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政策解讀 | 綜合能源系統(tǒng)要義：源網荷儲一體化+多能互補
更新時間：2022-03-21 點擊量：1026
為進一步深化能源革命，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 國家能源局關于開展“風光水火儲一體化”“源網荷儲一體化”的指導意見（征求意見稿）》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 國家能源局關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）。
中央財經委員會第九次會議指出，要構建“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。隨著新能源大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)將呈現顯著的“雙側隨機性”和“雙峰雙高”的“三雙”特征，為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運行，必須加速推進源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展，通過多能互補綜合能源系統(tǒng)建設，保障大規(guī)模新能源順利消納。
綜合能源系統(tǒng)建設就是推進
源網荷儲一體化和多能互補
《指導意見》指出，源網荷儲一體化和多能互補是實現電力系統(tǒng)高質量發(fā)展、促進能源行業(yè)轉型和社會經濟發(fā)展的重要舉措。源網荷儲一體化是指通過優(yōu)化整合本地資源，以先進技術突破和體制機制創(chuàng)新為支撐，探索源網荷儲高度融合的電力系統(tǒng)發(fā)展路徑，強調發(fā)揮負荷側調節(jié)能力、就地就近靈活堅強發(fā)展及激發(fā)市場活力，引導市場預期。多能互補是指利用存量常規(guī)電源，合理配置儲能，統(tǒng)籌各類電源規(guī)劃、設計、建設、運營，優(yōu)先發(fā)展新能源，強化電源側的靈活調節(jié)作用、優(yōu)化電源配比及確保電源基地送電可持續(xù)性。《指導意見》將源網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)展質量與效益，強化源網荷儲各環(huán)節(jié)間的協(xié)調互動，充分挖掘系統(tǒng)靈活性調節(jié)能力和需求側資源，提升系統(tǒng)運行效率和電源開發(fā)綜合效益；有利于推進生態(tài)文明建設，增加以新能源為代表的非化石能源開發(fā)消納，優(yōu)先利用清潔能源資源、充分發(fā)揮常規(guī)電站調節(jié)性能、適度配置儲能設施、調動需求側靈活響應的積極性，促進能源領域與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調可持續(xù)發(fā)展；有利于促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，遵循合作共享、互利共贏的理念，發(fā)揮跨區(qū)源網荷儲協(xié)調互濟的作用，擴大電力資源優(yōu)化配置的范圍與規(guī)模。結合《指導意見》可知，建設綜合能源系統(tǒng)就是推進源網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(tǒng)就是利用先進的物理信息技術和創(chuàng)新管理模式，整合區(qū)域內可再生能源、煤炭、石油、天然氣等多種能源資源，實現異質能源子系統(tǒng)間的協(xié)調規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應和互補互濟，在滿足系統(tǒng)內多元化用能需求的同時，有效提升能源利用效率、促進能源可持續(xù)發(fā)展。另一方面，依托綜合能源系統(tǒng)，開展綜合能源服務，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，通過天然氣冷熱電聯(lián)供、分布式能源和能源智能微網等方式，結合大數據、云計算、物聯(lián)網等技術，實現多能協(xié)同供應和能源綜合梯級利用，提高能源系統(tǒng)效率，降低能源生產與消費成本。建設綜合能源系統(tǒng)有利于提升電力發(fā)展質量與效益、全面推進生態(tài)文明建設、促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，這與《指導意見》意義一致。綜合能源系統(tǒng)可破除不同能源品類之間的壁壘，充分調動各類異質能源子系統(tǒng)參與資源優(yōu)化配置，推動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、數字服務等新技術、新業(yè)態(tài)在綜合能源系統(tǒng)的應用將推動能源產品和能源業(yè)務創(chuàng)新，促進供需精準對接，有效提升電力發(fā)展的質量與綜合效益。綜合能源系統(tǒng)可推動不同類型能源間的協(xié)調互補，實現清潔能源開發(fā)設備和移動能量存儲設備的規(guī)?；徒洕瘧?，增強了能源生產、傳輸、存儲、消費等各個環(huán)節(jié)的靈活性，改變能源的生產方式、供應體系和消費模式，有效提升清潔能源在生產端與消費端的比重，為生態(tài)文明建設提供重要支撐。建設綜合能源系統(tǒng)，借鑒平臺經濟與共享經濟思維，建設互惠共贏綜合能源服務生態(tài)圈，創(chuàng)新去中心化的新機制與新模式，將打通各區(qū)域、各節(jié)點、各主體間的服務流、信息流、資金流，推動實現能源系統(tǒng)優(yōu)化運行分散決策、大網與分布式微能網雙向互動及分布式節(jié)點協(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(qū)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(tǒng)，發(fā)展綜合能源服務，整合冷、熱、電、氣等多種能源資源，將打破不同層級異質能網絡系統(tǒng)間的壁壘，實現“縱向源網荷儲協(xié)調，橫向多能互補”，是落實《指導意見》的重要途徑。
《指導意見》指出，源網荷儲一體化和多能互補作為電力工業(yè)高質量發(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(tǒng)，促進能源行業(yè)轉型升級”。新型電力系統(tǒng)構建和能源行業(yè)轉型升級的本質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。推動能源電力系統(tǒng)清潔化轉型是貫徹《指導意見》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(qū)域級、城市級、園區(qū)級等不同規(guī)模綜合能源系統(tǒng)建設與運營，推動大網、微能網及分布式各級能源網絡的協(xié)調及互聯(lián)互通，有效支撐可再生能源大規(guī)模跨省跨區(qū)傳輸消納及分布式可再生能源規(guī)?；洕茫纳颇茉瓷a和供應模式，提升可再生能源在生產端的結構占比；需求側清潔化轉型可依托綜合能源系統(tǒng)建設，在需求側開展綜合能源服務，在滿足用戶能源消費需求的基礎上，推動傳統(tǒng)的物理能源消費理念過渡到“能源+服務”的綜合消費理念，發(fā)掘需求側消納綠色電力、開展節(jié)能增效管理及購買綠色證書等多樣化需求，充分發(fā)揮和調動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保障。在供給側整合風、光、水、天然氣、煤炭等多類型能源資源，在需求側整合電、熱、冷、氣等多類型能源需求，破除不同能源品類之間的壁壘，圍繞“兩高三低”目標規(guī)劃、建設及運營綜合能源系統(tǒng)，探索多類型電源協(xié)同運行、多類型能源需求轉換替代等技術，為可再生能源消納提供充足的靈活性資源與輔助服務，有效解決可再生能源出力波動平抑和出力追蹤等難題。智能化是清潔化轉型的技術保障。順應數字革命潮流，推動能源行業(yè)智能化發(fā)展，推廣“云大物移智鏈”等技術應用，建設以能源物聯(lián)網為基礎的綜合能源系統(tǒng)，在實現覆蓋能源生產、傳輸、交易、消費多環(huán)節(jié)即時化感知與監(jiān)測的基礎上，將促進能源信息的流動與共享，并充分發(fā)掘能源大數據作為新時期重要生產要素的價值，支撐能源系統(tǒng)動態(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)，推動眾多分布式能源節(jié)點的高度自治與協(xié)同運行，將為多能源微網間的功率平衡與優(yōu)分配、能源靈活自主微平衡交易發(fā)展、多節(jié)點間的點對點實時自主交易等問題提供全新的解決思路。
為充分發(fā)揮綜合能源系統(tǒng)對《指導意見》的支撐作用，可從頂層設計、技術創(chuàng)新、基礎建設、商業(yè)模式和市場建設五個方面探索《指導意見》的推進路徑。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，以綜合能源系統(tǒng)為紐帶，從多種能源協(xié)同發(fā)展的角度優(yōu)化能源生產與消費模式，推動傳統(tǒng)能源與新能源協(xié)同發(fā)展，共同推動各能源品種之間的行業(yè)壁壘破除，推動分布式可再生能源項目開發(fā)和布局，打造可再生能源占比進一步提升的多元化供給體系。從技術創(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、技術鏈，推動“云大物移智鏈”等先進技術在電力工業(yè)的創(chuàng)新應用，創(chuàng)新綜合能源系統(tǒng)多能源高效運行技術、可再生能源開發(fā)利用關鍵設備研發(fā)等技術，解決可再生能源利用成本高、效率低等“卡脖子”問題，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(tǒng)，推動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，實現能源生產消費的智能監(jiān)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，推進老舊園區(qū)綜合能源改造。從商業(yè)模式看，應推動供給側跨界融合，引導電力、天然氣、熱力與互聯(lián)網運營商構建綜合能源服務解決方案供應商或成立商業(yè)聯(lián)盟，以互惠共贏、低碳高效為主要原則，創(chuàng)新多主體投資、運營及利益分配機制，創(chuàng)建互利互惠的商業(yè)生態(tài)圈。從市場建設看，應充分發(fā)掘與調動需求側資源的潛力與活力，積極推動需求側多元主體參與電力市場、天然氣市場、碳交易市場、綠證市場及可再生能源超額消納量市場交易，緊緊抓住體制機制改革機遇期，利用已有試點示范經驗和經營優(yōu)勢，積極開拓多元化市場。
要解決高比例可再生能源、需求側資源開發(fā)等關鍵問題
大規(guī)模可再生能源消納。隨著“30·60”雙碳目標提出，高比例可再生能源接入將成為未來能源電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，保障大規(guī)?？稍偕茉唇洕⒏咝?、安全并網，是踐行以綠色低碳為理念推動清潔能源發(fā)展與全面推進生態(tài)文明建設的重要支撐。在系統(tǒng)層面，應推進源端基地及終端消費綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃建設，一方面，加速源端與負荷中心互聯(lián)、各級能源網互濟，為廣域時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，提升可再生能源占比。在平臺層面，應推進“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商管理、規(guī)劃建設、運行管理等業(yè)務環(huán)節(jié)提供輔助決策支撐。在機制層面，應推動能源靈活自主微平衡交易，實現分布式能源、分布式儲能主體與工業(yè)大用戶及微用能主體間的點對點自主交易，鼓勵創(chuàng)新清潔能源新型商業(yè)模式。加強需求側資源開發(fā)。當前國際上許多國家已從能源戰(zhàn)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、電動汽車、儲能等資源實現削峰填谷、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(tǒng)調節(jié)方式相比，成本更低、效果更好。可以說，進一步開發(fā)需求側資源是貫徹《指導意見》的關鍵之一。從平臺與技術角度看，在用戶、電網與電源等環(huán)節(jié)廣泛部署數據采集終端，整合系統(tǒng)運行、市場交易和用戶用能數據，分析需求側用能種類、用能傾向、用能彈性等特性，揭示能源價格、氣象及宏觀經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發(fā)提供理論支撐。從市場化機制角度看，以需求側用能行為與能源價格之間的映射機理為指導，建立可反映電力供需情況的、可充分調動需求側積極性的價格信號，將充分激發(fā)需求響應資源的潛力，統(tǒng)籌實現能源系統(tǒng)建設成本壓縮、可再生能源消納提升及能源系統(tǒng)安全高效運行等多元化目標。開展儲能高效高質運營。儲能技術作為消納可再生能源電力的重要技術之一，近年來受到業(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站配置一定容量的儲能裝置。然而，從技術角度解決新能源消納問題不等于從技術經濟角度解決了該問題，儲能設備的高效高質運營對貫徹《指導意見》有著重要意義。從規(guī)劃看，應加強儲能與源網荷協(xié)調規(guī)劃研究，根據不同地區(qū)對靈活調節(jié)資源的需求、發(fā)展定位和特點，明確儲能發(fā)展規(guī)模和布局，實現源網荷儲協(xié)調發(fā)展，合理確定儲能發(fā)展規(guī)模、設施布局、接入范圍和建設時序并滾動調整，引導儲能合理布局、有序發(fā)展。從運營看，應推動儲能云平臺建設，以共享經濟、平臺經濟的發(fā)展模式創(chuàng)新儲能運營的體制機制，充分挖掘儲能云的利用潛力，通過設備共享、資源共享和服務共享限度地發(fā)揮儲能設備的利用價值，實現儲能設備資源優(yōu)化配置和高效利用。有序推進減煤降碳。“綠色、高效發(fā)展”是《指導意見》的重要指導思想之一。在推進源網荷儲一體化和多能互補舉措、助力能源電力工業(yè)轉型升級的過程中應充分發(fā)揮我國的制度優(yōu)勢，依托舉國體制推動多地、多行業(yè)、多環(huán)節(jié)間的聯(lián)動，有序推進減煤降碳工作。從能源電力系統(tǒng)內看，在源端，應統(tǒng)籌“可再生替代燃煤機組”與“高效大機組替代低效小機組”兩個替代，一方面，加速集中式可再生能源基地建設，推進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低效、老舊燃煤機組有序退出。在終端，應穩(wěn)步推動分布式能源、儲能、熱泵等技術發(fā)展應用，以提供安全、智能、清潔的綜合能源服務。從能源電力系統(tǒng)外看，應以高耗能行業(yè)為重點對象，積極開展電能替代工作，加速各行業(yè)再電氣化進程，依托集中高效的電能生產方式和P2X技術，實現用較低的碳排放代價替換散燒、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能源互聯(lián)網研究中心）
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朱穎
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