綜合能源配用電系統結構相對復雜，既包括冷熱電聯供分布式能源站、分布式光伏等電源設備，也包括電池儲能、蓄冷/熱儲能，還需要依靠電網和冷/熱管網進行能量輸送，在實際應用過程中，需要根據具體的環境和需求進行綜合考慮。

園區綜合能源系統涵蓋各種形式和特點的多能源環節，既包括可控性較強的能源環節，也包括控制難度較大的強間歇性能源環節;既包括容易存儲和轉換的環節，也包括難以大規模存儲的環節;既包括底層設備的動態，也包括能源系統單元級別的動態，還包括多能耦合作用下的系統級別動態。本質上而言，園區多能互補綜合能源系統從時間、空間和行為3個角度呈現多能流、多時標、高維數、大量非線性、多主體等極為復雜形態特征。

3、產業園區綜合能源系統特征內涵

由上節分析可見，產業園區綜合能源系統呈現多元化的典型形態。從本質上看，園區綜合能源系統具備多能互補、物理信息深度融合、源網荷儲協調互動的特征內涵如圖5所示。

圖5產業園區綜合能源系統形態特征內涵

3.1 多能互補

多能耦合、協同互補是產業園區綜合能源系統的核心特征之一。時間上出力的波動特性使得風電、光伏發電、小水電等能源供給來源天然存在較大的互補特性，同時，電、氣、熱、冷等多類型能源在用能需求、價格、特性上亦存在差異和互補特性。以電力網絡為主體框架，通過電、氣、熱、冷、氫的靈活集成，充分挖掘橫向源-源多能耦合、協同互補特性，從而有效抑制清潔能源發電的強隨機性和強波動性，大幅提高綜合能源系統的供能可靠性以及能源綜合利用效率。

3.2 物理信息深度融合

覆蓋能源生產、傳輸、消費、存儲、轉換的整個能源鏈，產業園區綜合能源系統中信息共享，能量流與信息流的有機整合、互聯互動、緊密耦合，形成信息物理系統(cyber physical system，CPS)。信息物理系統是園區綜合能源系統的重要發展方向。互聯網、物聯網、大數據、云計算等的深度應用，有效提升園區綜合能源系統的靈活性、適應性及智能化。通過對等開放的信息-物理系統架構，園區綜合能源系統將具備高可靠安全的通信能力、全面的態勢感知能力、大數據處理計算能力以及分布式協同控制能力。

3.3 源網荷儲協調互動

產業園區綜合能源系統能量流與信息流深度融合使傳統能源參與主體由單純的生產、傳輸、消費和存儲者，轉變為集成能源生產、傳輸、消費和存儲者的多種角色于一體的自我平衡主體。傳統用戶成為產消者，能源生產和能源消費的邊界將不再清晰，對應的角色和功能可以實現相互兼容和替代。園區綜合能源系統運營商、電力公司、各類工業、商業和居民用戶、電動汽車、分布式可再生能源、儲能、熱電冷聯產系統等各類參與主體在供需關系和價格機制的引導下，靈活調整能源供應、能源消費和能源存儲，從而實現綜合能源柔性互動以及供需儲的縱向一體化。

4、產業園區綜合能源系統演化路線

產業園區綜合能源系統是能源工業發展的全新形態，相關關鍵技術、業態及模式等正處于起步和和探索發展階段。園區綜合能源系統的發展和實現并非一蹴而就的，其技術體系的形成以及各種技術的應用和實踐，不僅取決于技術本身的成熟度，還與技術的依賴性和技術應用的經濟性以及社會效益，以及國家戰略、復雜的外部環境密切相關。考慮到這些因素，對產業園區相關技術發展及應用推廣的路徑進行前瞻性研究，有助于政策制定者合理地利用政策資源，為產業園區綜合能源系統的發展提供良好的政策環境;有利于相關企業和研究機構提前布局科研和技術開發項目;也有助于引導資本市場為相關領域提供充足的資金支持。

未來產業園區綜合能源系統將以互聯網深度應用為基礎，以電力系統為核心，將供氣系統、供熱系統與電力系統等集成，橫向角度實現電力、燃氣、供熱等一體化多能互補，縱向角度實現源網荷儲全環節高度協調與靈活互動、集中化與分布式相互結合的能源網絡。不論是單一的電力互聯，還是能源領域演變產生的創新商業模式，亦或是互聯網思維與技術對能源工業的改造升級，都是多能互補綜合能源系統中的不同發展階段中的應有要素。本質上而言，產業園區綜合能源系統的發展是能源與信息不斷融合以及互相促進的歷程，是一個漸進的發展過程。綜合我國能源和信息基礎設施及能源市場等方面的現有條件，產業園區綜合能源系統演化路線圖如圖6所示。隨著時間推移，產業園區綜合能源系統大概可以分為近期、中期和遠期3個發展階段。本質上而言，這3個發展階段是一個同步發展、相互滲透和逐級遞進的過程。3個階段的發展目標和功能分別闡述如下。

圖6產業園區綜合能源系統演化路線圖

4.1 近期發展目標與功能

近期，第一階段是產業園區能源自身的互聯階段，以電力系統為中心，多類型能源網絡物理上實現互聯互通，實現橫向角度的多能互補。大力推動產業園區綜合能源系統試點和示范工程，因地制宜、積極建設一批不同規模和類型的試點和示范工程，推動綜合能源信息基礎設施的建設，包括園區綜合能源系統智能化能源生產消費基礎設施、信息通信基礎設施以及多能協同綜合能源網絡建設。與此同時基本完成機制制度的準備。

4.2 中期發展目標與功能

中期，第二階段是產業園區綜合能源系統能源基礎設施和信息基礎設施互相促進的階段，信息引導能量，同時能量實現價值提升。一方面，互聯網深度應用促進產業園區綜合能源系統產生新的商業模式，形成第三方綜合能源服務和能源金融等一批新型業態;在另一方面，分布式能量管理體系形成，信息的高效流動使分散式決策代替了集中式決策的全局系統優化，實現產業園區綜合能源系統資源配置的最優。與此同時，產業園區綜合能源系統標準體系逐步建立，形成一批關鍵技術規范和標準。

4.3 遠期發展目標與功能

遠期，第三階段是產業園區綜合能源系統的能源基礎設施和信息基礎設施的深度融合，能源生產及消費各環節達到深度自動化、智能化和定制化，能源系統多參與主體之間，并實現靈活協調和互動，產業園區綜合能源系統多形態、規模化發展，形成新型綜合能源系統產業格局，園區綜合能源系統產業體系基本完善，成為經濟發展和增長的重要動力。并形成比較完善的產業園區綜合能源系統市場機制，建成統一開放的現代能源市場體系;形成開放、共享的產業園區綜合能源系統生態新環境，整體能源利用效率明顯提高，可再生能源比重占主導地位，公眾參與程度大幅度提高，為能源生產和消費革命提供有力支撐。

5、結語

綜合能源系統作為將多類型能源生產、存儲、傳輸、消費以及能源市場交易深度融合而衍生的全新能源工業形態，是未來能源互聯網的主要物理載體。各類產業園區具備綜合能源系統建設的自然資源、空間資源、電網基礎和用戶資源，成為綜合能源服務、業務創新和效益增長的主戰場。

本文研究了產業園區綜合能源系統形態特征與演化路線這一科學問題，首先分析了產業園區中離散制造業、過程工業和新型研發產業的多元化的綜合能源需求以及不同的自然資源優勢。考慮綜合能源系統因地制宜、統籌開發、互補利用的實施原則，未來產業園區綜合能源系統將呈現多元化典型形態，包括冷熱電聯供分布式能源站、園區光儲微網、小水電+分散式風電、園區能源互聯主動配電網和多能互補綜合能源系統。從本質上看，園區綜合能源系統具備多能互補、物理信息深度融合以及源網荷儲協調互動的特征內涵。

隨著時間推移，產業園區綜合能源系統可分為近期、中期和遠期3個發展階段，從能源本身的互聯階段，到能源基礎設施和信息基礎設施相互促進，再到能源和信息深度融合。這3個發展階段是一個同步發展、相互滲透和逐級遞進的過程。