，集中式的光伏電廠很少，風電也是一樣。到目前為止，歐洲的風電都采用因地制宜的發(fā)展方式。其發(fā)展理念是以就地取材的分布式供應系統(tǒng)，來滿足未來增長的需要，這也是目前世界范圍內各個國家能源發(fā)展呈現(xiàn)的趨勢。
新模式。當今，能源革命在世界范圍內風起云涌，倡導將互聯(lián)網(wǎng)技術與可再生能源相結合，把能源資源的開采、配送、利用從集中式發(fā)展為智能化分散式，將電力網(wǎng)絡、油氣管網(wǎng)、交通運輸網(wǎng)、信息網(wǎng)絡等綜合形成能源共享網(wǎng)絡。
政府行動。2015年，國務院印發(fā)了《積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》，其中涉及到11個行業(yè)，第5個行業(yè)就是能源行業(yè)。為了積極落實指導意見，相關主管部門都在積極行動之中，2015年國家能源局新能源司印發(fā)了《關于推進新能源微電網(wǎng)示范項目建設的指導意見》，2016年國家能源局規(guī)劃司印發(fā)《關于申報多能互補集成優(yōu)化示范工程有關事項的通知》，同年，《關于組織實施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目的通知》以及《關于報送增量配電網(wǎng)業(yè)務試點項目的通知》相繼印發(fā)，從系統(tǒng)集成、優(yōu)勢互補和結構優(yōu)化的角度，力求通過多種能源耦合供應、多環(huán)節(jié)有機整合、多機制相互作用，使能源用戶和生產(chǎn)供應方互動，達到提高效率和降低成本的效果。
多能互補?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”智慧能源、多能互補、新能源微電網(wǎng)與增量配電網(wǎng)之間是相互涵蓋的關系。互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源更側重于互聯(lián)網(wǎng)理念和信息技術與能源的深度融合，希望用互聯(lián)網(wǎng)的組織基因或思維改造能源系統(tǒng)的組織結構和商業(yè)模式，屬于能源利用的高級形態(tài)。
多能互補更加強調在局域范圍內實現(xiàn)多種能源品種的協(xié)調和梯級利用，實際上是系統(tǒng)源網(wǎng)荷的一體化配置，關鍵在于“協(xié)調”。還有更小范圍內的微電網(wǎng)和增量配電網(wǎng)。在這幾個概念中，不牽扯到后續(xù)的商業(yè)模式問題，更多是在電網(wǎng)側做服務，涉及實體建設和更小范圍內電網(wǎng)的劃分。
未來我國能源系統(tǒng)發(fā)展重點之一就是多能互補。多能互補強調“協(xié)調”，它是一個局域能源互聯(lián)網(wǎng)，強調能源生產(chǎn)的就地消費和就地平衡，融入了低碳化，提高可再生能源整體利用水平的新模式。從這個角度來看，多能互補系統(tǒng)更像是一個“黑匣子”，達到化石能源和清潔能源的多種能源輸入，以及冷、熱、電、汽、水這五個品種產(chǎn)品的多種能源輸出。未來多能互補系統(tǒng)應該更多地體現(xiàn)互動性，不僅包括不同能源主體之間互動，同時，每個人既是能源消費者，也是能源生產(chǎn)者，這就是所謂“協(xié)同發(fā)展”。
多能互補集成優(yōu)化立足于能源的現(xiàn)實問題，有助于解決目前我國能源系統(tǒng)面臨的多重挑戰(zhàn)，是當前窘境的破局之刃。多能互補包含兩種方式，一種是風光水火儲示范應用，在西北、東北、華北等大規(guī)模集中式能源外送基地中，實施風光水火儲多能互補系統(tǒng)，即把風光水火儲聯(lián)合起來，調整風電和光伏的波動性，對系統(tǒng)提供相對穩(wěn)定可控電源，核心目的是提高可再生能源的整體占比，并提高能源系統(tǒng)效率。多能互補的另外一種形式是終端一體化集成供能系統(tǒng)。這種模式主要發(fā)力在終端，圍繞新城鎮(zhèn)、新產(chǎn)業(yè)園區(qū)、大型公用設施，因地制宜實現(xiàn)傳統(tǒng)能源與風能、太陽能、地熱能、生物質能等能源的系統(tǒng)開發(fā)利用，優(yōu)化布局電力、燃氣、熱力、供冷、供水管廊等基礎設施，為用戶提供高效智能的能源供應和相關增值服務，推動能源就地清潔生產(chǎn)和就近消納，實現(xiàn)生產(chǎn)和消費的緊密結合，提高能源綜合利用效率，終端一體化集成供能系統(tǒng)也是當下發(fā)展多能互補的重點方向。
如果將終端一體化多能互補系統(tǒng)打造成“綜合版”，可以將所有的能源品種融合起來，網(wǎng)側涵蓋配電網(wǎng)、配氣網(wǎng)、熱力管網(wǎng)。如果對此進行簡化，將熱力管網(wǎng)、燃氣管網(wǎng)去掉，剩下的部分就是微電網(wǎng)。如果再做一次簡化，把化石能源部分去掉，由分布式可再生能源、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等匯集而成的小型發(fā)電系統(tǒng)，通過互聯(lián)技術實現(xiàn)自我控制和管理的自治系統(tǒng)，就是新能源微電網(wǎng)。無論是微電網(wǎng)或是新能源微電網(wǎng)，強調的是區(qū)域性。如果將范圍縮小至一棟樓宇，就是智慧能源的“樓宇版”——屋頂架設分布式光伏，樓內有熱力供應及能效監(jiān)控等，以及樓宇內的微網(wǎng)系統(tǒng)。
起飛之勢
我國能源的終端消費主要包括冷、熱、電、汽這幾種能源產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，或者是新型城市里，能源消費占比基本為供熱43%左右，用電29%左右，交通用能28%左右。根據(jù)這種消費結構，更需要將這這些能源需求統(tǒng)籌考慮。
從國際來看，目前美國分布式能源裝機容量達到9200萬千瓦，歐洲達到5000萬千瓦，日本實現(xiàn)3600萬千瓦，我國目前分布式裝機容量僅為380萬千瓦，與國際水平還有較大差距。根據(jù)國家要求，到2020年，各?。▍^(qū)、市）新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用終端一體化集成供能系統(tǒng)的比例要達到50%左右，既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)實現(xiàn)能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。目前全國擁有200個國家級工業(yè)園區(qū)，1300多個省級工業(yè)園區(qū)，縣級工業(yè)園區(qū)超過15000個，存量巨大。
據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前參與申報多能互補示范項目261項，互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源項目申報數(shù)量200余項，增量配電網(wǎng)試點業(yè)務申報數(shù)量160余項，新能源微電網(wǎng)項目申報數(shù)量80余項。同時，從政府層面給予了項目打包核準，自動獲取售電、增量配網(wǎng)、輔助服務等政策扶持，電網(wǎng)企業(yè)積極配合，對多能互補項目施行無障礙接入電網(wǎng)，鼓勵和支持多能互補新業(yè)態(tài)的蓬勃發(fā)展。
破除之礙
多能互補打破了傳統(tǒng)單一能源供應的模式，為用戶提供綜合能源服務。當下電力體制改革和油氣體制改革方興未艾，特許經(jīng)營權的調整或將影響未來城市管理者的格局，多能互補項目業(yè)主的發(fā)展或許不單單僅限定于一個能源服務商。
對于多能互補項目的規(guī)劃和建設，還應把握以下三點原則。首先，多能互補項目的規(guī)劃要按需定制，強調匹配和存量優(yōu)先。其次，多能互補項目的建設要因地制宜，要從項目所在地資源特性出發(fā)，符合項目自身實際。第三，項目的建設要符合經(jīng)濟的合理性，要充分利用好現(xiàn)有的利好政策，探索新的商業(yè)模式。未來，能源交易的現(xiàn)貨市場、期貨市場和信用市場逐步建立，能源交易與互聯(lián)網(wǎng)金融、資產(chǎn)管理和碳金融有機結合，帶給商業(yè)的想象空間無窮大。單從配網(wǎng)建設即可拉動投資超過5000億元，這也是多能互補應用價值的具體體現(xiàn)。
對于多能互補這一新業(yè)態(tài)的發(fā)展，尤其目前正處于起步階段，各方要形成合力，政府主管部門心往一處想，勁往一處使，對新業(yè)態(tài)要一視同仁，鼓勵嘗試。同時還要扶上馬，送一程，新業(yè)態(tài)面臨著與傳統(tǒng)業(yè)務特許經(jīng)營權的競爭，因此政府主管部門應牽頭統(tǒng)籌協(xié)調電力、熱力、天然氣、給排水等相關企業(yè)關系，統(tǒng)籌安排供能基礎設施建設，同時研究構建多能互補價格體系，實現(xiàn)價格層面的優(yōu)惠，引導社會資本踴躍參與，確保新業(yè)態(tài)的良性發(fā)展，促成我國能源系統(tǒng)效率和水平的整體提升。
