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政策解讀 | 綜合能源系統要義：源網(wǎng)荷儲一體化+多能互補
更新時(shí)間：2022-03-21 點(diǎn)擊量：938
為進(jìn)一步深化能源革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，繼2020年8月發(fā)布《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于開(kāi)展“風(fēng)光水火儲一體化”“源網(wǎng)荷儲一體化”的指導意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》后，2021年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局又聯(lián)合發(fā)布了《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導意見(jiàn)》）。
中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議指出，要構建“以新能源為主體的新型電力系統”。隨著(zhù)新能源大規模接入，電力系統將呈現顯著(zhù)的“雙側隨機性”和“雙峰雙高”的“三雙”特征，為保證電力系統安全穩定高效運行，必須加速推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展，通過(guò)多能互補綜合能源系統建設，保障大規模新能源順利消納。
綜合能源系統建設就是推進(jìn)
源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補
《指導意見(jiàn)》指出，源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補是實(shí)現電力系統高質(zhì)量發(fā)展、促進(jìn)能源行業(yè)轉型和社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措。源網(wǎng)荷儲一體化是指通過(guò)優(yōu)化整合本地資源，以先進(jìn)技術(shù)突破和體制機制創(chuàng )新為支撐，探索源網(wǎng)荷儲高度融合的電力系統發(fā)展路徑，強調發(fā)揮負荷側調節能力、就地就近靈活堅強發(fā)展及激發(fā)市場(chǎng)活力，引導市場(chǎng)預期。多能互補是指利用存量常規電源，合理配置儲能，統籌各類(lèi)電源規劃、設計、建設、運營(yíng)，優(yōu)先發(fā)展新能源，強化電源側的靈活調節作用、優(yōu)化電源配比及確保電源基地送電可持續性。《指導意見(jiàn)》將源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展作為重要舉措的意義在于：有利于提升電力發(fā)展質(zhì)量與效益，強化源網(wǎng)荷儲各環(huán)節間的協(xié)調互動(dòng)，充分挖掘系統靈活性調節能力和需求側資源，提升系統運行效率和電源開(kāi)發(fā)綜合效益；有利于推進(jìn)生態(tài)文明建設，增加以新能源為代表的非化石能源開(kāi)發(fā)消納，優(yōu)先利用清潔能源資源、充分發(fā)揮常規電站調節性能、適度配置儲能設施、調動(dòng)需求側靈活響應的積極性，促進(jìn)能源領(lǐng)域與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調可持續發(fā)展；有利于促進(jìn)區域協(xié)調發(fā)展，遵循合作共享、互利共贏(yíng)的理念，發(fā)揮跨區源網(wǎng)荷儲協(xié)調互濟的作用，擴大電力資源優(yōu)化配置的范圍與規模。結合《指導意見(jiàn)》可知，建設綜合能源系統就是推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展，二者概念一致。一方面，建設綜合能源系統就是利用先進(jìn)的物理信息技術(shù)和創(chuàng )新管理模式，整合區域內可再生能源、煤炭、石油、天然氣等多種能源資源，實(shí)現異質(zhì)能源子系統間的協(xié)調規劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應和互補互濟，在滿(mǎn)足系統內多元化用能需求的同時(shí)，有效提升能源利用效率、促進(jìn)能源可持續發(fā)展。另一方面，依托綜合能源系統，開(kāi)展綜合能源服務(wù)，將在綜合供能的基礎上，整合儲能設施及電氣化交通等要素，通過(guò)天然氣冷熱電聯(lián)供、分布式能源和能源智能微網(wǎng)等方式，結合大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現多能協(xié)同供應和能源綜合梯級利用，提高能源系統效率，降低能源生產(chǎn)與消費成本。建設綜合能源系統有利于提升電力發(fā)展質(zhì)量與效益、全面推進(jìn)生態(tài)文明建設、促進(jìn)區域協(xié)調發(fā)展，這與《指導意見(jiàn)》意義一致。綜合能源系統可破除不同能源品類(lèi)之間的壁壘，充分調動(dòng)各類(lèi)異質(zhì)能源子系統參與資源優(yōu)化配置，推動(dòng)能源電力由單一化供應模式轉變?yōu)槎嘣Ｊ?。此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數字服務(wù)等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)在綜合能源系統的應用將推動(dòng)能源產(chǎn)品和能源業(yè)務(wù)創(chuàng )新，促進(jìn)供需精準對接，有效提升電力發(fā)展的質(zhì)量與綜合效益。綜合能源系統可推動(dòng)不同類(lèi)型能源間的協(xié)調互補，實(shí)現清潔能源開(kāi)發(fā)設備和移動(dòng)能量存儲設備的規?；徒?jīng)濟化應用，增強了能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費等各個(gè)環(huán)節的靈活性，改變能源的生產(chǎn)方式、供應體系和消費模式，有效提升清潔能源在生產(chǎn)端與消費端的比重，為生態(tài)文明建設提供重要支撐。建設綜合能源系統，借鑒平臺經(jīng)濟與共享經(jīng)濟思維，建設互惠共贏(yíng)綜合能源服務(wù)生態(tài)圈，創(chuàng )新去中心化的新機制與新模式，將打通各區域、各節點(diǎn)、各主體間的服務(wù)流、信息流、資金流，推動(dòng)實(shí)現能源系統優(yōu)化運行分散決策、大網(wǎng)與分布式微能網(wǎng)雙向互動(dòng)及分布式節點(diǎn)協(xié)同自治，有效提升資源要素在大范圍的配置能力與效率，為區域協(xié)調發(fā)展提供支撐。綜上所述，圍繞用能效率提高、供能可靠性提高及用戶(hù)用能成本降低、碳排放降低和其他污染物排放降低的“兩高三低”目標建設綜合能源系統，發(fā)展綜合能源服務(wù)，整合冷、熱、電、氣等多種能源資源，將打破不同層級異質(zhì)能網(wǎng)絡(luò )系統間的壁壘，實(shí)現“縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)調，橫向多能互補”，是落實(shí)《指導意見(jiàn)》的重要途徑。
《指導意見(jiàn)》指出，源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補作為電力工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措，旨在“積極構建清潔低碳安全高效的新型電力系統，促進(jìn)能源行業(yè)轉型升級”。新型電力系統構建和能源行業(yè)轉型升級的本質(zhì)措施是控制和縮減化石能源消費量、增加可再生能源發(fā)電比例。推動(dòng)能源電力系統清潔化轉型是貫徹《指導意見(jiàn)》題中的應有之義，而綜合化、智能化和去中心化則是清潔化轉型的重要保障。清潔化是加速能源轉型的核心要求。供給側清潔化轉型可依托區域級、城市級、園區級等不同規模綜合能源系統建設與運營(yíng)，推動(dòng)大網(wǎng)、微能網(wǎng)及分布式各級能源網(wǎng)絡(luò )的協(xié)調及互聯(lián)互通，有效支撐可再生能源大規?？缡】鐓^傳輸消納及分布式可再生能源規?；?jīng)濟利用，改善能源生產(chǎn)和供應模式，提升可再生能源在生產(chǎn)端的結構占比；需求側清潔化轉型可依托綜合能源系統建設，在需求側開(kāi)展綜合能源服務(wù)，在滿(mǎn)足用戶(hù)能源消費需求的基礎上，推動(dòng)傳統的物理能源消費理念過(guò)渡到“能源+服務(wù)”的綜合消費理念，發(fā)掘需求側消納綠色電力、開(kāi)展節能增效管理及購買(mǎi)綠色證書(shū)等多樣化需求，充分發(fā)揮和調動(dòng)需求側消納可再生能源的潛力與積極性，提升可再生能源在消費端的結構占比。綜合化是清潔化轉型的技術(shù)保障。在供給側整合風(fēng)、光、水、天然氣、煤炭等多類(lèi)型能源資源，在需求側整合電、熱、冷、氣等多類(lèi)型能源需求，破除不同能源品類(lèi)之間的壁壘，圍繞“兩高三低”目標規劃、建設及運營(yíng)綜合能源系統，探索多類(lèi)型電源協(xié)同運行、多類(lèi)型能源需求轉換替代等技術(shù)，為可再生能源消納提供充足的靈活性資源與輔助服務(wù)，有效解決可再生能源出力波動(dòng)平抑和出力追蹤等難題。智能化是清潔化轉型的技術(shù)保障。順應數字革命潮流，推動(dòng)能源行業(yè)智能化發(fā)展，推廣“云大物移智鏈”等技術(shù)應用，建設以能源物聯(lián)網(wǎng)為基礎的綜合能源系統，在實(shí)現覆蓋能源生產(chǎn)、傳輸、交易、消費多環(huán)節即時(shí)化感知與監測的基礎上，將促進(jìn)能源信息的流動(dòng)與共享，并充分發(fā)掘能源大數據作為新時(shí)期重要生產(chǎn)要素的價(jià)值，支撐能源系統動(dòng)態(tài)優(yōu)化。去中心化是清潔化轉型的體制機制保障。在體制機制層面創(chuàng )新去中心化的新模式、新業(yè)態(tài)，推動(dòng)眾多分布式能源節點(diǎn)的高度自治與協(xié)同運行，將為多能源微網(wǎng)間的功率平衡與優(yōu)分配、能源靈活自主微平衡交易發(fā)展、多節點(diǎn)間的點(diǎn)對點(diǎn)實(shí)時(shí)自主交易等問(wèn)題提供全新的解決思路。
為充分發(fā)揮綜合能源系統對《指導意見(jiàn)》的支撐作用，可從頂層設計、技術(shù)創(chuàng )新、基礎建設、商業(yè)模式和市場(chǎng)建設五個(gè)方面探索《指導意見(jiàn)》的推進(jìn)路徑。從頂層設計看，應立足我國能源轉型要求和能源電力行業(yè)自身特點(diǎn)，以綜合能源系統為紐帶，從多種能源協(xié)同發(fā)展的角度優(yōu)化能源生產(chǎn)與消費模式，推動(dòng)傳統能源與新能源協(xié)同發(fā)展，共同推動(dòng)各能源品種之間的行業(yè)壁壘破除，推動(dòng)分布式可再生能源項目開(kāi)發(fā)和布局，打造可再生能源占比進(jìn)一步提升的多元化供給體系。從技術(shù)創(chuàng )新看，應積極發(fā)揮智庫、科研部所及高校的優(yōu)勢，打通人才鏈、創(chuàng )新鏈、技術(shù)鏈，推動(dòng)“云大物移智鏈”等先進(jìn)技術(shù)在電力工業(yè)的創(chuàng )新應用，創(chuàng )新綜合能源系統多能源高效運行技術(shù)、可再生能源開(kāi)發(fā)利用關(guān)鍵設備研發(fā)等技術(shù)，解決可再生能源利用成本高、效率低等“卡脖子”問(wèn)題，支撐能源電力安全、綠色、智能、高效升級。從基礎設施看，應加強清潔能源發(fā)電及多類(lèi)型儲能設施建設，鼓勵因地制宜建設含高比例可再生能源的綜合能源系統，推動(dòng)分布式清潔能源就地消納。加強智能終端和智慧能源平臺建設，實(shí)現能源生產(chǎn)消費的智能監測、診斷和調控，鼓勵能效水平低、污染排放大的老舊設備更新迭代，推進(jìn)老舊園區綜合能源改造。從商業(yè)模式看，應推動(dòng)供給側跨界融合，引導電力、天然氣、熱力與互聯(lián)網(wǎng)運營(yíng)商構建綜合能源服務(wù)解決方案供應商或成立商業(yè)聯(lián)盟，以互惠共贏(yíng)、低碳高效為主要原則，創(chuàng )新多主體投資、運營(yíng)及利益分配機制，創(chuàng )建互利互惠的商業(yè)生態(tài)圈。從市場(chǎng)建設看，應充分發(fā)掘與調動(dòng)需求側資源的潛力與活力，積極推動(dòng)需求側多元主體參與電力市場(chǎng)、天然氣市場(chǎng)、碳交易市場(chǎng)、綠證市場(chǎng)及可再生能源超額消納量市場(chǎng)交易，緊緊抓住體制機制改革機遇期，利用已有試點(diǎn)示范經(jīng)驗和經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢，積極開(kāi)拓多元化市場(chǎng)。
要解決高比例可再生能源、需求側資源開(kāi)發(fā)等關(guān)鍵問(wèn)題
大規?？稍偕茉聪{。隨著(zhù)“30·60”雙碳目標提出，高比例可再生能源接入將成為未來(lái)能源電力系統發(fā)展的必然趨勢，保障大規?？稍偕茉唇?jīng)濟、高效、安全并網(wǎng)，是踐行以綠色低碳為理念推動(dòng)清潔能源發(fā)展與全面推進(jìn)生態(tài)文明建設的重要支撐。在系統層面，應推進(jìn)源端基地及終端消費綜合能源系統規劃建設，一方面，加速源端與負荷中心互聯(lián)、各級能源網(wǎng)互濟，為廣域時(shí)空的可再生能源接入與優(yōu)化配置提供支撐；另一方面，在終端推動(dòng)分布式能源、儲能的發(fā)展應用，提供安全、智能、清潔的綜合能源服務(wù)，提升可再生能源占比。在平臺層面，應推進(jìn)“平臺+生態(tài)”建設，依托云平臺建設打造電力供需預測、消納能力計算、新能源大數據分析等子功能模塊，為可再生能源設備與廠(chǎng)商管理、規劃建設、運行管理等業(yè)務(wù)環(huán)節提供輔助決策支撐。在機制層面，應推動(dòng)能源靈活自主微平衡交易，實(shí)現分布式能源、分布式儲能主體與工業(yè)大用戶(hù)及微用能主體間的點(diǎn)對點(diǎn)自主交易，鼓勵創(chuàng )新清潔能源新型商業(yè)模式。加強需求側資源開(kāi)發(fā)。當前國際上許多國家已從能源戰略高度將需求側資源置于與發(fā)電側資源同等甚至優(yōu)先的地位，利用彈性負荷、分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)、儲能等資源實(shí)現削峰填谷、追蹤可再生能源出力等功能，與供應側深度調峰、配置儲能等系統調節方式相比，成本更低、效果更好?？梢哉f(shuō)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)需求側資源是貫徹《指導意見(jiàn)》的關(guān)鍵之一。從平臺與技術(shù)角度看，在用戶(hù)、電網(wǎng)與電源等環(huán)節廣泛部署數據采集終端，整合系統運行、市場(chǎng)交易和用戶(hù)用能數據，分析需求側用能種類(lèi)、用能傾向、用能彈性等特性，揭示能源價(jià)格、氣象及宏觀(guān)經(jīng)濟數據等因素對需求側特性的影響機理，將為需求側資源合理開(kāi)發(fā)提供理論支撐。從市場(chǎng)化機制角度看，以需求側用能行為與能源價(jià)格之間的映射機理為指導，建立可反映電力供需情況的、可充分調動(dòng)需求側積極性的價(jià)格信號，將充分激發(fā)需求響應資源的潛力，統籌實(shí)現能源系統建設成本壓縮、可再生能源消納提升及能源系統安全高效運行等多元化目標。開(kāi)展儲能高效高質(zhì)運營(yíng)。儲能技術(shù)作為消納可再生能源電力的重要技術(shù)之一，近年來(lái)受到業(yè)內重視，多地能源局提出優(yōu)先支持配置儲能的新能源發(fā)電項目，甚至擬為各新能源場(chǎng)站配置一定容量的儲能裝置。然而，從技術(shù)角度解決新能源消納問(wèn)題不等于從技術(shù)經(jīng)濟角度解決了該問(wèn)題，儲能設備的高效高質(zhì)運營(yíng)對貫徹《指導意見(jiàn)》有著(zhù)重要意義。從規劃看，應加強儲能與源網(wǎng)荷協(xié)調規劃研究，根據不同地區對靈活調節資源的需求、發(fā)展定位和特點(diǎn)，明確儲能發(fā)展規模和布局，實(shí)現源網(wǎng)荷儲協(xié)調發(fā)展，合理確定儲能發(fā)展規模、設施布局、接入范圍和建設時(shí)序并滾動(dòng)調整，引導儲能合理布局、有序發(fā)展。從運營(yíng)看，應推動(dòng)儲能云平臺建設，以共享經(jīng)濟、平臺經(jīng)濟的發(fā)展模式創(chuàng )新儲能運營(yíng)的體制機制，充分挖掘儲能云的利用潛力，通過(guò)設備共享、資源共享和服務(wù)共享限度地發(fā)揮儲能設備的利用價(jià)值，實(shí)現儲能設備資源優(yōu)化配置和高效利用。有序推進(jìn)減煤降碳。“綠色、高效發(fā)展”是《指導意見(jiàn)》的重要指導思想之一。在推進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補舉措、助力能源電力工業(yè)轉型升級的過(guò)程中應充分發(fā)揮我國的制度優(yōu)勢，依托舉國體制推動(dòng)多地、多行業(yè)、多環(huán)節間的聯(lián)動(dòng)，有序推進(jìn)減煤降碳工作。從能源電力系統內看，在源端，應統籌“可再生替代燃煤機組”與“高效大機組替代低效小機組”兩個(gè)替代，一方面，加速集中式可再生能源基地建設，推進(jìn)基地與負荷中心互聯(lián)；另一方面，依托發(fā)電權交易、合同電量轉讓等機制推動(dòng)低效、老舊燃煤機組有序退出。在終端，應穩步推動(dòng)分布式能源、儲能、熱泵等技術(shù)發(fā)展應用，以提供安全、智能、清潔的綜合能源服務(wù)。從能源電力系統外看，應以高耗能行業(yè)為重點(diǎn)對象，積極開(kāi)展電能替代工作，加速各行業(yè)再電氣化進(jìn)程，依托集中高效的電能生產(chǎn)方式和P2X技術(shù)，實(shí)現用較低的碳排放代價(jià)替換散燒、燃煤鍋爐和低效自備電站等較高的碳排放。（作者供職于華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心）
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吳工
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