系統調峰調差壓力巨大。近期，江西、湖南、河北等地電力尖峰負荷屢創(chuàng )新高，京津唐電網(wǎng)冬季負荷峰谷差達30%以上，給電網(wǎng)機組調峰帶來(lái)了極大的壓力;同時(shí)可再生能源發(fā)電比重的增加改變了傳統電力系統的電源結構，導致電網(wǎng)調峰、調差壓力持續增大。
新能源發(fā)電消納難題突出。在“30•60”目標的要求下，未來(lái)10年我國年均新增風(fēng)、光發(fā)電裝機需不少于7500萬(wàn)千瓦，使傳統發(fā)電機組一次調頻、電網(wǎng)傳輸以及分布式可再生能源并網(wǎng)管理等壓力劇增，集中式可再生能源異地消納和分布式可再生能源利用等問(wèn)題將會(huì )進(jìn)一步突出。
用戶(hù)單一供能風(fēng)險加劇。近年來(lái)，以季節性和區域性為特征的高峰供電緊張和氣荒現象多有發(fā)生，傳統能源供應方式供能可替代性和保障性差等問(wèn)題日益凸顯。同時(shí)分布式電源裝機的增加加劇了電力系統安全運行的風(fēng)險，以傳統單一能源供應的方式難以滿(mǎn)足用戶(hù)對用能可靠性、安全性的要求。
能源提質(zhì)增效形勢嚴峻。我國單位GDP能耗明顯高于世界能耗強度平均水平，社會(huì )生產(chǎn)生活的工藝流程及相關(guān)供能設備能源投入產(chǎn)出比不高、設備運行未達到其較好的出力狀態(tài)等因素限制了我國能效水平的提高，國內設備技術(shù)水平難以突破，社會(huì )整體能效水平提升緩慢。
用戶(hù)節能降本需求迫切。隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展，企業(yè)競爭壓力越來(lái)越大，降低能源成本依然成為提升企業(yè)競爭力的重要因素。企業(yè)的用能管理需要從原來(lái)的粗放、單一、低效的管理方式逐步過(guò)渡到精細、綜合、集約的管理形式，從而降低企業(yè)整體用能成本，提升企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。
一、構建綜合能源系統助力實(shí)現“30•60”目標
未來(lái)能源將會(huì )朝著(zhù)清潔化、智慧化、去中心化、綜合化(四化)方向發(fā)展，能源利用形式將會(huì )呈現冷、熱、電、氣能源在供應、傳輸、消費和轉化環(huán)節的綜合優(yōu)化利用趨勢。綜合能源系統以“四化”為基本特征，以“兩高三低”為目標(兩高：系統綜合能效的提高、系統運行可靠性的提高;三低：用戶(hù)用能成本的降低、系統碳排放的降低和系統其他污染物排放的降低)，整合冷、熱、電、氣等多種能源資源，推動(dòng)打破傳統單一能源發(fā)展的技術(shù)壁壘、市場(chǎng)壁壘和體制壁壘，實(shí)現多能源的互補互濟和協(xié)調優(yōu)化，有效提升了能源利用效率、促進(jìn)了能源的可持續發(fā)展。因此，構建綜合能源系統，有利于推動(dòng)能源轉型、助力實(shí)現雙碳控制目標。
創(chuàng )新低碳發(fā)展規劃技術(shù)，助力多元化清潔供給體系建設。通過(guò)創(chuàng )新綜合能源系統規劃技術(shù)，有效整合光伏、風(fēng)電、熱泵、沼氣三聯(lián)供、工業(yè)余熱余壓利用等分布式能源，從多種能源協(xié)同發(fā)展的角度設計優(yōu)化能源生產(chǎn)模式，從多能耦合角度探索可再生能源供給比重擴大模式，打造以可再生能源為主體的綜合能源低碳供能新結構，推動(dòng)高比例可再生能源的綜合能源系統建設，促進(jìn)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量增長(cháng)，助力多元化清潔供給體系建設。
創(chuàng )新電源側運行優(yōu)化技術(shù)，助力新能源發(fā)電消納能力提升。通過(guò)推動(dòng)綜合能源系統多能源高效運行技術(shù)創(chuàng )新，加強分布式可再生能源與多種能源的互動(dòng)，實(shí)現可再生能源時(shí)空轉換利用，促進(jìn)分布式可再生能源發(fā)電就地利用;創(chuàng )新分布式可再生能源并網(wǎng)運行管理模式，以綜合能源系統為主體實(shí)現與電網(wǎng)的交互，推動(dòng)分布式可再生能源的有序并網(wǎng);通過(guò)創(chuàng )新可再生能源、傳統發(fā)電機組以及大型儲能的協(xié)調運行技術(shù)，發(fā)揮儲電、抽水蓄能等儲能靈活資源與傳統發(fā)電機組的調節能力，降低電網(wǎng)調峰和一次調頻壓力，促進(jìn)集中式可再生能源消納和錯峰輸送。
創(chuàng )新設備整體能效優(yōu)化技術(shù)，助力用戶(hù)用能成本有效降低。通過(guò)推動(dòng)大數據、云計算等信息技術(shù)與能源物理技術(shù)的融合，挖掘不同工況下各類(lèi)設備運行特性，實(shí)現各類(lèi)能源設備物理出力狀態(tài)的數字孿生;通過(guò)推動(dòng)綜合能源系統能源設備能效優(yōu)化技術(shù)創(chuàng )新，從全局最優(yōu)角度實(shí)現綜合能源系統多類(lèi)型設備的能效優(yōu)化，以經(jīng)濟高效的設備運行策略滿(mǎn)足用戶(hù)用能需求，實(shí)現用戶(hù)用能成本的有效降低。
創(chuàng )新多種供能設備互補耦合技術(shù)，助力用戶(hù)用能安全可靠。以“兩高三低”目標為導向，推動(dòng)綜合能源系統多能源高效互補耦合技術(shù)創(chuàng )新，整合熱、電、冷、天然氣、新能源等多種能源，實(shí)現多種能源間的互補互濟和綜合利用;通過(guò)推動(dòng)綜合能源系統源網(wǎng)荷儲聯(lián)動(dòng)優(yōu)化技術(shù)創(chuàng )新，有效調動(dòng)多種供能設備互補和替代特性，以增強能源系統應對疫情、節日、突變天氣等特殊事件下的保障能力，實(shí)現用戶(hù)用能的安全穩定。
創(chuàng )新多能源主體市場(chǎng)交易技術(shù)，助力多元化市場(chǎng)機制完善。通過(guò)推動(dòng)跨區域多能源系統市場(chǎng)交易技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現跨區域多能源的聯(lián)動(dòng)交互，促進(jìn)跨區域能源消納和交易機制完善;通過(guò)培育虛擬電廠(chǎng)、負荷聚集商、儲能電站等新型市場(chǎng)主體，建立能源消費與能源生產(chǎn)的互動(dòng)以及不同能源需求之間的協(xié)同關(guān)系，推動(dòng)需求響應等輔助市場(chǎng)的市場(chǎng)主體和規則完善;以綜合能源系統靈活性特點(diǎn)為基礎，加強與其他市場(chǎng)主體的合作與交互，促進(jìn)能源供給的集權優(yōu)化和市場(chǎng)主體間的合作共贏(yíng)。
二、綜合能源視角下雙碳控制目標的解決思路
綜合能源系統是在全球致力于低碳發(fā)展、能源轉型的宏觀(guān)背景下，受技術(shù)、市場(chǎng)、政策以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展等多重因素驅動(dòng)，傳統能源產(chǎn)業(yè)融合清潔化、智能化、去中心化、綜合化等新要素形成的能源新業(yè)態(tài)。為充分發(fā)揮綜合能源系統對能源革命、雙碳控制目標實(shí)現的支撐作用，需要從頂層設計、技術(shù)創(chuàng )新、基礎設施建設以及商業(yè)模式等方面，探索綜合能源視角下“30•60”目標發(fā)展新思路。
合理規劃頂層設計。立足于我國能源轉型和能源電力行業(yè)自身的特點(diǎn)，以綜合能源系統為紐帶，推動(dòng)傳統能源與新能源的協(xié)同發(fā)展;確保綜合能源行業(yè)管理和監管體系協(xié)調統一，共同推動(dòng)各能源品種之間打破行業(yè)壁壘;融合傳統垂直產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)分布式可再生能源項目開(kāi)發(fā)和布局，從而深入推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通運輸、公共機構等重點(diǎn)領(lǐng)域和重點(diǎn)單位節能減排。
加大技術(shù)創(chuàng )新力度。加快可再生能源開(kāi)發(fā)利用關(guān)鍵設備創(chuàng )新研發(fā)，加快數字信息技術(shù)與能源物理技術(shù)的融合，著(zhù)力解決可再生能源利用造價(jià)高、效率低等“卡脖子”問(wèn)題;加快綜合能源耦合型設備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，突破限制多能源耦合轉化的技術(shù)壁壘，進(jìn)一步增強異質(zhì)能源的互補性和可替代性。
加強基礎設施建設。加強清潔能源和多類(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項目。
推進(jìn)商業(yè)模式創(chuàng )新。以低碳應用為基本思路，創(chuàng )新以客戶(hù)為中心的綜合能源服務(wù)模式，推進(jìn)差異化綜合能源解決方案創(chuàng )新;鼓勵以可再生能源為主的多種能源供應主體的共贏(yíng)合作，以低碳、高效、經(jīng)濟為主要原則，創(chuàng )新多主體投資、運營(yíng)、利益分配機制，創(chuàng )建互利互惠的商業(yè)生態(tài)圈。
推動(dòng)電力市場(chǎng)建設。推動(dòng)新能源積極參與電力市場(chǎng)競爭，完善電價(jià)機制，建立公平合理的調峰輔助服務(wù)市場(chǎng);推動(dòng)以用戶(hù)側綜合能源系統為主體的電力現貨市場(chǎng)交易模式，激發(fā)用戶(hù)側資源參與電力市場(chǎng)的活力，依托綜合能源系統，形成涵蓋電力市場(chǎng)、碳交易市場(chǎng)、綠色配額交易市場(chǎng)、煤電聯(lián)動(dòng)機制等多類(lèi)型市場(chǎng)機制。
綜上所述，綜合能源系統是能源電力系統未來(lái)的重要轉型方向。“十四五”期間，分布式風(fēng)電和光伏電源將會(huì )得到較大的發(fā)展，綜合能源系統將在促進(jìn)新能源消納、保障供能安全可靠方面發(fā)揮更大的作用，政府應推動(dòng)重點(diǎn)排碳行業(yè)的綜合能源系統示范工程落地，著(zhù)力改善用戶(hù)用能質(zhì)量、降低用能成本、提高能效水平，為我國實(shí)現能源革命和“30•60”目標作出貢獻。
