多能互補(bǔ)系統(tǒng)

 

通過(guò)集成優(yōu)化提升綜合能效

 

多能互補(bǔ)集成系統(tǒng)一般有兩種模式：一是終端一體化多能互補(bǔ)系統(tǒng)，這類(lèi)系統(tǒng)面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，通過(guò)天然氣熱電冷三聯(lián)供、分布式可再生能源等方式，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源綜合梯級(jí)利用；二是大型綜合能源基地多能互補(bǔ)系統(tǒng)，這類(lèi)系統(tǒng)利用大型綜合能源基地風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光水火儲(chǔ)等多能互補(bǔ)系統(tǒng)統(tǒng)一送出。

 

對(duì)于大型綜合能源基地多能互補(bǔ)系統(tǒng)，其重點(diǎn)是對(duì)電源的送出進(jìn)行互補(bǔ)和集成優(yōu)化，它針對(duì)送端電源的組合，利用具有靈活調(diào)峰能力的機(jī)組（例如具有靈活調(diào)節(jié)能力的火電機(jī)組或是儲(chǔ)能裝置），搭配出力不可控的可再生能源電廠（例如光伏和風(fēng)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(hào)實(shí)現(xiàn)輸出功率可控，從而提升電力系統(tǒng)消納風(fēng)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(bǔ)系統(tǒng)的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)分布式能源的高效利用，通過(guò)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(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)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(shí)實(shí)施能源需求側(cè)管理，推動(dòng)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(duì)終端一體化

 

集成多能互補(bǔ)系統(tǒng)具有重要意義

 

在終端一體化多能互補(bǔ)系統(tǒng)模式下，將通過(guò)綜合能源服務(wù)商實(shí)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(bǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，筆者認(rèn)為本質(zhì)上是綜合能源服務(wù)商通過(guò)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(jià)格信號(hào)，選擇整個(gè)系統(tǒng)能源生產(chǎn)成本最低、用戶用能成本最低的開(kāi)機(jī)組合方式，以此滿足用戶的各類(lèi)用能需求。因此對(duì)于綜合能源服務(wù)商而言，多能互補(bǔ)系統(tǒng)的優(yōu)化需要基于用戶用能需求，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)成本最低的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，能源的生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)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(fèi)了，才能實(shí)現(xiàn)分布式能源的就地利用；也只有用戶消費(fèi)了分布式供能系統(tǒng)生產(chǎn)的能源，才有動(dòng)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(fèi)方式，特別是電能的消費(fèi)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(jià)購(gòu)電或者選擇了非綜合能源服務(wù)商的售電公司購(gòu)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(fèi)端和生產(chǎn)端，多能互補(bǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化也將失去一個(gè)主要目標(biāo)。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(guò)能源的生產(chǎn)端和消費(fèi)端的耦合促進(jìn)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的優(yōu)化。

 

增量配電業(yè)務(wù)是實(shí)現(xiàn)終端一體化

 

集成多能互補(bǔ)系統(tǒng)售電業(yè)務(wù)的主要手段

 

前文已經(jīng)闡述，為了實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)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(fèi)的關(guān)聯(lián)，并且可以通過(guò)綜合能源服務(wù)商的售電業(yè)務(wù)實(shí)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(xiāo)售給用戶，那么也無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)端和消費(fèi)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(jī)制下，還沒(méi)有成熟的分布式電源面向用戶的交易機(jī)制，因此多能互補(bǔ)系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)各類(lèi)分布式電源的統(tǒng)一管理和交易。筆者認(rèn)為，目前有兩種方案可以解決多能互補(bǔ)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(guò)源—網(wǎng)—荷統(tǒng)一管理實(shí)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(cuò)的多能互補(bǔ)集成方案，但是它對(duì)于容量和電壓等級(jí)有較大要求，并不適應(yīng)規(guī)模稍大的多能互補(bǔ)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(bǔ)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(dú)立電網(wǎng)，而基于這種觀點(diǎn)，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?yàn)閷儆?ldquo;網(wǎng)內(nèi)”交易模式免收外部電網(wǎng)的輸配電費(fèi)用，這將為增量配網(wǎng)的網(wǎng)內(nèi)電力交易創(chuàng)造一個(gè)良好的市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)分布式電源和用戶的關(guān)聯(lián)，通過(guò)綜合能源商的售電服務(wù)完全耦合電能生產(chǎn)端和銷(xiāo)售端。只有實(shí)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(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的運(yùn)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(bǔ)系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)能源轉(zhuǎn)型具有重要的戰(zhàn)略意義，其運(yùn)行機(jī)制是綜合能源服務(wù)商通過(guò)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(jià)格信號(hào)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(fèi)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(bǔ)系統(tǒng)才能夠根據(jù)用戶的用能需求實(shí)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(bǔ)系統(tǒng)成功實(shí)施的關(guān)鍵，將助力多能互補(bǔ)系統(tǒng)健康發(fā)展。