今年，國家能源局正式公布了首批多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程名單，共安排23個(gè)項(xiàng)目，其中終端一體化集成供能系統(tǒng)17個(gè)、風(fēng)光水火儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)6個(gè)。有行業(yè)觀察者稱，若全國三分之一的產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)施終端一體化集成供能系統(tǒng)，市場(chǎng)空間將達(dá)萬億以上。多能互補(bǔ)為何如此重要？油氣行業(yè)將在其中扮演什么樣的角色？這些問題值得我們思考。

多能互補(bǔ)，為何如此重要？

2016年7月4日，國家發(fā)展改革委、國家能源局《關(guān)于推進(jìn)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實(shí)施意見》中明確提出將在“十三五”期間建成多項(xiàng)國家級(jí)終端一體化集成供能示范工程及國家級(jí)風(fēng)光水火儲(chǔ)多能互補(bǔ)示范工程，推進(jìn)既有產(chǎn)業(yè)園區(qū)實(shí)施能源綜合梯級(jí)利用改造，提高新建產(chǎn)業(yè)園區(qū)采用終端一體化集成供能系統(tǒng)的比例。

如今，隨著首批多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程評(píng)選結(jié)果公示，“多能互補(bǔ)集成優(yōu)化”這一概念正式進(jìn)入人們視野。多能互補(bǔ)，為何在今天顯得如此重要？

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，能源轉(zhuǎn)型也面臨著需求放緩、傳統(tǒng)產(chǎn)能過剩、棄風(fēng)棄光現(xiàn)象突出、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性不足、整體效率較低等問題，同時(shí)霧霾和碳排放等環(huán)境問題日益突出。

“十三五”時(shí)期是我國能源低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。能源結(jié)構(gòu)調(diào)整將進(jìn)入到油氣替代煤炭、非化石能源替代化石能源的雙重更替期；未來的新增用能需求將向著智能化、高質(zhì)量、分布式、個(gè)性化的方向轉(zhuǎn)變；由此供能方式也正向著綠色高效、安全穩(wěn)定、貼近用戶、就地取材的方向轉(zhuǎn)變，基于此，“十三五”期間國家重點(diǎn)推動(dòng)實(shí)施多能互補(bǔ)系統(tǒng)集成優(yōu)化工程。

可以說，將清潔低碳能源作為“十三五”期間供應(yīng)增量的主體，促進(jìn)天然氣的消費(fèi)與生產(chǎn)，培育壯大以多能互補(bǔ)系統(tǒng)集成優(yōu)化為代表的能源變革成為我國能源體系可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

一方面，近年來，以我國“三北”地區(qū)為代表的大型風(fēng)電、光伏發(fā)電中心紛紛出現(xiàn)大規(guī)模的棄風(fēng)棄光問題，嚴(yán)重阻礙了可再生能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。推進(jìn)以風(fēng)電、光伏發(fā)電、火電、水電等多種能源形式協(xié)同運(yùn)行的多能互補(bǔ)工程，能夠掃清可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙。

另一方面，我國是世界最大的能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，煤電、水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等規(guī)模均為世界第一。通過多能互補(bǔ)集成優(yōu)化，既能夠提高發(fā)電側(cè)的集中式大融合，又可以實(shí)現(xiàn)配電側(cè)的分布式小融合，從而多方面實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提升系統(tǒng)整體效率。

可以說，多能互補(bǔ)集成優(yōu)化是能源變革的發(fā)展趨勢(shì)。在傳統(tǒng)體制中，電力、天然氣等供能分屬不同部門管理而相對(duì)獨(dú)立，這樣的割裂不利于整體規(guī)劃和實(shí)施，難以滿足新時(shí)期多樣化的需求。多能互補(bǔ)集成優(yōu)化所倡導(dǎo)的融合、統(tǒng)一、高效、清潔理念是當(dāng)今能源革命的方向，得到各界人士的普遍認(rèn)同。

如何1+1＞2，技術(shù)仍面臨挑戰(zhàn)

多能互補(bǔ)，簡(jiǎn)單來說就是多種能源之間相互補(bǔ)充和梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)多種能源配合穩(wěn)定輸出的效果，從而提升能源系統(tǒng)的綜合利用效率，緩解能源供需矛盾，構(gòu)成豐富的清潔、低碳供能結(jié)構(gòu)體系。隨著我國提出建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源網(wǎng)，多項(xiàng)新能源改革的政策規(guī)劃相繼落地，多能互補(bǔ)集成應(yīng)用已高調(diào)走進(jìn)能源行業(yè)的聚光燈下。

值得注意的是，多能互補(bǔ)并不是簡(jiǎn)單的將幾種能源進(jìn)行相加，而是需要在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)不同可再生能源之間、新能源和傳統(tǒng)能源之間的深度融合，在其應(yīng)用過程中仍面臨著以下挑戰(zhàn)。

一是用戶側(cè)和電源側(cè)多能互補(bǔ)的技術(shù)挑戰(zhàn)。用戶側(cè)多能互補(bǔ)（小系統(tǒng)）面向終端，以能源自給自足，合理聯(lián)絡(luò)為主，其中以偏遠(yuǎn)地區(qū)和海島孤網(wǎng)供電為典型；電源側(cè)多能互補(bǔ)（大系統(tǒng)）面向跨地區(qū)配置，以能源輸送為主，比如“風(fēng)-風(fēng)互補(bǔ)”，不同風(fēng)電場(chǎng)之間可能具有互補(bǔ)性，打捆送出可降低出力變化率。

目前哈密、酒泉采用新能源與煤電打捆的方式。國內(nèi)由于“三北”地區(qū)新能源富集，近年來新能源基地打捆互補(bǔ)送出一直是研究和實(shí)踐的熱點(diǎn)，當(dāng)然其中也存在很多問題，如火電比例較大的成本問題，故障下的電源和負(fù)荷兩側(cè)的穩(wěn)定問題等等。

二是多能互補(bǔ)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)。多能互補(bǔ)集成應(yīng)用的關(guān)鍵在于經(jīng)濟(jì)性，只有經(jīng)濟(jì)性好，才有產(chǎn)業(yè)化的希望。多能互補(bǔ)集成應(yīng)用主要解決能源互補(bǔ)利用的穩(wěn)定輸出問題，能否實(shí)現(xiàn)多能種間“1+1>2”的產(chǎn)出效果，主要取決于機(jī)組與負(fù)荷的匹配，即針對(duì)不同用戶的負(fù)荷情況，通過分析全年負(fù)荷變化情況來選擇系統(tǒng)各裝置的機(jī)組容量，并對(duì)選定的機(jī)組配置方案進(jìn)行優(yōu)化分析，盡量提高能源利用率。

針對(duì)以上挑戰(zhàn)，要大力推進(jìn)多能互補(bǔ)集成應(yīng)用可從兩方面入手。

一方面要整合多種新能源發(fā)電技術(shù)。如加大風(fēng)光水火儲(chǔ)多能互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)和專用技術(shù)以及多能互補(bǔ)控制器等關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)力度；搭建好實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為這些技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性驗(yàn)證提供平臺(tái)支持。此外，能源發(fā)展要突出區(qū)域化、智能化，尤其應(yīng)針對(duì)我國能源資源分布不均的情況進(jìn)行差別化的重點(diǎn)發(fā)展。

另一方面要?jiǎng)?chuàng)新用能的供需方式，提高經(jīng)濟(jì)性，向分布式、智能化、扁平式、個(gè)性化的用能方式轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)可再生能源的供能更加貼近用戶、就地取能、就近消納。從這個(gè)角度上看，發(fā)展多能互補(bǔ)不能簡(jiǎn)單上馬“一刀切”項(xiàng)目，需要因地制宜，兼顧當(dāng)?shù)啬茉搭愋汀?chǔ)量和用電負(fù)荷。

總體來說，多能互補(bǔ)是新技術(shù)、新模式的發(fā)展，提高了新能源的利用效率，把發(fā)電和用電集中在一起，避免了投資浪費(fèi)。隨著多能互補(bǔ)技術(shù)的日益成熟，新一輪的能源革命即將來到。

面對(duì)變革，石油公司宜從“融”應(yīng)對(duì)

時(shí)至今日，能源轉(zhuǎn)型正在全球上演。隨著可再生能源、儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，以及能源效率的提升，能源產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入多元化時(shí)代。“多能互補(bǔ)”成為能源可持續(xù)發(fā)展的新潮流，引領(lǐng)著能源行業(yè)邁向多種能源深度融合、集成互補(bǔ)的全新能源體系。

新的能源體系正在重塑中國能源企業(yè)。適應(yīng)和變革，將成為企業(yè)生存和發(fā)展的重要命題。如何融會(huì)貫通、變革求新、挖潛創(chuàng)效，構(gòu)建起適應(yīng)未來競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略定位和商業(yè)模式，將是決定企業(yè)命運(yùn)的百年大計(jì)。在能源企業(yè)中，新能源企業(yè)盡管潛力巨大、創(chuàng)新能力強(qiáng)，但受制于發(fā)展階段和科研實(shí)力，中短期內(nèi)仍難成為主力軍；傳統(tǒng)能源企業(yè)規(guī)模龐大、技術(shù)成熟、基礎(chǔ)設(shè)施完善，更具資源和盈利能力，在很長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)仍是中流砥柱。這也是我國首批多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程的名單中，以傳統(tǒng)電力或能源企業(yè)為主的原因。

當(dāng)然，新的能源體系絕非電力和電網(wǎng)企業(yè)的獨(dú)角戲，石油公司也同樣具有得天獨(dú)厚的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在首批23個(gè)示范項(xiàng)目中，排名第一的“榆林靖邊光氣氫牧能源多能互補(bǔ)”項(xiàng)目就源于石油企業(yè)，將油氣田的“源網(wǎng)荷”資源融入其中。事實(shí)上，多能互補(bǔ)的核心就在于融合，包括能源供給側(cè)的互補(bǔ)，產(chǎn)業(yè)需求側(cè)的融合，網(wǎng)路管線的融合等。石油企業(yè)可通過統(tǒng)籌自身優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化協(xié)調(diào)合作，不斷實(shí)現(xiàn)需求側(cè)與供給側(cè)的深度融合。

對(duì)中國海油而言，在新形勢(shì)下如何發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、挖掘潛力，加快融合融入，并以創(chuàng)新理念主導(dǎo)變革呢？我建議進(jìn)行三個(gè)層面的探索和思考：

現(xiàn)階段，推動(dòng)多能互補(bǔ)建設(shè)，宜立足天然氣和非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)。在深挖氣電調(diào)峰應(yīng)用潛力的同時(shí)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和商業(yè)模式創(chuàng)新，布局分布式氣、電、冷、熱聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供產(chǎn)業(yè)；通過打造智能、高效、清潔、可靠的多能互補(bǔ)的獨(dú)立能源系統(tǒng)，推動(dòng)天然氣銷售。

中長(zhǎng)期，立足海上地緣優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)海洋多網(wǎng)融合。在海上平臺(tái)智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上，融入海上風(fēng)電、大規(guī)模儲(chǔ)能和智能控制策略，建設(shè)海上能源互聯(lián)網(wǎng)；貫通海陸電網(wǎng)，推動(dòng)海上風(fēng)電規(guī)?；?，打造海上輸電干線；融合海上電網(wǎng)、氣網(wǎng)和交通網(wǎng)絡(luò)，輻射海域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，主導(dǎo)建設(shè)沿海地區(qū)多能互補(bǔ)智慧能源帶。

遠(yuǎn)景發(fā)展，立足海洋資源獲取，深入挖掘海洋能源開發(fā)潛力，致力融合海上油氣、海上風(fēng)電（含光伏）、海洋能等多種能源的智能開發(fā)、高效轉(zhuǎn)化和清潔利用技術(shù)，為建設(shè)中國特色國際一流能源公司貢獻(xiàn)力量。

海油案例：

500千瓦海洋能獨(dú)立電力系統(tǒng)示范工程

我國海洋國土廣袤，擁有7000多個(gè)島嶼和1.8萬多公里的海岸線，近海海洋能可裝機(jī)容量高達(dá)6.47億千瓦，但至今仍有很多島嶼面臨未通電和能源短缺問題，以解決偏遠(yuǎn)海島供電問題為目標(biāo)，研究總院研建的“500千瓦海洋能獨(dú)立電力系統(tǒng)示范工程”項(xiàng)目（下稱示范工程）就是典型的多能互補(bǔ)集成系統(tǒng)的實(shí)施案例。

該示范工程由300千瓦潮流能裝置、150千瓦風(fēng)力發(fā)電裝置、50千瓦太陽能發(fā)電裝置、儲(chǔ)能系統(tǒng)和應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組成，成功實(shí)現(xiàn)了潮流能、風(fēng)能和太陽能等多種能源互補(bǔ)利用。在多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)中，針對(duì)潮流能、風(fēng)能和太陽能發(fā)電不穩(wěn)定的特點(diǎn)，采用600伏特直流母線對(duì)多個(gè)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行直流并網(wǎng)。同時(shí)，為了克服可再生能源發(fā)電過程中出現(xiàn)的間歇性和不穩(wěn)定問題，系統(tǒng)創(chuàng)新性地設(shè)置電池儲(chǔ)能單元和智能負(fù)載，在發(fā)電量超過用戶需求時(shí)，進(jìn)行電能儲(chǔ)存，對(duì)于瞬間突增電能采用智能負(fù)載消納；當(dāng)發(fā)電量不足時(shí)，由儲(chǔ)能單元提供電能保證為用戶連續(xù)供電，通過能量管理系統(tǒng)自動(dòng)控制全過程，快速有效地穩(wěn)定直流母線電壓和電能的供需平衡，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)微網(wǎng)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

經(jīng)過兩年多的示范運(yùn)行 ，該示范工程累計(jì)發(fā)電10萬余千瓦時(shí)，充分驗(yàn)證了海洋能多能互補(bǔ)電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，為未來我國建設(shè)海島多能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。