多能互補系統

 

通過集成優化提升綜合能效

 

多能互補集成系統一般有兩種模式：一是終端一體化多能互補系統，這類系統面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，通過天然氣熱電冷三聯供、分布式可再生能源等方式，實現多能協同供應和能源綜合梯級利用；二是大型綜合能源基地多能互補系統，這類系統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勢，實現風光水火儲等多能互補系統統一送出。

 

對于大型綜合能源基地多能互補系統，其重點是對電源的送出進行互補和集成優化，它針對送端電源的組合，利用具有靈活調峰能力的機組（例如具有靈活調節能力的火電機組或是儲能裝置），搭配出力不可控的可再生能源電廠（例如光伏和風電），使得送端電源組合輸出穩定，并且可以根據電力交易及調度信號實現輸出功率可控，從而提升電力系統消納風電、光伏發電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益。

 

而終端一體化集成多能互補系統的重點是實現用戶側分布式能源的高效利用，通過天然氣熱電冷三聯供、分布式可再生能源和能源智能微網等方式實現多能互補和協同供應，為用戶提供高效智能的能源供應和相關增值服務，同時實施能源需求側管理，推動能源就地清潔生產和就近消納，提高能源綜合利用效率。

 

售電業務對終端一體化

 

集成多能互補系統具有重要意義

 

在終端一體化多能互補系統模式下，將通過綜合能源服務商實現面向用戶的冷熱電綜合供能服務。關于終端一體化多能互補系統的運行機制，筆者認為本質上是綜合能源服務商通過用戶用能需求分析，結合各分布式供能系統的固有生產成本、轉換效率以及外部能源交易價格信號，選擇整個系統能源生產成本最低、用戶用能成本最低的開機組合方式，以此滿足用戶的各類用能需求。因此對于綜合能源服務商而言，多能互補系統的優化需要基于用戶用能需求，實現能源生產成本最低的目標。為實現這一目標，能源的生產、傳輸和消費需要建立一種關聯，在這種關聯下，只有生產的能源給用戶消費了，才能實現分布式能源的就地利用；也只有用戶消費了分布式供能系統生產的能源，才有動力根據用戶的用能需求去優化分布式能源的生產方式。換言之，如果用戶的能源消費方式，特別是電能的消費方式，不能夠和綜合能源服務商的供能服務掛鉤，例如用戶選擇了目錄電價購電或者選擇了非綜合能源服務商的售電公司購電，這將讓用戶的用電和分布式能源的發電失去關聯，將解耦能源的消費端和生產端，多能互補系統的運行優化也將失去一個主要目標。因此，綜合能源服務商直接面向用戶提供售電服務是有必要的，可以通過能源的生產端和消費端的耦合促進多能互補系統的優化。

 

增量配電業務是實現終端一體化

 

集成多能互補系統售電業務的主要手段

 

前文已經闡述，為了實現多能互補集成優化的目的，系統需要建立一種能源生產、傳輸和消費的關聯，并且可以通過綜合能源服務商的售電業務實現這種關聯。但是另一方面，如果分布式電源生產的電僅采用上網模式（包括自發自用、余電上網模式），綜合能源服務商不能將這部分電力直接銷售給用戶，那么也無法完全實現能源生產端和消費端的耦合。于是，電能的傳輸環節以及分布式電源的交易環節就很關鍵。

 

電能傳輸需要靠電網，但是目前的電網機制下，還沒有成熟的分布式電源面向用戶的交易機制，因此多能互補系統很難實現各類分布式電源的統一管理和交易。筆者認為，目前有兩種方案可以解決多能互補系統關于電源的管理和交易，一是微電網模式，二是增量配電網模式。微電網通過源—網—荷統一管理實現分布式電源面向用戶的供電和售電服務，雖然是不錯的多能互補集成方案，但是它對于容量和電壓等級有較大要求，并不適應規模稍大的多能互補系統。增量配電網模式則提供了具有普遍適應性的多能互補系統集成方案，它為用戶側和電源側提供了較直接的關聯方式。目前業內較傾向于把增量配網看作獨立電網，而基于這種觀點，內部電源和用戶將由增量配網統一調度和管理，因此增量配網內部電源不僅可以根據相關電改文件面向用戶直接交易，也將因為屬于“網內”交易模式免收外部電網的輸配電費用，這將為增量配網的網內電力交易創造一個良好的市場環境。

 

因此，增量配網模式下，綜合能源服務商能夠直接實現分布式電源和用戶的關聯，通過綜合能源商的售電服務完全耦合電能生產端和銷售端。只有實現這種耦合，綜合能源服務商才能根據用戶的用能需求實現多能互補系統的運行優化，降低能源生產成本并提高能源利用效率。

 

終端一體化集成多能互補系統對于我國能源轉型具有重要的戰略意義，其運行機制是綜合能源服務商通過用戶用能需求分析，結合能源生產成本和外部能源交易價格信號，實現整個系統能源生產成本最低、綜合利用效率最高?；诖?，能源的生產、傳輸和消費需要建立一種關聯，而增量配網業務和售電業務則為這種關聯創造了有利的耦合條件。在這種耦合關系下，多能互補系統才能夠根據用戶的用能需求實現優化。因此，增量配電業務和售電業務將是終端一體化集成多能互補系統成功實施的關鍵，將助力多能互補系統健康發展。