王 虎

(華能左權(quán)煤電有限責任公司，山西 左權(quán) 032600)

隨著“雙碳”戰(zhàn)略目標的提出，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑，“低碳轉(zhuǎn)型、能源轉(zhuǎn)型、數(shù)字化轉(zhuǎn)型”將加速推進，能源的低碳化、綜合化、數(shù)字化發(fā)展將成為實現(xiàn)全球氣候目標、保障我國能源安全、促進經(jīng)濟增長的核心動力。隨著能源系統(tǒng)物理形態(tài)的轉(zhuǎn)變，能源服務形態(tài)也呈現(xiàn)出新的特點。綜合能源服務作為我國能源服務的新形態(tài)，打破了傳統(tǒng)單一化的能源服務模式，滿足了用戶多元化、個性化的能源需求，吸引了各方高度關注。

國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中提出，堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，實施可再生能源替代行動，促進新能源占比逐漸提高。綜合能源服務是順應能源消費趨勢的必然選擇。以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)和電源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，可再生能源、核能、天然氣等清潔能源發(fā)電將逐步占據(jù)重要位置，傳統(tǒng)電能資源集中度高、市場競爭意識弱，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與能源的深度融合，能源消費模式不斷向智能化轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)多類型能源橫向跨界融合與優(yōu)勢互補以及能源、需求雙向流動[1]。

1 多能互補綜合能源內(nèi)涵及現(xiàn)狀

1.1 多能互補綜合能源內(nèi)涵

多能互補綜合能源內(nèi)涵是以智能化能源生產(chǎn)、能源儲存、能源供應、能源消費和智慧化能源管理與服務為主線，向終端用戶提供綜合能源一體化解決方案，追求橫向“電、熱、冷、氣、水”等多品種能源協(xié)同供應，實現(xiàn)縱向“源網(wǎng)荷儲”等環(huán)節(jié)之間互動優(yōu)化，構(gòu)建滿足社會多元化用能需求和客戶多元化服務需求的能源服務系統(tǒng)[2]。

多能互補綜合能源模式架構(gòu)包括綜合能源供應和能源服務(見圖1)。綜合能源供應是指滿足社會多元化用能需求，打造多能互補的供能系統(tǒng)。通過能源智慧服務及綜合能源智能管控系統(tǒng)，對系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)進行分析計算，實現(xiàn)能源監(jiān)控、系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度等，比如可以根據(jù)用戶負荷的變化，實時調(diào)節(jié)綜合能源系統(tǒng)內(nèi)各電源的出力[3]。能源服務是指滿足客戶多元化服務需求，開展購售電服務、能源規(guī)劃、能效診斷、售電、運行維護、需求側(cè)響應等綜合能源服務。

圖1 多能互補綜合能源模式示意圖

1.2 多能互補綜合能源相關政策分析

分布式電源規(guī)劃政策方面：一是提出鼓勵專業(yè)化能源服務公司與用戶合作或以“合同能源管理”模式建設分布式電源；二是鼓勵在工業(yè)園區(qū)或開發(fā)區(qū)等，推動綠色能源的靈活自主微平衡交易，開展化石能源互聯(lián)網(wǎng)交易平臺試點，開展分布式電源直供負荷試點，并在試點區(qū)域內(nèi)探索過網(wǎng)費標準和輔助服務費標準、交易監(jiān)管等政策創(chuàng)新工作。

儲能規(guī)劃政策方面：一是推進儲能技術(shù)裝備研發(fā)示范，推進提升可再生能源利用水平和電力系統(tǒng)靈活性穩(wěn)定性應用示范；二是提出“鼓勵家庭、園區(qū)、區(qū)域等不同層次的終端用戶利用各類能源和儲能資源，實現(xiàn)多能協(xié)同和能源綜合梯級利用”[4]。

需求側(cè)管理規(guī)劃政策方面：一是鼓勵電能服務機構(gòu)、售電企業(yè)為用戶開展需求側(cè)管理提供合同能源管理、綜合節(jié)能和用電咨詢等服務；二是鼓勵電能服務公司為電力用戶提供智能化、個性化的用電與節(jié)電服務。

1.3 多能互補綜合能源發(fā)展前景

未來，能源消費方式將呈現(xiàn)能源服務化、產(chǎn)銷一體化、消費智能化等特征，綜合能源服務以客戶為中心、以能源廣泛互聯(lián)和智慧能源服務為發(fā)展方向，是滿足能源消費方式三大特征的最佳方式。能源體制改革、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、能源價格及補貼等能源政策是綜合能源服務業(yè)務的重要推動力量。未來隨著能源政策紅利的持續(xù)釋放，將催生出更大市場空間。技術(shù)方面：能源生產(chǎn)技術(shù)受國家產(chǎn)業(yè)政策激勵，已取得快速突破，技術(shù)進步以“成本驅(qū)動”為主，將于2025年趨于成熟；能源配置、儲存、消費及綜合利用技術(shù)總體上處于技術(shù)驗證和快速突破期，預計2030年前后會快速突破，2035年前后成熟；“能源+互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)正處于技術(shù)孵化期，隨著能源豎井式發(fā)展格局逐漸被打破，以及能源信息逐步公開化，2035年前后或可以快速突破。

綜上所述，綜合能源服務是順應能源系統(tǒng)物理形態(tài)和服務形態(tài)變革的新型服務模式。 綜合能源服務市場前景巨大，具有良好的發(fā)展環(huán)境及發(fā)展基礎，將會成為未來能源發(fā)展的新模式和新增長極，為能源系統(tǒng)發(fā)展帶來巨大推力。

2 多能互補綜合能源發(fā)展模式及應用

2.1 多能互補綜合能源應用技術(shù)

能源生產(chǎn)技術(shù)包括分布式光伏、分布式燃氣、熱泵、生物質(zhì)發(fā)電等技術(shù)。能源配置技術(shù)包括交直流電網(wǎng)、微電網(wǎng)電力電子、負荷控制、微能網(wǎng)等技術(shù)。能源儲存技術(shù)包括儲電、儲熱、儲冷、儲氫等技術(shù)。

本刊常設“研究報告”、“研究簡報”、“儀器裝置與設備”等欄目?！岸ㄆ谠u述”欄目系統(tǒng)發(fā)布特邀知名專家學者撰寫的國內(nèi)外分析化學各領域的綜合評述，連續(xù)跟蹤學術(shù)發(fā)展前沿。

能源消費及綜合利用技術(shù)包括充放電、家庭智慧用能、節(jié)能、動力電池梯級利用等技術(shù)?！澳茉?互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)包括能源大數(shù)據(jù)、能源云計算、能源物聯(lián)網(wǎng)、能源移動互聯(lián)網(wǎng)、能源人工智能等技術(shù)。

2.2 多能互補綜合能源發(fā)展模式

面向用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，通過燃氣冷熱電三聯(lián)供，利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢，推進風、光、水、火儲多能互補系統(tǒng)建設運行，解決棄風、棄光、棄水等問題，實現(xiàn)多能協(xié)同供應和能源綜合梯級利用[5]。

以綠色、節(jié)能、低碳、環(huán)保為前提，確保用能安全為基礎，實現(xiàn)冷、熱、電、氣、水、廢、氫、消防、環(huán)境監(jiān)測統(tǒng)一規(guī)劃管理，建設光伏發(fā)電、地熱+空(水)源供熱、天然氣制熱補充、地源+制冷機供冷、儲電站、儲熱(冷)站、氫能站、充電站等相關設施，實現(xiàn)一站式服務實現(xiàn)電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)統(tǒng)籌建設管理、數(shù)據(jù)信息互聯(lián)互通，以及土地、功能、設備、運營集約化。搭建高溫固體燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，電、氣、熱、冷、水、氫綜合能源管理系統(tǒng)，移動式智能微網(wǎng)電站，以及能源交易等系統(tǒng)，實現(xiàn)供給側(cè)、需求側(cè)高精度預測分析。供給側(cè)的智能化管理與控制，保證信息高速、精準交流。建設智慧能源、供需側(cè)精細化管理、定制化用能、節(jié)能用能、智能微網(wǎng)管理、大型熱網(wǎng)優(yōu)化節(jié)能、城市水資源綜合處理、垃圾無害處理站等系統(tǒng)，實現(xiàn)能源的自給自足[6]。

2.3 多能互補綜合能源發(fā)展主體

當前，綜合能源服務市場競爭者數(shù)量眾多，業(yè)務多為主營業(yè)務延伸。具有較強競爭實力的競爭者有燃氣公司、能源投資公司、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)等。

(1)燃氣企業(yè)。主要優(yōu)勢是：擁有燃氣資產(chǎn)；具備天然氣行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)積累；具有天然氣價格優(yōu)勢；有客戶資源，有客戶銷售和服務經(jīng)驗；與現(xiàn)有業(yè)務捆綁，整合服務資源，市場競爭力強。主要劣勢是：天然氣設備多為進口，不掌握核心技術(shù)；中國天然氣資源緊缺；不具有電力資源。

(2)能源投資公司。主要優(yōu)勢是：易得到當?shù)卣С?，市場競爭力強。主要劣勢是：不具有廣泛的客戶資源；不掌握核心能源技術(shù)。

(3)發(fā)電企業(yè)。主要優(yōu)勢是：擁有發(fā)電資產(chǎn)；具備電力行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)積累；具有電力價格優(yōu)勢；易得到政府支持；發(fā)售聯(lián)動抵御市場風險，市場競爭力強。主要劣勢是：不具有廣泛的客戶資源；不具有天然氣行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)[7]。

(4)電網(wǎng)企業(yè)。 主要優(yōu)勢是：擁有電網(wǎng)資產(chǎn)；具備電力行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)積累；具有電力價格優(yōu)勢；擁有最廣泛的客戶資源；市場競爭力強。主要劣勢是：難以得到政府支持；不具有天然氣行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)。

(5)設備制造企業(yè)。主要優(yōu)勢是：掌握設備生產(chǎn)技術(shù)；具有設備價格優(yōu)勢；在售后設備運維管理、設備節(jié)能技術(shù)升級等方面領先；擁有一定的客戶資源，從事貼近客戶的能源建設及設備運維等。主要劣勢是：不掌握能源資源。

(6)節(jié)能環(huán)保企業(yè)。主要優(yōu)勢是：具有節(jié)能環(huán)保技術(shù)和人才優(yōu)勢；具備一定的客戶資源和服務能力；新技術(shù)轉(zhuǎn)化應用能力強。主要劣勢是：需政策扶持，發(fā)展規(guī)模受限。

3 多能互補綜合能源發(fā)展趨勢分析

分布式能源的快速發(fā)展、能源消費水平的升級，以及能源體制改革下能源分配者的大量出現(xiàn)，導致能源系統(tǒng)終端對相關服務的需求激增，呈現(xiàn)融合發(fā)展態(tài)勢，并進一步催生出更多的能源服務新需求。以分布式光伏為近期切入點，結(jié)合能源監(jiān)控、光伏云網(wǎng)等平臺，針對主要用能環(huán)節(jié)滲透，進而逐步構(gòu)建微電網(wǎng)或綠色建筑能源系統(tǒng)，提升其用能的綠色性、經(jīng)濟性、可靠性。

綜合能源服務市場競爭的核心是企業(yè)以高效、智能的手段滿足用戶對能源多元化需求的能力。其中，數(shù)據(jù)是挖掘用戶需求、提升服務質(zhì)量的基礎，信息技術(shù)是實現(xiàn)高效、智能服務的重要手段，因此能源數(shù)據(jù)資產(chǎn)是未來綜合能源服務領域的核心競爭力之一。通過用能監(jiān)控平臺，能夠以能效診斷等為抓手，延伸服務鏈條；基于廣泛布設的用戶級用能監(jiān)控平臺構(gòu)建能源數(shù)據(jù)云平臺，開展能源大數(shù)據(jù)分析與挖掘，能夠優(yōu)化生產(chǎn)生活方式，支撐政府相關決策[8]。

可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用導致能源系統(tǒng)源端波動性加大，而第三產(chǎn)業(yè)的興起又導致需求側(cè)峰谷差不斷加大，雙端劇烈波動下，儲能必將迎來爆發(fā)式增長。近中期，儲能將主要以大型儲能電站的形式出現(xiàn)，參與電力系統(tǒng)的輔助服務；遠期，隨著技術(shù)的不斷進步以及成本的不斷下降，儲能將成為微電網(wǎng)、建筑綜合能源系統(tǒng)、家庭智慧能源系統(tǒng)的重要組成部分，優(yōu)化區(qū)域能源系統(tǒng)運行。

4 結(jié)語

結(jié)合當前綜合能源發(fā)展的實際情況，首先介紹了多能互補綜合能源的主要內(nèi)涵，并系統(tǒng)梳理了當前相關政策環(huán)境，然后對未來發(fā)展前景進行了展望，并進一步分析了應用相關技術(shù)，以及相關競爭主體的優(yōu)勢與劣勢，最后明確了實際發(fā)展中的關鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢，以期為相關理論研究提供參考。本文能夠為后續(xù)綜合能源的發(fā)展提供相應參考思路，為提供多元化用能需求的綜合能源服務推廣奠定基礎。