／本刊記者 才秀敏／

張春雁，教授級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事電力與能源工程建設(shè)、安全生產(chǎn)、技術(shù)管理和科技創(chuàng)新等工作，現(xiàn)為國(guó)網(wǎng)上海綜合能源服務(wù)有限公司副總經(jīng)理。在綜合能源系統(tǒng)，能源互聯(lián)網(wǎng)，電制氫及綜合利用領(lǐng)域主持國(guó)家電網(wǎng)總部或上海市科技項(xiàng)目課題5項(xiàng)。擔(dān)任中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員，能源行業(yè)天然氣分布式能源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員，IEEE PES 能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)委員會(huì)委員，IEEE PSOPE中國(guó)綜合能源分委會(huì)副主席等。

當(dāng)前，我國(guó)正處于能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期?！疤歼_(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的提出，進(jìn)一步為我國(guó)能源戰(zhàn)略向多元化、清潔化方向轉(zhuǎn)型提供了明確的方向和強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。

工業(yè)園區(qū)是我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體載體，我國(guó)70%的工業(yè)用能集中在工業(yè)園區(qū)，全國(guó)各類園區(qū)約有16500個(gè)之多，工業(yè)園區(qū)在雙碳目標(biāo)下能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)形態(tài)、能源服務(wù)方式都面臨著轉(zhuǎn)型的需求。

綜合能源服務(wù)作為一種新型的能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)換和利用方式，能有效打破能源行業(yè)壁壘，通過電、冷、熱、氣的集成供應(yīng)實(shí)現(xiàn)多種能源互補(bǔ)、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化，在改善用戶側(cè)的用能結(jié)構(gòu)、提高用能效率、降低用能成本方面發(fā)揮重要的作用，綜合能源服務(wù)將成為實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型與低碳發(fā)展的重要手段之一。

“在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的使命驅(qū)使下，在雙碳目標(biāo)的引領(lǐng)下，能源利用高效化，減碳化將推動(dòng)綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，包括氫能綜合利用的經(jīng)濟(jì)性奇點(diǎn)也會(huì)加速到來?！眹?guó)網(wǎng)上海綜合能源服務(wù)有限公司副總經(jīng)理張春雁在接受本刊采訪時(shí)表示。

電器工業(yè)：請(qǐng)談?wù)勗陔p碳目標(biāo)下，綜合能源服務(wù)的使命。

張春雁：能源革命需求下大家都在探討如何通過綜合能源技術(shù)和服務(wù)提升效率，減低排放，特別是一些發(fā)達(dá)國(guó)家，一直走在我們前面。大家都知道，能源是人類進(jìn)步和生存發(fā)展的基礎(chǔ)，能源在某種程度上決定了人類文明的變遷。目前全球能源轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)是非常嚴(yán)峻的，比爾·蓋茨在他一本新書《氣候經(jīng)濟(jì)與人類未來》中指出：全球氣候變暖將給人類帶來嚴(yán)重后果，這個(gè)后果將5倍于新冠肺炎。而我們對(duì)防止這個(gè)后果產(chǎn)生的目標(biāo)任務(wù)也已經(jīng)非常量化，《巴黎協(xié)定》中明確提出人類應(yīng)將地球溫升控制在工業(yè)化前2℃內(nèi)，最好能控制在1.5℃以內(nèi)。

近兩年由于新冠肺炎影響，人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)減少導(dǎo)致碳減排絕對(duì)量同比在減少，但碳濃度卻已經(jīng)達(dá)到三百萬年來最高，6月份測(cè)到已達(dá)約417PPM。全球都在探討氣候變暖、溫室氣體排放如何控制。在這樣的形勢(shì)下，去年9月22日聯(lián)合國(guó)第75屆大會(huì)上，我國(guó)向全世界鄭重宣告中國(guó)將加大自主力度，力爭(zhēng)2030年前二氧化碳達(dá)到峰值，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。這個(gè)提法是非常量化的，不管是2030，還是2060，這不是愿景，而已經(jīng)是數(shù)字化的目標(biāo)。

碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)已經(jīng)成為生態(tài)文明建設(shè)的核心所在，關(guān)系到人類命運(yùn)共同體和可持續(xù)發(fā)展。大家可以看到，我國(guó)這個(gè)提法從2009年到2015年，再到2020年，本來是一些相對(duì)的指標(biāo)和目標(biāo)，但后來的碳達(dá)峰是絕對(duì)指標(biāo)，到今天碳中和也變成了絕對(duì)指標(biāo)。

目前我國(guó)能源消費(fèi)強(qiáng)度，單位GDP能耗和二氧化碳排放與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還是比較大。當(dāng)前我國(guó)的能耗是歐美國(guó)家的1.3倍以上，即使能減少一個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)二氧化碳排放減少帶來的作用也是非常大的。因此，當(dāng)務(wù)之急是要提高各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)場(chǎng)景、各個(gè)行業(yè)的能效，提高能源綜合利用效率。實(shí)際上據(jù)有關(guān)資料，我國(guó)平均綜合能源利用效率不到35%，世界平均水平在45%左右，有些國(guó)家甚至已到70%左右，因此能源綜合利用效率的提升是當(dāng)務(wù)之急，開展綜合能源服務(wù)也是勢(shì)所必然。

電器工業(yè)：請(qǐng)談?wù)劷K端能源系統(tǒng)碳中和轉(zhuǎn)型路徑有哪些？

張春雁：當(dāng)前我國(guó)電力結(jié)構(gòu)主要是以煤炭、石油天然氣為主的化石能源發(fā)電，2020年我國(guó)二氧化碳排放實(shí)際達(dá)140億噸之多，比美國(guó)加歐盟國(guó)家的總量還多。3060雙碳目標(biāo)要求我國(guó)今后轉(zhuǎn)到以可再生能源為主的電源結(jié)構(gòu)，到2050年可再生能源電力消費(fèi)將占比至少50%以上，意味著裝機(jī)容量至少要占到60%～70%以上。另外，終端能源系統(tǒng)，不管是工業(yè)、建筑、交通，還是生活領(lǐng)域，電氣化水平比較低，目前全國(guó)平均電氣化水平大概為25%，而到2050年至少要達(dá)到50%～60%以上。

另一方面是低碳零碳能源規(guī)?；?，主要是風(fēng)光水生物質(zhì)等可再生能源，包括氫能。氫能是清潔的二次能源，如果來自于可再生能源電力制氫，完全可以成為整個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成零碳的能源體系。還有工程碳匯技術(shù)，在轉(zhuǎn)型過程中可以適當(dāng)利用二氧化碳捕集，CCS、CCUS技術(shù)等，因?yàn)檫@些技術(shù)存在可以使化石能源保持一定的數(shù)量。當(dāng)然還有森林碳匯等，這幾個(gè)方面構(gòu)成了總體能源結(jié)構(gòu)向碳中和目標(biāo)轉(zhuǎn)型的整體路徑。

國(guó)家電網(wǎng)公司是第一個(gè)發(fā)布“碳達(dá)峰、碳中和”雙碳行動(dòng)計(jì)劃的中央企業(yè)。電網(wǎng)作為能源系統(tǒng)重大的平臺(tái)和樞紐，它在碳達(dá)峰、碳中和中擔(dān)當(dāng)重大的責(zé)任。行動(dòng)計(jì)劃明確提出把碳達(dá)峰、碳中和作為重大戰(zhàn)略任務(wù)，指出實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)關(guān)鍵在于能源生產(chǎn)的清潔化，能源消費(fèi)的電氣化和能源利用的高效化。

3月15日中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上針對(duì)雙碳目標(biāo)做出了具體的部署，特別提出要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，這與以前的提法不一樣。以前我們說是雙高的電力系統(tǒng)（高比例電力電子、高比例的可再生能源），但這次中央明確提出的是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)?，F(xiàn)在全國(guó)能源行業(yè)、電力行業(yè)，很多專家都在研究我國(guó)如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，怎么做到以新能源為主體。值得一提的是，這里是以新能源為主體，并不是直接講可再生能源或者清潔能源。新能源意味著技術(shù)發(fā)展的支撐非常重要。以前燒木炭的時(shí)候，煤是新能源；燒煤的時(shí)候，石油、天然氣是新能源；今天燒石油、天然氣，可再生能源風(fēng)光水及生物質(zhì)、核能、氫能是新能源?？稍偕茉丛趺醋龅街黧w地位，離不開技術(shù)創(chuàng)新、融合創(chuàng)新，離不開綜合能源技術(shù)和綜合能源服務(wù)。國(guó)家電網(wǎng)公司目前基于傳統(tǒng)主營(yíng)業(yè)務(wù)（輸配電、供電服務(wù)），非常明確地提出供電+能效服務(wù)，通過這種形式響應(yīng)雙碳目標(biāo)，支撐構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，在能源消費(fèi)側(cè)大力開展電能替代、需求響應(yīng)和綜合能源服務(wù)，從終端消費(fèi)側(cè)推動(dòng)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建清潔低碳安全高效的現(xiàn)代能源體系。

目前，能源和電力轉(zhuǎn)型方向，一方面是能源結(jié)構(gòu)向低碳無碳轉(zhuǎn)型，能源應(yīng)用向小型分布式轉(zhuǎn)型；遠(yuǎn)距離大規(guī)模輸送向就地平衡轉(zhuǎn)移；供給側(cè)的被動(dòng)輸送向供需互動(dòng)轉(zhuǎn)移；終端能源消費(fèi)電氣化水平和能源利用的高效化不斷提升，這是在雙碳目標(biāo)下電力與能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的路徑。目標(biāo)是要構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的新生態(tài)。所謂的能源互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是使用能源像今天我們使用互聯(lián)網(wǎng)一樣，目前可能是一個(gè)目標(biāo)，但實(shí)際上這正是能源轉(zhuǎn)型的方向。

我們認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)包括堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)，大規(guī)模的可再生能源利用，以及綜合能源服務(wù)等，我國(guó)電網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)是世界上最大、以特高壓為主干網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，接下去就是要轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕履茉礊橹鲗?dǎo)的新型電力系統(tǒng)，這就需要源網(wǎng)荷儲(chǔ)全過程開展綜合能源服務(wù)，構(gòu)建零碳電網(wǎng)和碳中和的能源與電力新體系，打造能源互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)。

源網(wǎng)荷儲(chǔ)從電源到電網(wǎng)，到能源消費(fèi)側(cè)都存在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型要求。在終端，比如一個(gè)工業(yè)園區(qū)，原來我們主要是供電服務(wù)，但現(xiàn)在我們需要考慮在供電服務(wù)基礎(chǔ)上怎么共同提升全社會(huì)的能效，前面提到能效是向雙碳轉(zhuǎn)型的第一路徑。國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出以后要開展供電+能效服務(wù)，能源服務(wù)將由單一的電力服務(wù)向綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)型，根據(jù)客戶需求制定清潔低碳安全高效的綜合能源解決方案，做到個(gè)性化、定制化、差異化服務(wù)。從社會(huì)來說是提升公共能效，從客戶來說能夠節(jié)能節(jié)費(fèi)，這是很重要具體做法。

在我國(guó)供電服務(wù)是監(jiān)管服務(wù)，只要工業(yè)園區(qū)造好，就必須要提供可靠的供電保障。但市場(chǎng)化能效服務(wù)不一樣，這是市場(chǎng)行為，服務(wù)包括電能替代、綜合能源服務(wù)、需求響應(yīng)、園區(qū)能源的清潔高效低碳利用等，這就要求既有能源利用效益，又具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方案。作為國(guó)網(wǎng)核心的新興業(yè)務(wù)，現(xiàn)在全國(guó)每一個(gè)省都有綜合能源服務(wù)公司，這個(gè)公司的使命是在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型當(dāng)中充分發(fā)揮電網(wǎng)公司優(yōu)勢(shì)、客戶資源優(yōu)勢(shì)，提供更好的綜合能源服務(wù)解決方案。

具體而言，公共服務(wù)大家都很熟悉，成立一個(gè)園區(qū)首先要有供電服務(wù)，包括電力規(guī)劃建設(shè)運(yùn)行、電力檢測(cè)、能效診斷、交易撮合等等?，F(xiàn)在市場(chǎng)化的服務(wù)主要分三個(gè)大板塊，電能替代，需求響應(yīng)和綜合能源服務(wù)，都與能源高效利用、低碳節(jié)能降排有關(guān)。具體來說，目前主要是圍繞六個(gè)方向開展綜合能源服務(wù)：1）綜合能效提升服務(wù)：多場(chǎng)景、多領(lǐng)域、多專業(yè)如何提升能效，降低能源消耗。2）多能供應(yīng)服務(wù)：基于園區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，梯級(jí)利用和多能互補(bǔ)的冷、熱、電等能源一體化供應(yīng)服務(wù)。3）清潔能源服務(wù)：從我們的角度來說不單單是開發(fā)風(fēng)電、光伏，更多的是風(fēng)電光伏儲(chǔ)能充電等的綜合利用，怎么通過綜合利用提高風(fēng)光等資源的利用效率，提升價(jià)值。4）新型用能服務(wù)：實(shí)際上這部分重要的是針對(duì)儲(chǔ)能部分，傳統(tǒng)的是抽水蓄能，但構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，儲(chǔ)能必將大規(guī)模應(yīng)用，電化學(xué)儲(chǔ)能包括氫儲(chǔ)能等都有應(yīng)用空間。氫儲(chǔ)能環(huán)境友好，可做到跨時(shí)空，可以期待。5）智慧用能：目前是數(shù)字時(shí)代，大云物移智等技術(shù)非常發(fā)達(dá)，基于數(shù)據(jù)和算力的能源調(diào)度控制技術(shù)在能效提升和減碳方面必將大有用武之地。6）能源交易服務(wù)：包括能源和電力交易，分布式能源交易，跨區(qū)域可再生能源交易等，以及綠色電力交易，綠證和碳市場(chǎng)服務(wù)等。

電器工業(yè)：請(qǐng)舉例具體談?wù)勲p碳目標(biāo)下綜合能源服務(wù)的技術(shù)需求。

張春雁：首先是綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)，包括規(guī)劃仿真和優(yōu)化運(yùn)行控制技術(shù)等。

源側(cè)發(fā)電系統(tǒng)怎樣向清潔低碳綜合能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，歐美已經(jīng)在做不少的工作。燃煤燃?xì)獍l(fā)電廠怎樣向無碳化轉(zhuǎn)型，如歐洲有一個(gè)技術(shù)路線，燃?xì)廨啓C(jī)可以通過燃燒氫做到零碳排放，而且效率更高；常規(guī)燃煤火電廠排放的二氧化碳可以通過電解制氫，氫可以儲(chǔ)存或直接使用于燃料電池交通等，也可以再制成氨、甲醇、乙醇等，這些又是可以廣泛應(yīng)用的燃料，這些技術(shù)路徑正在探討。

而面向終端，如工業(yè)園區(qū)怎樣構(gòu)建一個(gè)綜合能源系統(tǒng)？所謂綜合能源，通過多能互補(bǔ)，通過能源梯級(jí)利用，通過多元協(xié)同來提升它的能效，提高能源利用價(jià)值，同時(shí)降低它的排放，向零碳，碳中和發(fā)展。這方面的技術(shù)手段本身還是很缺乏的，牽扯到能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，不僅是能源利用技術(shù)。比如，一個(gè)園區(qū)的開發(fā)不會(huì)像以前那么粗放，只要有一個(gè)熱電聯(lián)供或三聯(lián)供就行了，還要有本地可再生能源的充分利用，園區(qū)余熱余壓泛汽的利用等等，園區(qū)邊界情況之下怎樣構(gòu)建一個(gè)高效低碳的綜合能源系統(tǒng)？這是一個(gè)新課題。怎樣把綜合能源規(guī)劃真正從政策上，從技術(shù)上，從商業(yè)模式上盡快推動(dòng)是一個(gè)創(chuàng)新挑戰(zhàn)。

其次，太陽(yáng)能高效利用技術(shù)，光伏，包括光熱技術(shù)不斷在發(fā)展，從綜合能源來說，怎樣做一個(gè)一體化的系統(tǒng)？相互之間是多能互補(bǔ)的，這里面牽扯到能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，面向客戶資源利用，怎樣做到風(fēng)光儲(chǔ)充一體化，建筑一體化開發(fā)，等等。園區(qū)里很多是工業(yè)廠房，光伏充分挖掘是義不容辭的責(zé)任，但也亟需技術(shù)和政策的突破。

再次是電氣化技術(shù)，現(xiàn)在也有非常明確的目標(biāo)，2035年達(dá)到38%，2050年要達(dá)到至少50%以上，甚至60%以上。這么高電氣化水平怎么實(shí)現(xiàn)，我覺得很重要是技術(shù)上的問題，電本身就是二次能源，電轉(zhuǎn)冷熱效率怎么提高？什么場(chǎng)景、什么條件下可以體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性？這是需要去解決的問題，期待高效的電能轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)熱、儲(chǔ)冷等技術(shù)的突破和應(yīng)用。

另外，需求側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源潛力怎么挖掘？一個(gè)工業(yè)園區(qū)有各種性質(zhì)的負(fù)荷，有的負(fù)荷可以中斷，有的負(fù)荷可以利用慣性，有的負(fù)荷可以快速響應(yīng)電網(wǎng)需求。這些資源是零碳資源，對(duì)于電網(wǎng)安全穩(wěn)定有好處，對(duì)于客戶來說可以實(shí)現(xiàn)新價(jià)值，對(duì)于園區(qū)來說這些設(shè)備也可以得到高效充分利用，大規(guī)模的需求響應(yīng)和虛擬電廠資源應(yīng)該充分挖掘。

最后，講一下氫能，氫能從21世紀(jì)能源轉(zhuǎn)型需求來說，可能將逐步提升到與電同等的地位，以后可能是電氫協(xié)同的能源時(shí)代。氫能與電能同屬二次能源，但氫電耦合可以創(chuàng)造新型能源體系?；诳稍偕茉创笠?guī)模利用、電和氫之間融合協(xié)同、相互轉(zhuǎn)化，再耦合冷熱、燃料等多種能源將構(gòu)成清潔低碳安全高效的現(xiàn)代能源體系。特別是以大規(guī)模可再生能源電制“綠氫”推動(dòng)的零碳能源替代將成為實(shí)現(xiàn)供給側(cè)和消費(fèi)側(cè)深度脫碳目標(biāo)的關(guān)鍵。供給側(cè)方面，以電網(wǎng)為平臺(tái)，通過“綠氫”和可再生能源耦合運(yùn)行，促進(jìn)可再生能源就地或并網(wǎng)消納；消費(fèi)側(cè)方面，氫能在交通、建筑、鋼鐵、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“綠氫”替代和能效提升及多能源靈活轉(zhuǎn)換將成為必然之勢(shì)。我國(guó)現(xiàn)在除了交通領(lǐng)域氫能發(fā)展勢(shì)頭明顯，其他領(lǐng)域也已經(jīng)起步，實(shí)際上日本、美歐等一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已經(jīng)把氫能提高到國(guó)家能源戰(zhàn)略層面，作為向碳中和轉(zhuǎn)型的重要能源支撐。如歐盟的碳中和計(jì)劃，通過可再生能源，主要是海上風(fēng)電制氫，已經(jīng)計(jì)劃到電解槽的數(shù)量。雖然這方面目前對(duì)我國(guó)還比較前沿，但現(xiàn)在很多園區(qū)本身就有副產(chǎn)氫，可以充分利用。另外園區(qū)本身也有光伏的開發(fā)，通過光伏制氫，儲(chǔ)存以后在需要的時(shí)候通過燃?xì)廨啓C(jī)或燃料電池進(jìn)行發(fā)電供熱，在需求側(cè)形成互動(dòng)，同時(shí)為園區(qū)交通車輛、化工、冶煉等提供氫能，為建筑等提供電力和冷熱等能源，這形成一個(gè)真正的綠色零碳循環(huán)，值得探討。燃料電池技術(shù)、電解制氫技術(shù)本身也在快速發(fā)展，將不斷成熟，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)必將會(huì)加快體現(xiàn)出來。

綜上所述，能源革命，未來已來，在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的使命驅(qū)使下，在雙碳目標(biāo)的引領(lǐng)下，能源生產(chǎn)低碳化，能源消費(fèi)電氣化，能源利用高效化必將推動(dòng)綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，包括氫能綜合利用等的經(jīng)濟(jì)性奇點(diǎn)也會(huì)加速到來。讓我們共同實(shí)踐綠色發(fā)展新理念，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)而不懈努力。