政策解讀 | 綜合能源系統要義：源網荷儲一體化+多能互補
更新時間：2022-03-21 點擊量：1693
為進一步深化能源革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，繼2020年8月發布《國家發展改革委 國家能源局關于開展“風光水火儲一體化”“源網荷儲一體化”的指導意見（征求意見稿）》后，2021年3月，國家發展改革委、國家能源局又聯合發布了《國家發展改革委 國家能源局關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）。
中央財經委員會第九次會議指出，要構建“以新能源為主體的新型電力系統”。隨著新能源大規模接入，電力系統將呈現顯著的“雙側隨機性”和“雙峰雙高”的“三雙”特征，為保證電力系統安全穩定高效運行，必須加速推進源網荷儲一體化和多能互補發展，通過多能互補綜合能源系統建設，保障大規模新能源順利消納。
《指導意見》指出，源網荷儲一體化和多能互補是實現電力系統高質量發展、促進能源行業轉型和社會經濟發展的重要舉措。源網荷儲一體化是指通過優化整合本地資源，以先進技術突破和體制機制創新為支撐，探索源網荷儲高度融合的電力系統發展路徑，強調發揮負荷側調節能力、就地就近靈活堅強發展及激發市場活力，引導市場預期。多能互補是指利用存量常規電源，合理配置儲能，統籌各類電源規劃、設計、建設、運營，優先發展新能源，強化電源側的靈活調節作用、優化電源配比及確保電源基地送電可持續性。《指導意見》將源網荷儲一體化和多能互補發展作為重要舉措的意義在于：有利于提升電力發展質量與效益，強化源網荷儲各環節間的協調互動，充分挖掘系統靈活性調節能力和需求側資源，提升系統運行效率和電源開發綜合效益；有利于推進生態文明建設，增加以新能源為代表的非化石能源開發消納，優先利用清潔能源資源、充分發揮常規電站調節性能、適度配置儲能設施、調動需求側靈活響應的積極性，促進能源領域與生態環境的協調可持續發展；有利于促進區域協調發展，遵循合作共享、互利共贏的理念，發揮跨區源網荷儲協調互濟的作用，擴大電力資源優化配置的范圍與規模。結合《指導意見》可知，建設綜合能源系統就是推進源網荷儲一體化和多能互補發展，二者概念一致。一方面，建設綜合能源系統就是利用先進的物理信息技術和創新管理模式，整合區域內可再生能源、煤炭、石油、天然氣等多種能源資源，實現異質能源子系統間的協調規劃、優化運行、協同管理、交互響應和互補互濟，在滿足系統內多元化用能需求的同時，有效提升能源利用效率、促進能源可持續發展。另一方面，依托綜合能源系統，開展綜合能源服務，將在綜合供能的基礎上，整合儲能設施及電氣化交通等要素，通過天然氣冷熱電聯供、分布式能源和能源智能微網等方式，結合大數據、云計算、物聯網等技術，實現多能協同供應和能源綜合梯級利用，提高能源系統效率，降低能源生產與消費成本。建設綜合能源系統有利于提升電力發展質量與效益、全面推進生態文明建設、促進區域協調發展，這與《指導意見》意義一致。綜合能源系統可破除不同能源品類之間的壁壘，充分調動各類異質能源子系統參與資源優化配置，推動能源電力由單一化供應模式轉變為多元化供應模式。此外，工業互聯網、數字服務等新技術、新業態在綜合能源系統的應用將推動能源產品和能源業務創新，促進供需精準對接，有效提升電力發展的質量與綜合效益。綜合能源系統可推動不同類型能源間的協調互補，實現清潔能源開發設備和移動能量存儲設備的規模化和經濟化應用，增強了能源生產、傳輸、存儲、消費等各個環節的靈活性，改變能源的生產方式、供應體系和消費模式，有效提升清潔能源在生產端與消費端的比重，為生態文明建設提供重要支撐。建設綜合能源系統，借鑒平臺經濟與共享經濟思維，建設互惠共贏綜合能源服務生態圈，創新去中心化的新機制與新模式，將打通各區域、各節點、各主體間的服務流、信息流、資金流，推動實現能源系統優化運行分散決策、大網與分布式微能網雙向互動及分布式節點協同自治，有效提升資源要素在大范圍的配置能力與效率，為區域協調發展提供支撐。綜上所述，圍繞用能效率提高、供能可靠性提高及用戶用能成本降低、碳排放降低和其他污染物排放降低的“兩高三低”目標建設綜合能源系統，發展綜合能源服務，整合冷、熱、電、氣等多種能源資源，將打破不同層級異質能網絡系統間的壁壘，實現“縱向源網荷儲協調，橫向多能互補”，是落實《指導意見》的重要途徑。
《指導意見》指出，源網荷儲一體化和多能互補作為電力工業高質量發展的重要舉措，旨在“積極構建清潔低碳安全高效的新型電力系統，促進能源行業轉型升級”。新型電力系統構建和能源行業轉型升級的本質措施是控制和縮減化石能源消費量、增加可再生能源發電比例。推動能源電力系統清潔化轉型是貫徹《指導意見》題中的應有之義，而綜合化、智能化和去中心化則是清潔化轉型的重要保障。清潔化是加速能源轉型的核心要求。供給側清潔化轉型可依托區域級、城市級、園區級等不同規模綜合能源系統建設與運營，推動大網、微能網及分布式各級能源網絡的協調及互聯互通，有效支撐可再生能源大規模跨省跨區傳輸消納及分布式可再生能源規模化經濟利用，改善能源生產和供應模式，提升可再生能源在生產端的結構占比；需求側清潔化轉型可依托綜合能源系統建設，在需求側開展綜合能源服務，在滿足用戶能源消費需求的基礎上，推動傳統的物理能源消費理念過渡到“能源+服務”的綜合消費理念，發掘需求側消納綠色電力、開展節能增效管理及購買綠色證書等多樣化需求，充分發揮和調動需求側消納可再生能源的潛力與積極性，提升可再生能源在消費端的結構占比。綜合化是清潔化轉型的技術保障。在供給側整合風、光、水、天然氣、煤炭等多類型能源資源，在需求側整合電、熱、冷、氣等多類型能源需求，破除不同能源品類之間的壁壘，圍繞“兩高三低”目標規劃、建設及運營綜合能源系統，探索多類型電源協同運行、多類型能源需求轉換替代等技術，為可再生能源消納提供充足的靈活性資源與輔助服務，有效解決可再生能源出力波動平抑和出力追蹤等難題。智能化是清潔化轉型的技術保障。順應數字革命潮流，推動能源行業智能化發展，推廣“云大物移智鏈”等技術應用，建設以能源物聯網為基礎的綜合能源系統，在實現覆蓋能源生產、傳輸、交易、消費多環節即時化感知與監測的基礎上，將促進能源信息的流動與共享，并充分發掘能源大數據作為新時期重要生產要素的價值，支撐能源系統動態優化。去中心化是清潔化轉型的體制機制保障。在體制機制層面創新去中心化的新模式、新業態，推動眾多分布式能源節點的高度自治與協同運行，將為多能源微網間的功率平衡與優分配、能源靈活自主微平衡交易發展、多節點間的點對點實時自主交易等問題提供全新的解決思路。
為充分發揮綜合能源系統對《指導意見》的支撐作用，可從頂層設計、技術創新、基礎建設、商業模式和市場建設五個方面探索《指導意見》的推進路徑。從頂層設計看，應立足我國能源轉型要求和能源電力行業自身特點，以綜合能源系統為紐帶，從多種能源協同發展的角度優化能源生產與消費模式，推動傳統能源與新能源協同發展，共同推動各能源品種之間的行業壁壘破除，推動分布式可再生能源項目開發和布局，打造可再生能源占比進一步提升的多元化供給體系。從技術創新看，應積極發揮智庫、科研部所及高校的優勢，打通人才鏈、創新鏈、技術鏈，推動“云大物移智鏈”等先進技術在電力工業的創新應用，創新綜合能源系統多能源高效運行技術、可再生能源開發利用關鍵設備研發等技術，解決可再生能源利用成本高、效率低等“卡脖子”問題，支撐能源電力安全、綠色、智能、高效升級。從基礎設施看，應加強清潔能源發電及多類型儲能設施建設，鼓勵因地制宜建設含高比例可再生能源的綜合能源系統，推動分布式清潔能源就地消納。加強智能終端和智慧能源平臺建設，實現能源生產消費的智能監測、診斷和調控，鼓勵能效水平低、污染排放大的老舊設備更新迭代，推進老舊園區綜合能源改造。從商業模式看，應推動供給側跨界融合，引導電力、天然氣、熱力與互聯網運營商構建綜合能源服務解決方案供應商或成立商業聯盟，以互惠共贏、低碳高效為主要原則，創新多主體投資、運營及利益分配機制，創建互利互惠的商業生態圈。從市場建設看，應充分發掘與調動需求側資源的潛力與活力，積極推動需求側多元主體參與電力市場、天然氣市場、碳交易市場、綠證市場及可再生能源超額消納量市場交易，緊緊抓住體制機制改革機遇期，利用已有試點示范經驗和經營優勢，積極開拓多元化市場。
大規模可再生能源消納。隨著“30·60”雙碳目標提出，高比例可再生能源接入將成為未來能源電力系統發展的必然趨勢，保障大規模可再生能源經濟、高效、安全并網，是踐行以綠色低碳為理念推動清潔能源發展與全面推進生態文明建設的重要支撐。在系統層面，應推進源端基地及終端消費綜合能源系統規劃建設，一方面，加速源端與負荷中心互聯、各級能源網互濟，為廣域時空的可再生能源接入與優化配置提供支撐；另一方面，在終端推動分布式能源、儲能的發展應用，提供安全、智能、清潔的綜合能源服務，提升可再生能源占比。在平臺層面，應推進“平臺+生態”建設，依托云平臺建設打造電力供需預測、消納能力計算、新能源大數據分析等子功能模塊，為可再生能源設備與廠商管理、規劃建設、運行管理等業務環節提供輔助決策支撐。在機制層面，應推動能源靈活自主微平衡交易，實現分布式能源、分布式儲能主體與工業大用戶及微用能主體間的點對點自主交易，鼓勵創新清潔能源新型商業模式。加強需求側資源開發。當前國際上許多國家已從能源戰略高度將需求側資源置于與發電側資源同等甚至優先的地位，利用彈性負荷、分布式電源、電動汽車、儲能等資源實現削峰填谷、追蹤可再生能源出力等功能，與供應側深度調峰、配置儲能等系統調節方式相比，成本更低、效果更好。可以說，進一步開發需求側資源是貫徹《指導意見》的關鍵之一。從平臺與技術角度看，在用戶、電網與電源等環節廣泛部署數據采集終端，整合系統運行、市場交易和用戶用能數據，分析需求側用能種類、用能傾向、用能彈性等特性，揭示能源價格、氣象及宏觀經濟數據等因素對需求側特性的影響機理，將為需求側資源合理開發提供理論支撐。從市場化機制角度看，以需求側用能行為與能源價格之間的映射機理為指導，建立可反映電力供需情況的、可充分調動需求側積極性的價格信號，將充分激發需求響應資源的潛力，統籌實現能源系統建設成本壓縮、可再生能源消納提升及能源系統安全高效運行等多元化目標。開展儲能高效高質運營。儲能技術作為消納可再生能源電力的重要技術之一，近年來受到業內重視，多地能源局提出優先支持配置儲能的新能源發電項目，甚至擬為各新能源場站配置一定容量的儲能裝置。然而，從技術角度解決新能源消納問題不等于從技術經濟角度解決了該問題，儲能設備的高效高質運營對貫徹《指導意見》有著重要意義。從規劃看，應加強儲能與源網荷協調規劃研究，根據不同地區對靈活調節資源的需求、發展定位和特點，明確儲能發展規模和布局，實現源網荷儲協調發展，合理確定儲能發展規模、設施布局、接入范圍和建設時序并滾動調整，引導儲能合理布局、有序發展。從運營看，應推動儲能云平臺建設，以共享經濟、平臺經濟的發展模式創新儲能運營的體制機制，充分挖掘儲能云的利用潛力，通過設備共享、資源共享和服務共享限度地發揮儲能設備的利用價值，實現儲能設備資源優化配置和高效利用。有序推進減煤降碳。“綠色、高效發展”是《指導意見》的重要指導思想之一。在推進源網荷儲一體化和多能互補舉措、助力能源電力工業轉型升級的過程中應充分發揮我國的制度優勢，依托舉國體制推動多地、多行業、多環節間的聯動，有序推進減煤降碳工作。從能源電力系統內看，在源端，應統籌“可再生替代燃煤機組”與“高效大機組替代低效小機組”兩個替代，一方面，加速集中式可再生能源基地建設，推進基地與負荷中心互聯；另一方面，依托發電權交易、合同電量轉讓等機制推動低效、老舊燃煤機組有序退出。在終端，應穩步推動分布式能源、儲能、熱泵等技術發展應用，以提供安全、智能、清潔的綜合能源服務。從能源電力系統外看，應以高耗能行業為重點對象，積極開展電能替代工作，加速各行業再電氣化進程，依托集中高效的電能生產方式和P2X技術，實現用較低的碳排放代價替換散燒、燃煤鍋爐和低效自備電站等較高的碳排放。
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李懿恒
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