前瞻|多能互補如何優化

2017-11-09 19:36:35 電聯新媒　點擊量：評論 (0)

當前，我國正處于傳統能源體系向現代能源體系轉型的關鍵時期。隨著我國經濟進入新常態，傳統能源體系以供給為核心的運作模式，隨著時代的變遷和經濟環境的變化，逐漸顯現出能源系統效率不高、市場化程度低、環境

當前，我國正處于傳統能源體系向現代能源體系轉型的關鍵時期。隨著我國經濟進入“新常態”，傳統能源體系以供給為核心的運作模式，隨著時代的變遷和經濟環境的變化，逐漸顯現出能源系統效率不高、市場化程度低、環境污染等一系列突出問題和弊端，傳統的發展運作模式難以為繼。集中式、豎井式、相互孤立的傳統能源體系既不利于我國能源系統效率的整體提升，又不利于國家民生福祉。

現代能源體系倡導構建以需求為主導、多品種能源融合、多種供能方式協同、多元主體開發共享、供需智慧互動的能源系統。從傳統能源體系到現代能源體系的轉變，需要進行能源結構、能源供應方式、能源供需關系的根本性變革。多能互補集成優化是從系統集成、優勢互補、結構優化的角度抓住了提高能效和降低成本的關鍵點，通過多種能源的有機整合、多種產品的耦合供應，促成能源供給側和消費側的互動，以區域范圍內的“四兩之力”，撥能源系統效率提升之“千斤”。目前，多能互補優化集成在我國能源領域仍屬于新業態，對于新業態的發展仍存在標準和機制的空缺，確需通過示范帶動和體制支撐，開展多維創新，帶動新業態的發展，加速現代能源體系的構建。

發展之窘

隨著我國能源系統轉型升級和能源革命的推進，能源發展遇到一些問題和困境。從2014年至今近三年來，特別是進入經濟“新常態”以后，能源需求放緩，能源大系統中不平衡、不協調、不可持續的問題尤其突出，我國能源行業面臨著比較尷尬的局面。

煤炭產能過剩較為突出。根據相關協會提供的數據，我國煤炭實際產能超過60億噸，但是2016年我國煤炭消費總量卻只有36.8億噸，煤炭產能過剩嚴重。煤炭產能過剩造成了2014年以來煤炭價格一路下行。近年來在去產能的過程中，盡管全國各地區嚴格執行國家煤炭去產能相關政策，但是產能過剩仍較為突出。

煤電過剩風險較為突出。2017年7月31日，16部委聯合印發《關于推進供給側結構性改革防范化解煤電產能過剩風險的意見》，以此防范煤電過剩風險。國家出臺如此舉措，說明從上至下對煤電產能過剩問題予以高度重視，也說明了我國煤電過剩風險的突出。如果不加以控制，我國煤電利用小時數將下跌至4000小時以下，對發電企業和整體能源系統極為不利。

天然氣面臨低層次失衡。我國天然氣利用仍處在起步階段，剛剛邁入快速增長期。但由于價格或機制等問題，天然氣市場同樣面臨消納問題。保守估計，到2020年我國天然氣供應能力將達到3650億立方米，按照我國現有的消費形式預測，至少有550億立方米天然氣需要開拓新的消費市場。通過價格調整，未來天然氣價格可能降至2元/立方米水平，對消納產生一定的促進作用。

“三棄”問題突出。目前社會上較為關注新能源棄風棄光的問題，對于水電的消納關注相對較少。如果用絕對量來比較，棄水的嚴重程度不亞于棄風棄光問題。“十二五”期間四川和云南兩省棄水電量累計達到706億千瓦時，若不加以合理的措施進行調整，“十三五”期間，四川棄水量或將達到242億千瓦時，云南棄水電量或將達到174億千瓦時，棄水問題仍將愈演愈烈。除了棄水問題以外，還有棄風棄光，其實這并不是新問題。“十二五”期間，全國棄風率最高達到17%，累計棄風電量達到958億千瓦時。

之前所述是各個能源品種存在的問題，如果從整個能源系統來看，我國整體能源系統效率并不高，熱轉換效率與發達國家相較有3.5個百分點的差距。其次從電網設施的利用效率來看，電網整體的利用率不高，這也與我國經濟“新常態”有關。通道利用率低不僅存在于電網，同樣存在于輸氣主干網道。為什么會出現這個問題?從“十三五”期間我國能源需求來看，各個能源品種的存量都是相對富裕的，這背后隱藏著機制體制的問題。我國的能源管理體制是分品種管理，每個細分品種都有一個主管部門。在大發展時期，各能源細分品種各顯神通來滿足供應需要，即使有冒進，也可以通過快速增長的需求來解決。在經濟進入“新常態”之后，能源系統中的各種結構性矛盾便逐漸顯現，但是站在自身角度，每一個能源細分品種都認為各自在自身發展過程中并不存在問題——煤電行業的發展是基于我國的資源稟賦條件，是我國的主體能源;油氣發展牽扯到國家能源供應安全;水電力爭實現15%~20%的非化石能源占比以提供能源系統最有效的保障;風電和光伏自身是最清潔能源，同樣也包括核電;還有能源管網的最大化發展，是力求更有效地消納所有品種的能源，保障能源輸送和消費。所以在我國能源發展的過程中沒有人錯，到底是誰的錯?最主要的是“協調”出了問題，能源系統中各個細分品種各自發展，導致了能源系統發展不協調問題的出現。

突圍之匙

在能源發展陷入窘境的時候，各方都在尋找解決的辦法和措施，包括政府和企業，從管理層面、機制構建層面，以及模式轉變，各方都在尋求突圍窘境的金鑰匙。

新技術。通過高參數提高利用效率，通過大容量提高輸送容量。火電機組從15萬千瓦到30萬千瓦、60萬千瓦，再到100萬千瓦，從超臨界到超超臨界，都是希望提高效率，擴大容量。同時在智能化發展中，提高系統的效率和適應性，或者說提高系統的靈活性，以此更好地消納光伏、風電這類具有間歇性、不可預測性的效能。

新趨勢。我國能源系統自2010年發生了一些根本性的變化。借鑒歐洲的發展經驗，從德國來看，70%以上的光伏都分布在屋頂，集中式的光伏電廠很少，風電也是一樣。到目前為止，歐洲的風電都采用因地制宜的發展方式。其發展理念是以就地取材的分布式供應系統，來滿足未來增長的需要，這也是目前世界范圍內各個國家能源發展呈現的趨勢。

新模式。當今，能源革命在世界范圍內風起云涌，倡導將互聯網技術與可再生能源相結合，把能源資源的開采、配送、利用從集中式發展為智能化分散式，將電力網絡、油氣管網、交通運輸網、信息網絡等綜合形成能源共享網絡。

政府行動。2015年，國務院印發了《積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，其中涉及到11個行業，第5個行業就是能源行業。為了積極落實指導意見，相關主管部門都在積極行動之中，2015年國家能源局新能源司印發了《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》，2016年國家能源局規劃司印發《關于申報多能互補集成優化示范工程有關事項的通知》，同年，《關于組織實施“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)示范項目的通知》以及《關于報送增量配電網業務試點項目的通知》相繼印發，從系統集成、優勢互補和結構優化的角度，力求通過多種能源耦合供應、多環節有機整合、多機制相互作用，使能源用戶和生產供應方互動，達到提高效率和降低成本的效果。

多能互補。“互聯網+”智慧能源、多能互補、新能源微電網與增量配電網之間是相互涵蓋的關系。互聯網+智慧能源更側重于互聯網理念和信息技術與能源的深度融合，希望用互聯網的組織基因或思維改造能源系統的組織結構和商業模式，屬于能源利用的高級形態。

多能互補更加強調在局域范圍內實現多種能源品種的協調和梯級利用，實際上是系統源網荷的一體化配置，關鍵在于“協調”。還有更小范圍內的微電網和增量配電網。在這幾個概念中，不牽扯到后續的商業模式問題，更多是在電網側做服務，涉及實體建設和更小范圍內電網的劃分。

未來我國能源系統發展重點之一就是多能互補。多能互補強調“協調”，它是一個局域能源互聯網，強調能源生產的就地消費和就地平衡，融入了低碳化，提高可再生能源整體利用水平的新模式。從這個角度來看，多能互補系統更像是一個“黑匣子”，達到化石能源和清潔能源的多種能源輸入，以及冷、熱、電、汽、水這五個品種產品的多種能源輸出。未來多能互補系統應該更多地體現互動性，不僅包括不同能源主體之間互動，同時，每個人既是能源消費者，也是能源生產者，這就是所謂“協同發展”。

多能互補集成優化立足于能源的現實問題，有助于解決目前我國能源系統面臨的多重挑戰，是當前窘境的破局之刃。多能互補包含兩種方式，一種是風光水火儲示范應用，在西北、東北、華北等大規模集中式能源外送基地中，實施風光水火儲多能互補系統，即把風光水火儲聯合起來，調整風電和光伏的波動性，對系統提供相對穩定可控電源，核心目的是提高可再生能源的整體占比，并提高能源系統效率。多能互補的另外一種形式是終端一體化集成供能系統。這種模式主要發力在終端，圍繞新城鎮、新產業園區、大型公用設施，因地制宜實現傳統能源與風能、太陽能、地熱能、生物質能等能源的系統開發利用，優化布局電力、燃氣、熱力、供冷、供水管廊等基礎設施，為用戶提供高效智能的能源供應和相關增值服務，推動能源就地清潔生產和就近消納，實現生產和消費的緊密結合，提高能源綜合利用效率，終端一體化集成供能系統也是當下發展多能互補的重點方向。

如果將終端一體化多能互補系統打造成“綜合版”，可以將所有的能源品種融合起來，網側涵蓋配電網、配氣網、熱力管網。如果對此進行簡化，將熱力管網、燃氣管網去掉，剩下的部分就是微電網。如果再做一次簡化，把化石能源部分去掉，由分布式可再生能源、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等匯集而成的小型發電系統，通過互聯技術實現自我控制和管理的自治系統，就是新能源微電網。無論是微電網或是新能源微電網，強調的是區域性。如果將范圍縮小至一棟樓宇，就是智慧能源的“樓宇版”——屋頂架設分布式光伏，樓內有熱力供應及能效監控等，以及樓宇內的微網系統。

起飛之勢

我國能源的終端消費主要包括冷、熱、電、汽這幾種能源產品。據統計，在工業園區、經濟開發區，或者是新型城市里，能源消費占比基本為供熱43%左右，用電29%左右，交通用能28%左右。根據這種消費結構，更需要將這這些能源需求統籌考慮。

從國際來看，目前美國分布式能源裝機容量達到9200萬千瓦，歐洲達到5000萬千瓦，日本實現3600萬千瓦，我國目前分布式裝機容量僅為380萬千瓦，與國際水平還有較大差距。根據國家要求，到2020年，各省(區、市)新建產業園區采用終端一體化集成供能系統的比例要達到50%左右，既有產業園區實現能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。目前全國擁有200個國家級工業園區，1300多個省級工業園區，縣級工業園區超過15000個，存量巨大。

據相關統計數據，目前參與申報多能互補示范項目261項，互聯網+智慧能源項目申報數量200余項，增量配電網試點業務申報數量160余項，新能源微電網項目申報數量80余項。同時，從政府層面給予了項目打包核準，自動獲取售電、增量配網、輔助服務等政策扶持，電網企業積極配合，對多能互補項目施行無障礙接入電網，鼓勵和支持多能互補新業態的蓬勃發展。

破除之障

多能互補打破了傳統單一能源供應的模式，為用戶提供綜合能源服務。當下電力體制改革和油氣體制改革方興未艾，特許經營權的調整或將影響未來城市管理者的格局，多能互補項目業主的發展或許不單單僅限定于一個能源服務商。

對于多能互補項目的規劃和建設，還應把握以下三點原則。首先，多能互補項目的規劃要按需定制，強調匹配和存量優先。其次，多能互補項目的建設要因地制宜，要從項目所在地資源特性出發，符合項目自身實際。第三，項目的建設要符合經濟的合理性，要充分利用好現有的利好政策，探索新的商業模式。未來，能源交易的現貨市場、期貨市場和信用市場逐步建立，能源交易與互聯網金融、資產管理和碳金融有機結合，帶給商業的想象空間無窮大。單從配網建設即可拉動投資超過5000億元，這也是多能互補應用價值的具體體現。

對于多能互補這一新業態的發展，尤其目前正處于起步階段，各方要形成合力，政府主管部門心往一處想，勁往一處使，對新業態要一視同仁，鼓勵嘗試。同時還要扶上馬，送一程，新業態面臨著與傳統業務特許經營權的競爭，因此政府主管部門應牽頭統籌協調電力、熱力、天然氣、給排水等相關企業關系，統籌安排供能基礎設施建設，同時研究構建多能互補價格體系，實現價格層面的優惠，引導社會資本踴躍參與，確保新業態的良性發展，促成我國能源系統效率和水平的整體提升。

原標題:前瞻|多能互補如何優化