Technical articles技術(shù)文章
首頁 > 技術(shù)文章 > 政策解讀 | 綜合能源系統(tǒng)要義：源網(wǎng)荷儲一體化+多能互補
政策解讀 | 綜合能源系統(tǒng)要義：源網(wǎng)荷儲一體化+多能互補
更新時間：2022-03-21 點擊量：977
為進一步深化能源革命，構(gòu)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(wǎng)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(wǎng)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(jīng)委員會第九次會議指出，要構(gòu)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(xiàn)顯著的“雙側(cè)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(wǎng)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(wǎng)荷儲一體化和多能互補
《指導意見》指出，源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補是實現(xiàn)電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展、促進能源行業(yè)轉(zhuǎn)型和社會經(jīng)濟發(fā)展的重要舉措。源網(wǎng)荷儲一體化是指通過優(yōu)化整合本地資源，以先進技術(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(tǒng)發(fā)展路徑，強調(diào)發(fā)揮負荷側(cè)調(diào)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(cè)的靈活調(diào)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(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(jié)間的協(xié)調(diào)互動，充分挖掘系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力和需求側(cè)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(diào)節(jié)性能、適度配置儲能設施、調(diào)動需求側(cè)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(diào)可持續(xù)發(fā)展；有利于促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，遵循合作共享、互利共贏的理念，發(fā)揮跨區(qū)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互濟的作用，擴大電力資源優(yōu)化配置的范圍與規(guī)模。結(jié)合《指導意見》可知，建設綜合能源系統(tǒng)就是推進源網(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(tǒng)就是利用先進的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式，整合區(qū)域內(nèi)可再生能源、煤炭、石油、天然氣等多種能源資源，實現(xiàn)異質(zhì)能源子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)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(nèi)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(wǎng)等方式，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實現(xiàn)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(chǎn)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(zhì)量與效益、全面推進生態(tài)文明建設、促進區(qū)域協(xié)調(diào)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(diào)動各類異質(zhì)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(zhuǎn)變?yōu)槎嘣Ｊ健４送?，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字服務等新技術(shù)、新業(yè)態(tài)在綜合能源系統(tǒng)的應用將推動能源產(chǎn)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(zhì)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(diào)互補，實現(xiàn)清潔能源開發(fā)設備和移動能量存儲設備的規(guī)模化和經(jīng)濟化應用，增強了能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費等各個環(huán)節(jié)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(tǒng)，借鑒平臺經(jīng)濟與共享經(jīng)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(xiàn)能源系統(tǒng)優(yōu)化運行分散決策、大網(wǎng)與分布式微能網(wǎng)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(diào)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(zhì)能網(wǎng)絡系統(tǒng)間的壁壘，實現(xiàn)“縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)，橫向多能互補”，是落實《指導意見》的重要途徑。
綜合化、智能化和去中心化
是清潔化轉(zhuǎn)型的重要保障
《指導意見》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(gòu)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(zhuǎn)型升級”。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建和能源行業(yè)轉(zhuǎn)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。推動能源電力系統(tǒng)清潔化轉(zhuǎn)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(zhuǎn)型的重要保障。清潔化是加速能源轉(zhuǎn)型的核心要求。供給側(cè)清潔化轉(zhuǎn)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(wǎng)、微能網(wǎng)及分布式各級能源網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)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)?；?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(jié)構(gòu)占比；需求側(cè)清潔化轉(zhuǎn)型可依托綜合能源系統(tǒng)建設，在需求側(cè)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(cè)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(diào)動需求側(cè)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(jié)構(gòu)占比。綜合化是清潔化轉(zhuǎn)型的技術(shù)保障。在供給側(cè)整合風、光、水、天然氣、煤炭等多類型能源資源，在需求側(cè)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(zhuǎn)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，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(zhuǎn)型的技術(shù)保障。順應數(shù)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(shù)應用，建設以能源物聯(lián)網(wǎng)為基礎的綜合能源系統(tǒng)，在實現(xiàn)覆蓋能源生產(chǎn)、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(shù)據(jù)作為新時期重要生產(chǎn)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(zhuǎn)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(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(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(shù)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(zhuǎn)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(chǎn)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(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“云大物移智鏈”等先進技術(shù)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(shù)、可再生能源開發(fā)利用關鍵設備研發(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(xiàn)能源生產(chǎn)消費的智能監(jiān)測、診斷和調(diào)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(cè)跨界融合，引導電力、天然氣、熱力與互聯(lián)網(wǎng)運營商構(gòu)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(diào)動需求側(cè)資源的潛力與活力，積極推動需求側(cè)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(jīng)驗和經(jīng)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(cè)資源開發(fā)等關鍵問題
大規(guī)?？稍偕茉聪{。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?jīng)濟、高效、安全并網(wǎng)，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(wǎng)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(cè)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(cè)資源置于與發(fā)電側(cè)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(xiàn)削峰填谷、追蹤可再生能源出力等功能，與供應側(cè)深度調(diào)峰、配置儲能等系統(tǒng)調(diào)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(cè)資源是貫徹《指導意見》的關鍵之一。從平臺與技術(shù)角度看，在用戶、電網(wǎng)與電源等環(huán)節(jié)廣泛部署數(shù)據(jù)采集終端，整合系統(tǒng)運行、市場交易和用戶用能數(shù)據(jù)，分析需求側(cè)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(jīng)濟數(shù)據(jù)等因素對需求側(cè)特性的影響機理，將為需求側(cè)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(cè)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(diào)動需求側(cè)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(xiàn)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(zhì)運營。儲能技術(shù)作為消納可再生能源電力的重要技術(shù)之一，近年來受到業(yè)內(nèi)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(shù)角度解決新能源消納問題不等于從技術(shù)經(jīng)濟角度解決了該問題，儲能設備的高效高質(zhì)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(wǎng)荷協(xié)調(diào)規(guī)劃研究，根據(jù)不同地區(qū)對靈活調(diào)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(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)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(diào)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(jīng)濟、平臺經(jīng)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(xiàn)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(wǎng)荷儲一體化和多能互補舉措、助力能源電力工業(yè)轉(zhuǎn)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(nèi)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(quán)交易、合同電量轉(zhuǎn)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(shù)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(chǎn)方式和P2X技術(shù)，實現(xiàn)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(wǎng)研究中心）
掃一掃，關注微信
朱穎
咨詢電話