現(xiàn)代能源體系倡導(dǎo)構(gòu)建以需求為主導(dǎo)、多品種能源融合、多種供能方式協(xié)同、多元主體開發(fā)共享、供需智慧互動(dòng)的能源系統(tǒng)。從傳統(tǒng)能源體系到現(xiàn)代能源體系的轉(zhuǎn)變，需要進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)、能源供應(yīng)方式、能源供需關(guān)系的根本性變革。多能互補(bǔ)集成優(yōu)化是從系統(tǒng)集成、優(yōu)勢互補(bǔ)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度抓住了提高能效和降低成本的關(guān)鍵點(diǎn)，通過多種能源的有機(jī)整合、多種產(chǎn)品的耦合供應(yīng)，促成能源供給側(cè)和消費(fèi)側(cè)的互動(dòng)，以區(qū)域范圍內(nèi)的“四兩之力”，撥能源系統(tǒng)效率提升之“千斤”。目前，多能互補(bǔ)優(yōu)化集成在我國能源領(lǐng)域仍屬于新業(yè)態(tài)，對(duì)于新業(yè)態(tài)的發(fā)展仍存在標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制的空缺，確需通過示范帶動(dòng)和體制支撐，開展多維創(chuàng)新，帶動(dòng)新業(yè)態(tài)的發(fā)展，加速現(xiàn)代能源體系的構(gòu)建。

　　

　　發(fā)展之窘

　　

　　隨著我國能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)和能源革命的推進(jìn)，能源發(fā)展遇到一些問題和困境。從2014年至今近三年來，特別是進(jìn)入經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”以后，能源需求放緩，能源大系統(tǒng)中不平衡、不協(xié)調(diào)、不可持續(xù)的問題尤其突出，我國能源行業(yè)面臨著比較尷尬的局面。

　　

　　煤炭產(chǎn)能過剩較為突出。根據(jù)相關(guān)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，我國煤炭實(shí)際產(chǎn)能超過60億噸，但是2016年我國煤炭消費(fèi)總量卻只有36.8億噸，煤炭產(chǎn)能過剩嚴(yán)重。煤炭產(chǎn)能過剩造成了2014年以來煤炭價(jià)格一路下行。近年來在去產(chǎn)能的過程中，盡管全國各地區(qū)嚴(yán)格執(zhí)行國家煤炭去產(chǎn)能相關(guān)政策，但是產(chǎn)能過剩仍較為突出。

　　

　　煤電過剩風(fēng)險(xiǎn)較為突出。2017年7月31日，16部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革防范化解煤電產(chǎn)能過剩風(fēng)險(xiǎn)的意見》，以此防范煤電過剩風(fēng)險(xiǎn)。國家出臺(tái)如此舉措，說明從上至下對(duì)煤電產(chǎn)能過剩問題予以高度重視，也說明了我國煤電過剩風(fēng)險(xiǎn)的突出。如果不加以控制，我國煤電利用小時(shí)數(shù)將下跌至4000小時(shí)以下，對(duì)發(fā)電企業(yè)和整體能源系統(tǒng)極為不利。

　　

　　天然氣面臨低層次失衡。我國天然氣利用仍處在起步階段，剛剛邁入快速增長期。但由于價(jià)格或機(jī)制等問題，天然氣市場同樣面臨消納問題。保守估計(jì)，到2020年我國天然氣供應(yīng)能力將達(dá)到3650億立方米，按照我國現(xiàn)有的消費(fèi)形式預(yù)測，至少有550億立方米天然氣需要開拓新的消費(fèi)市場。通過價(jià)格調(diào)整，未來天然氣價(jià)格可能降至2元/立方米水平，對(duì)消納產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用。

　　

　　“三棄”問題突出。目前社會(huì)上較為關(guān)注新能源棄風(fēng)棄光的問題，對(duì)于水電的消納關(guān)注相對(duì)較少。如果用絕對(duì)量來比較，棄水的嚴(yán)重程度不亞于棄風(fēng)棄光問題。“十二五”期間四川和云南兩省棄水電量累計(jì)達(dá)到706億千瓦時(shí)，若不加以合理的措施進(jìn)行調(diào)整，“十三五”期間，四川棄水量或?qū)⑦_(dá)到242億千瓦時(shí)，云南棄水電量或?qū)⑦_(dá)到174億千瓦時(shí)，棄水問題仍將愈演愈烈。除了棄水問題以外，還有棄風(fēng)棄光，其實(shí)這并不是新問題。“十二五”期間，全國棄風(fēng)率最高達(dá)到17%，累計(jì)棄風(fēng)電量達(dá)到958億千瓦時(shí)。

　　

　　之前所述是各個(gè)能源品種存在的問題，如果從整個(gè)能源系統(tǒng)來看，我國整體能源系統(tǒng)效率并不高，熱轉(zhuǎn)換效率與發(fā)達(dá)國家相較有3.5個(gè)百分點(diǎn)的差距。其次從電網(wǎng)設(shè)施的利用效率來看，電網(wǎng)整體的利用率不高，這也與我國經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”有關(guān)。通道利用率低不僅存在于電網(wǎng)，同樣存在于輸氣主干網(wǎng)道。為什么會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題？從“十三五”期間我國能源需求來看，各個(gè)能源品種的存量都是相對(duì)富裕的，這背后隱藏著機(jī)制體制的問題。我國的能源管理體制是分品種管理，每個(gè)細(xì)分品種都有一個(gè)主管部門。在大發(fā)展時(shí)期，各能源細(xì)分品種各顯神通來滿足供應(yīng)需要，即使有冒進(jìn)，也可以通過快速增長的需求來解決。在經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“新常態(tài)”之后，能源系統(tǒng)中的各種結(jié)構(gòu)性矛盾便逐漸顯現(xiàn)，但是站在自身角度，每一個(gè)能源細(xì)分品種都認(rèn)為各自在自身發(fā)展過程中并不存在問題——煤電行業(yè)的發(fā)展是基于我國的資源稟賦條件，是我國的主體能源；油氣發(fā)展?fàn)砍兜絿夷茉垂?yīng)安全；水電力爭實(shí)現(xiàn)15%~20%的非化石能源占比以提供能源系統(tǒng)最有效的保障；風(fēng)電和光伏自身是最清潔能源，同樣也包括核電；還有能源管網(wǎng)的最大化發(fā)展，是力求更有效地消納所有品種的能源，保障能源輸送和消費(fèi)。所以在我國能源發(fā)展的過程中沒有人錯(cuò)，到底是誰的錯(cuò)？最主要的是“協(xié)調(diào)”出了問題，能源系統(tǒng)中各個(gè)細(xì)分品種各自發(fā)展，導(dǎo)致了能源系統(tǒng)發(fā)展不協(xié)調(diào)問題的出現(xiàn)。

　　

　　突圍之匙

　　

　　在能源發(fā)展陷入窘境的時(shí)候，各方都在尋找解決的辦法和措施，包括政府和企業(yè)，從管理層面、機(jī)制構(gòu)建層面，以及模式轉(zhuǎn)變，各方都在尋求突圍窘境的金鑰匙。

　　

　　新技術(shù)。通過高參數(shù)提高利用效率，通過大容量提高輸送容量。火電機(jī)組從15萬千瓦到30萬千瓦、60萬千瓦，再到100萬千瓦，從超臨界到超超臨界，都是希望提高效率，擴(kuò)大容量。同時(shí)在智能化發(fā)展中，提高系統(tǒng)的效率和適應(yīng)性，或者說提高系統(tǒng)的靈活性，以此更好地消納光伏、風(fēng)電這類具有間歇性、不可預(yù)測性的效能。

　　

　　新趨勢。我國能源系統(tǒng)自2010年發(fā)生了一些根本性的變化。借鑒歐洲的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，從德國來看，70%以上的光伏都分布在屋頂，集中式的光伏電廠很少，風(fēng)電也是一樣。到目前為止，歐洲的風(fēng)電都采用因地制宜的發(fā)展方式。其發(fā)展理念是以就地取材的分布式供應(yīng)系統(tǒng)，來滿足未來增長的需要，這也是目前世界范圍內(nèi)各個(gè)國家能源發(fā)展呈現(xiàn)的趨勢。

　　

　　新模式。當(dāng)今，能源革命在世界范圍內(nèi)風(fēng)起云涌，倡導(dǎo)將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源相結(jié)合，把能源資源的開采、配送、利用從集中式發(fā)展為智能化分散式，將電力網(wǎng)絡(luò)、油氣管網(wǎng)、交通運(yùn)輸網(wǎng)、信息網(wǎng)絡(luò)等綜合形成能源共享網(wǎng)絡(luò)。

　　

　　政府行動(dòng)。2015年，國務(wù)院印發(fā)了《積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，其中涉及到11個(gè)行業(yè)，第5個(gè)行業(yè)就是能源行業(yè)。為了積極落實(shí)指導(dǎo)意見，相關(guān)主管部門都在積極行動(dòng)之中，2015年國家能源局新能源司印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見》，2016年國家能源局規(guī)劃司印發(fā)《關(guān)于申報(bào)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程有關(guān)事項(xiàng)的通知》，同年，《關(guān)于組織實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項(xiàng)目的通知》以及《關(guān)于報(bào)送增量配電網(wǎng)業(yè)務(wù)試點(diǎn)項(xiàng)目的通知》相繼印發(fā)，從系統(tǒng)集成、優(yōu)勢互補(bǔ)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度，力求通過多種能源耦合供應(yīng)、多環(huán)節(jié)有機(jī)整合、多機(jī)制相互作用，使能源用戶和生產(chǎn)供應(yīng)方互動(dòng)，達(dá)到提高效率和降低成本的效果。

　　

　　多能互補(bǔ)。“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、多能互補(bǔ)、新能源微電網(wǎng)與增量配電網(wǎng)之間是相互涵蓋的關(guān)系?；ヂ?lián)網(wǎng)+智慧能源更側(cè)重于互聯(lián)網(wǎng)理念和信息技術(shù)與能源的深度融合，希望用互聯(lián)網(wǎng)的組織基因或思維改造能源系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和商業(yè)模式，屬于能源利用的高級(jí)形態(tài)。

　　

　　多能互補(bǔ)更加強(qiáng)調(diào)在局域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種能源品種的協(xié)調(diào)和梯級(jí)利用，實(shí)際上是系統(tǒng)源網(wǎng)荷的一體化配置，關(guān)鍵在于“協(xié)調(diào)”。還有更小范圍內(nèi)的微電網(wǎng)和增量配電網(wǎng)。在這幾個(gè)概念中，不牽扯到后續(xù)的商業(yè)模式問題，更多是在電網(wǎng)側(cè)做服務(wù)，涉及實(shí)體建設(shè)和更小范圍內(nèi)電網(wǎng)的劃分。

　　

　　未來我國能源系統(tǒng)發(fā)展重點(diǎn)之一就是多能互補(bǔ)。多能互補(bǔ)強(qiáng)調(diào)“協(xié)調(diào)”，它是一個(gè)局域能源互聯(lián)網(wǎng)，強(qiáng)調(diào)能源生產(chǎn)的就地消費(fèi)和就地平衡，融入了低碳化，提高可再生能源整體利用水平的新模式。從這個(gè)角度來看，多能互補(bǔ)系統(tǒng)更像是一個(gè)“黑匣子”，達(dá)到化石能源和清潔能源的多種能源輸入，以及冷、熱、電、汽、水這五個(gè)品種產(chǎn)品的多種能源輸出。未來多能互補(bǔ)系統(tǒng)應(yīng)該更多地體現(xiàn)互動(dòng)性，不僅包括不同能源主體之間互動(dòng)，同時(shí)，每個(gè)人既是能源消費(fèi)者，也是能源生產(chǎn)者，這就是所謂“協(xié)同發(fā)展”。

　　

　　多能互補(bǔ)集成優(yōu)化立足于能源的現(xiàn)實(shí)問題，有助于解決目前我國能源系統(tǒng)面臨的多重挑戰(zhàn)，是當(dāng)前窘境的破局之刃。多能互補(bǔ)包含兩種方式，一種是風(fēng)光水火儲(chǔ)示范應(yīng)用，在西北、東北、華北等大規(guī)模集中式能源外送基地中，實(shí)施風(fēng)光水火儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)，即把風(fēng)光水火儲(chǔ)聯(lián)合起來，調(diào)整風(fēng)電和光伏的波動(dòng)性，對(duì)系統(tǒng)提供相對(duì)穩(wěn)定可控電源，核心目的是提高可再生能源的整體占比，并提高能源系統(tǒng)效率。多能互補(bǔ)的另外一種形式是終端一體化集成供能系統(tǒng)。這種模式主要發(fā)力在終端，圍繞新城鎮(zhèn)、新產(chǎn)業(yè)園區(qū)、大型公用設(shè)施，因地制宜實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源與風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等能源的系統(tǒng)開發(fā)利用，優(yōu)化布局電力、燃?xì)?、熱力、供冷、供水管廊等基礎(chǔ)設(shè)施，為用戶提供高效智能的能源供應(yīng)和相關(guān)增值服務(wù)，推動(dòng)能源就地清潔生產(chǎn)和就近消納，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和消費(fèi)的緊密結(jié)合，提高能源綜合利用效率，終端一體化集成供能系統(tǒng)也是當(dāng)下發(fā)展多能互補(bǔ)的重點(diǎn)方向。

　　

　　如果將終端一體化多能互補(bǔ)系統(tǒng)打造成“綜合版”，可以將所有的能源品種融合起來，網(wǎng)側(cè)涵蓋配電網(wǎng)、配氣網(wǎng)、熱力管網(wǎng)。如果對(duì)此進(jìn)行簡化，將熱力管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)去掉，剩下的部分就是微電網(wǎng)。如果再做一次簡化，把化石能源部分去掉，由分布式可再生能源、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等匯集而成的小型發(fā)電系統(tǒng)，通過互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自我控制和管理的自治系統(tǒng)，就是新能源微電網(wǎng)。無論是微電網(wǎng)或是新能源微電網(wǎng)，強(qiáng)調(diào)的是區(qū)域性。如果將范圍縮小至一棟樓宇，就是智慧能源的“樓宇版”——屋頂架設(shè)分布式光伏，樓內(nèi)有熱力供應(yīng)及能效監(jiān)控等，以及樓宇內(nèi)的微網(wǎng)系統(tǒng)。

　　

　　起飛之勢

　　

　　我國能源的終端消費(fèi)主要包括冷、熱、電、汽這幾種能源產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，或者是新型城市里，能源消費(fèi)占比基本為供熱43%左右，用電29%左右，交通用能28%左右。根據(jù)這種消費(fèi)結(jié)構(gòu)，更需要將這這些能源需求統(tǒng)籌考慮。

　　

　　從國際來看，目前美國分布式能源裝機(jī)容量達(dá)到9200萬千瓦，歐洲達(dá)到5000萬千瓦，日本實(shí)現(xiàn)3600萬千瓦，我國目前分布式裝機(jī)容量僅為380萬千瓦，與國際水平還有較大差距。根據(jù)國家要求，到2020年，各?。▍^(qū)、市）新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用終端一體化集成供能系統(tǒng)的比例要達(dá)到50%左右，既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)能源綜合梯級(jí)利用改造的比例達(dá)到30%左右。目前全國擁有200個(gè)國家級(jí)工業(yè)園區(qū)，1300多個(gè)省級(jí)工業(yè)園區(qū)，縣級(jí)工業(yè)園區(qū)超過15000個(gè)，存量巨大。

　　

　　據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前參與申報(bào)多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目261項(xiàng)，互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源項(xiàng)目申報(bào)數(shù)量200余項(xiàng)，增量配電網(wǎng)試點(diǎn)業(yè)務(wù)申報(bào)數(shù)量160余項(xiàng)，新能源微電網(wǎng)項(xiàng)目申報(bào)數(shù)量80余項(xiàng)。同時(shí)，從政府層面給予了項(xiàng)目打包核準(zhǔn)，自動(dòng)獲取售電、增量配網(wǎng)、輔助服務(wù)等政策扶持，電網(wǎng)企業(yè)積極配合，對(duì)多能互補(bǔ)項(xiàng)目施行無障礙接入電網(wǎng)，鼓勵(lì)和支持多能互補(bǔ)新業(yè)態(tài)的蓬勃發(fā)展。

　　

　　破除之礙

　　多能互補(bǔ)打破了傳統(tǒng)單一能源供應(yīng)的模式，為用戶提供綜合能源服務(wù)。當(dāng)下電力體制改革和油氣體制改革方興未艾，特許經(jīng)營權(quán)的調(diào)整或?qū)⒂绊懳磥沓鞘泄芾碚叩母窬?，多能互補(bǔ)項(xiàng)目業(yè)主的發(fā)展或許不單單僅限定于一個(gè)能源服務(wù)商。

　　

　　對(duì)于多能互補(bǔ)項(xiàng)目的規(guī)劃和建設(shè)，還應(yīng)把握以下三點(diǎn)原則。首先，多能互補(bǔ)項(xiàng)目的規(guī)劃要按需定制，強(qiáng)調(diào)匹配和存量優(yōu)先。其次，多能互補(bǔ)項(xiàng)目的建設(shè)要因地制宜，要從項(xiàng)目所在地資源特性出發(fā)，符合項(xiàng)目自身實(shí)際。第三，項(xiàng)目的建設(shè)要符合經(jīng)濟(jì)的合理性，要充分利用好現(xiàn)有的利好政策，探索新的商業(yè)模式。未來，能源交易的現(xiàn)貨市場、期貨市場和信用市場逐步建立，能源交易與互聯(lián)網(wǎng)金融、資產(chǎn)管理和碳金融有機(jī)結(jié)合，帶給商業(yè)的想象空間無窮大。單從配網(wǎng)建設(shè)即可拉動(dòng)投資超過5000億元，這也是多能互補(bǔ)應(yīng)用價(jià)值的具體體現(xiàn)。

　　

　　對(duì)于多能互補(bǔ)這一新業(yè)態(tài)的發(fā)展，尤其目前正處于起步階段，各方要形成合力，政府主管部門心往一處想，勁往一處使，對(duì)新業(yè)態(tài)要一視同仁，鼓勵(lì)嘗試。同時(shí)還要扶上馬，送一程，新業(yè)態(tài)面臨著與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)特許經(jīng)營權(quán)的競爭，因此政府主管部門應(yīng)牽頭統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電力、熱力、天然氣、給排水等相關(guān)企業(yè)關(guān)系，統(tǒng)籌安排供能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，同時(shí)研究構(gòu)建多能互補(bǔ)價(jià)格體系，實(shí)現(xiàn)價(jià)格層面的優(yōu)惠，引導(dǎo)社會(huì)資本踴躍參與，確保新業(yè)態(tài)的良性發(fā)展，促成我國能源系統(tǒng)效率和水平的整體提升。