多能互補系統(tǒng)

 

通過集成優(yōu)化提升綜合能效

 

多能互補集成系統(tǒng)一般有兩種模式：一是終端一體化多能互補系統(tǒng)，這類系統(tǒng)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(lián)供、分布式可再生能源等方式，實現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)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(tǒng)，這類系統(tǒng)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，實現(xiàn)風光水火儲等多能互補系統(tǒng)統(tǒng)一送出。

 

對于大型綜合能源基地多能互補系統(tǒng)，其重點是對電源的送出進行互補和集成優(yōu)化，它針對送端電源的組合，利用具有靈活調(diào)峰能力的機組（例如具有靈活調(diào)節(jié)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(wěn)定，并且可以根據(jù)電力交易及調(diào)度信號實現(xiàn)輸出功率可控，從而提升電力系統(tǒng)消納風電、光伏發(fā)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(tǒng)的重點是實現(xiàn)用戶側(cè)分布式能源的高效利用，通過天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式可再生能源和能源智能微網(wǎng)等方式實現(xiàn)多能互補和協(xié)同供應(yīng)，為用戶提供高效智能的能源供應(yīng)和相關(guān)增值服務(wù)，同時實施能源需求側(cè)管理，推動能源就地清潔生產(chǎn)和就近消納，提高能源綜合利用效率。

 

售電業(yè)務(wù)對終端一體化

 

集成多能互補系統(tǒng)具有重要意義

 

在終端一體化多能互補系統(tǒng)模式下，將通過綜合能源服務(wù)商實現(xiàn)面向用戶的冷熱電綜合供能服務(wù)。關(guān)于終端一體化多能互補系統(tǒng)的運行機制，筆者認為本質(zhì)上是綜合能源服務(wù)商通過用戶用能需求分析，結(jié)合各分布式供能系統(tǒng)的固有生產(chǎn)成本、轉(zhuǎn)換效率以及外部能源交易價格信號，選擇整個系統(tǒng)能源生產(chǎn)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(wù)商而言，多能互補系統(tǒng)的優(yōu)化需要基于用戶用能需求，實現(xiàn)能源生產(chǎn)成本最低的目標。為實現(xiàn)這一目標，能源的生產(chǎn)、傳輸和消費需要建立一種關(guān)聯(lián)，在這種關(guān)聯(lián)下，只有生產(chǎn)的能源給用戶消費了，才能實現(xiàn)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(tǒng)生產(chǎn)的能源，才有動力根據(jù)用戶的用能需求去優(yōu)化分布式能源的生產(chǎn)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(wù)商的供能服務(wù)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(wù)商的售電公司購電，這將讓用戶的用電和分布式能源的發(fā)電失去關(guān)聯(lián)，將解耦能源的消費端和生產(chǎn)端，多能互補系統(tǒng)的運行優(yōu)化也將失去一個主要目標。因此，綜合能源服務(wù)商直接面向用戶提供售電服務(wù)是有必要的，可以通過能源的生產(chǎn)端和消費端的耦合促進多能互補系統(tǒng)的優(yōu)化。

 

增量配電業(yè)務(wù)是實現(xiàn)終端一體化

 

集成多能互補系統(tǒng)售電業(yè)務(wù)的主要手段

 

前文已經(jīng)闡述，為了實現(xiàn)多能互補集成優(yōu)化的目的，系統(tǒng)需要建立一種能源生產(chǎn)、傳輸和消費的關(guān)聯(lián)，并且可以通過綜合能源服務(wù)商的售電業(yè)務(wù)實現(xiàn)這種關(guān)聯(lián)。但是另一方面，如果分布式電源生產(chǎn)的電僅采用上網(wǎng)模式（包括自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式），綜合能源服務(wù)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(xiàn)能源生產(chǎn)端和消費端的耦合。于是，電能的傳輸環(huán)節(jié)以及分布式電源的交易環(huán)節(jié)就很關(guān)鍵。

 

電能傳輸需要靠電網(wǎng)，但是目前的電網(wǎng)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(tǒng)很難實現(xiàn)各類分布式電源的統(tǒng)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(tǒng)關(guān)于電源的管理和交易，一是微電網(wǎng)模式，二是增量配電網(wǎng)模式。微電網(wǎng)通過源—網(wǎng)—荷統(tǒng)一管理實現(xiàn)分布式電源面向用戶的供電和售電服務(wù)，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(yīng)規(guī)模稍大的多能互補系統(tǒng)。增量配電網(wǎng)模式則提供了具有普遍適應(yīng)性的多能互補系統(tǒng)集成方案，它為用戶側(cè)和電源側(cè)提供了較直接的關(guān)聯(lián)方式。目前業(yè)內(nèi)較傾向于把增量配網(wǎng)看作獨立電網(wǎng)，而基于這種觀點，內(nèi)部電源和用戶將由增量配網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度和管理，因此增量配網(wǎng)內(nèi)部電源不僅可以根據(jù)相關(guān)電改文件面向用戶直接交易，也將因為屬于“網(wǎng)內(nèi)”交易模式免收外部電網(wǎng)的輸配電費用，這將為增量配網(wǎng)的網(wǎng)內(nèi)電力交易創(chuàng)造一個良好的市場環(huán)境。

 

因此，增量配網(wǎng)模式下，綜合能源服務(wù)商能夠直接實現(xiàn)分布式電源和用戶的關(guān)聯(lián)，通過綜合能源商的售電服務(wù)完全耦合電能生產(chǎn)端和銷售端。只有實現(xiàn)這種耦合，綜合能源服務(wù)商才能根據(jù)用戶的用能需求實現(xiàn)多能互補系統(tǒng)的運行優(yōu)化，降低能源生產(chǎn)成本并提高能源利用效率。

 

終端一體化集成多能互補系統(tǒng)對于我國能源轉(zhuǎn)型具有重要的戰(zhàn)略意義，其運行機制是綜合能源服務(wù)商通過用戶用能需求分析，結(jié)合能源生產(chǎn)成本和外部能源交易價格信號，實現(xiàn)整個系統(tǒng)能源生產(chǎn)成本最低、綜合利用效率最高。基于此，能源的生產(chǎn)、傳輸和消費需要建立一種關(guān)聯(lián)，而增量配網(wǎng)業(yè)務(wù)和售電業(yè)務(wù)則為這種關(guān)聯(lián)創(chuàng)造了有利的耦合條件。在這種耦合關(guān)系下，多能互補系統(tǒng)才能夠根據(jù)用戶的用能需求實現(xiàn)優(yōu)化。因此，增量配電業(yè)務(wù)和售電業(yè)務(wù)將是終端一體化集成多能互補系統(tǒng)成功實施的關(guān)鍵，將助力多能互補系統(tǒng)健康發(fā)展。