3月30日上午，國務(wù)院新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會，國家能源局就新型電力系統(tǒng)的有關(guān)問題進行了解答。那么，本文就“綜合智慧能源——能源安全雙碳戰(zhàn)略下新型電力系統(tǒng)”的耦合關(guān)系和發(fā)展路徑，進行相關(guān)解讀，以饗讀者。
背景：碳達峰、碳中和的“雙碳”愿景，以及以新能源為主體的“新型電力系統(tǒng)”，為“四個革命、一個合作”能源安全戰(zhàn)略提出了更為明確的節(jié)點及路徑?？梢哉f，能源安全雙碳戰(zhàn)略下的新型電力系統(tǒng)，是多專業(yè)、多行業(yè)再次破壁融合平臺經(jīng)濟下的“促電代，提電效，使電能”的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，是能源賦能產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的重要樞紐，也是綜合智慧能源及其服務(wù)實現(xiàn)多元化、規(guī)?；臋C遇與關(guān)鍵抓手。
那么，在能源互聯(lián)網(wǎng)的體系下，綜合智慧能源及其服務(wù)與新型電力系統(tǒng)的耦合關(guān)系和發(fā)展路徑，具體表現(xiàn)如下：
1. 高能耗產(chǎn)業(yè)的電/氫替代和新興產(chǎn)業(yè)的綜合能源供應(yīng)，是綜合智慧能源攜手新型電力系統(tǒng)，賦能國家層面能源供應(yīng)安全的重要形態(tài)。
“促電代”可理解為最大可能的促進清潔綠色替代：新能源為主體的新型電力系統(tǒng)一大目的就是實現(xiàn)低成本清潔可再生能源電力的高比例利用，而以清潔電力為主體的“兩個替代”作為綜合能源服務(wù)的重要業(yè)務(wù)，對降低國家油氣的對外依存度，重整國家能源結(jié)構(gòu)，提高國家能源供應(yīng)安全具有重要意義。具體表現(xiàn)為：
1）高能耗產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整及能源系統(tǒng)重構(gòu)是雙碳愿景的重要路徑，包括鋼鐵、水泥、紡織、建材、化工等高能耗產(chǎn)業(yè)的電（氫）能替代以及能效提升，倒逼相關(guān)產(chǎn)業(yè)向綠色制造轉(zhuǎn)型升級。比如蘇州、上海等工業(yè)型城市以及煤、鋁、石油等資源型城市及關(guān)鍵節(jié)點的能源轉(zhuǎn)型、電能替代以及數(shù)字化改造。
2）以新基建為代表的新型產(chǎn)業(yè)的能源供應(yīng)，構(gòu)筑以樓宇級、園區(qū)級、區(qū)域級等分布式冷熱電氣多能互補的綜合能源系統(tǒng)，打造數(shù)據(jù)中心、交通場站、光儲充/換電站等重點領(lǐng)域綜合能源應(yīng)用場景。比如基于產(chǎn)消型數(shù)據(jù)中心直流綜合能源系統(tǒng)，機場、高鐵站等多能互補綜合能源系統(tǒng)。
2. 供給側(cè)的靈活性改造以及需求側(cè)靈活性響應(yīng)，是綜合智慧能源依托新型電力系統(tǒng)，賦能系統(tǒng)層面能源運行安全的重要抓手。
“提電效”可理解為最大程度提升電力的多元價值：供需兩側(cè)的靈活性資源是應(yīng)對高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)概率化的重要資源，能夠以削峰填谷、需求響應(yīng)以及虛擬電廠等方式，推進集中式或分布式新能源的利用和消納，實現(xiàn)自洽、彈性新型電力系統(tǒng)，應(yīng)對極端氣候以及電網(wǎng)故障，是能源運行安全保障的重要抓手。具體包括：
1）火電的靈活性改造以及深度調(diào)峰、燃氣的熱電聯(lián)供、生物質(zhì)能電站的改造，輔之以抽水蓄能、電化學(xué)儲能、儲熱等各形態(tài)儲能，形成供給側(cè)的多能互補，是支撐高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)的重要保障，也是綜合智慧能源深入到能源系統(tǒng)供應(yīng)側(cè)的重要途徑。
2）需求側(cè)廣泛的分散式靈活資源的喚醒，能源價格及碳市場機制的靈活設(shè)置，形成消費側(cè)的多元深度融合，是支撐高比例可再生能源新型電力系統(tǒng)的重要資源。包括基于建筑熱慣性的建筑虛擬儲能、非工負荷和工業(yè)負荷的有序控制、電動汽車的有序充電以及V2G技術(shù)、基站以及數(shù)據(jù)中心等多形態(tài)儲能的綜合梯次利用、智能家居的可控負荷等。
3. 物理和信息的雙輪驅(qū)動與市場機制的融合互動，是綜合智慧能源激發(fā)新型電力系統(tǒng)，賦能體制層面能源商品安全的創(chuàng)新業(yè)態(tài)。
“使電能”可理解為最大深度挖掘電力的使能經(jīng)濟：新型電力系統(tǒng)的生態(tài)，是依托能源信息融合系統(tǒng)與平臺化組織，促進多行業(yè)源網(wǎng)荷儲的融合與互動，引導(dǎo)電力新模式新業(yè)態(tài)持續(xù)健康發(fā)展，以便捷、經(jīng)濟、安全的方式深化大眾的節(jié)能意識，是共筑全民參與、萬眾創(chuàng)業(yè)的能源商品安全的重要方式。包括但不限于：
1）“多站合一”、“多桿合一”、“多表合一”等能源、物理、信息資源的整合，能源電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及多樣的增值服務(wù)，是體制機制破壁典型場景，是綜合智慧能源實現(xiàn)能源資源綜合利用以及集約化利用的創(chuàng)新模式，能源互聯(lián)網(wǎng)插座、共享云儲能、負荷聚合商是綜合智慧能源實現(xiàn)電力市場化、商品化的重要途徑，也是能源產(chǎn)業(yè)鏈不同角色主體深入能源轉(zhuǎn)型的抓手。
2）建筑光伏/電一體化、漁光互補、核能綜合利用（電、熱、海水淡化）、地?zé)?光熱以及碳市場等等不同行業(yè)在適宜場景下交叉融合。還有以及基于能源、環(huán)境大數(shù)據(jù)服務(wù)的綜合智慧能源，包括：非工領(lǐng)域便捷、安全、友好舒適度下的精細化、智能化能源供應(yīng)方式的創(chuàng)新；工業(yè)領(lǐng)域綜合化、智慧化的數(shù)字化方式實現(xiàn)能源系統(tǒng)的高效，實現(xiàn)節(jié)能。
可見，“促電代，提電效，使電能”新型電力系統(tǒng)的生態(tài)下，泛在、分布的綜合智慧能源及其服務(wù)分布于“源網(wǎng)荷儲”的各行業(yè)及各環(huán)節(jié)。那么，綜合智慧能源賦能新興電力系統(tǒng)的關(guān)鍵在于其多元化、規(guī)?；陌l(fā)展，環(huán)境約束下的經(jīng)濟效益則是其發(fā)展的本質(zhì)。
首批國家55個能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目的第一階段的先行先試催生了諸多能源互聯(lián)網(wǎng)理念倡導(dǎo)的一體化、系統(tǒng)化、數(shù)字化的新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式，促進了能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展。但同時，第一階段的先行先試也表明，顛覆性技術(shù)創(chuàng)新以及商業(yè)模式的創(chuàng)新，以及系統(tǒng)化互聯(lián)網(wǎng)思維和技術(shù)的融會貫通，是能源安全下綜合智慧能源獲得多元化、規(guī)?；l(fā)展的源頭。負荷評估、技術(shù)路線、市場風(fēng)險以及規(guī)劃、設(shè)計、運行等環(huán)節(jié)的脫鉤，包括集成優(yōu)化、多元互動理論到實踐的不匹配，負荷規(guī)劃、資源預(yù)測的雙重不確定性，商業(yè)模式、綜合智慧創(chuàng)新應(yīng)用能力不足，體制機制、市場交易難以滿足各方需求，是導(dǎo)致當前綜合智慧能源落地難的主要問題。
下一階段綜合智慧能源的多元化、規(guī)?；陌l(fā)展，是能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)下能源安全雙碳戰(zhàn)略下新型電力系統(tǒng)的重構(gòu)，是在廣泛且高強度“雙碳”社會、經(jīng)濟、環(huán)境的約束下，給綜合智慧能源技術(shù)體系協(xié)同、多場景耦合機制融合按下的加速鍵，是推動新型電力系統(tǒng)綜合能源服務(wù)水平走向新臺階的標志。也不難想象，綜合智慧能源也將與節(jié)能服務(wù)、碳匯服務(wù)以及碳交易市場快速逐步融合，“減排”與“增匯”也將驅(qū)動發(fā)展中的綜合智慧能源走的更穩(wěn)、更遠。
因此，突破關(guān)鍵技術(shù)、夯實能源互聯(lián)網(wǎng)一體化協(xié)同內(nèi)功，瞄準典型場景、創(chuàng)新能源互聯(lián)網(wǎng)定制化增值服務(wù)，深化能源互聯(lián)網(wǎng)的市場化機制改革，促進大眾廣泛參與的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，是綜合智慧能源規(guī)?；涞氐年P(guān)鍵措施。典型的技術(shù)突破方面，比如基于無機材料及磁控濺射的AI+一體化電采暖技術(shù)，以數(shù)據(jù)中心為載體的算力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)融合的信息物理系統(tǒng)，基于中低品位熱能高效利用的綜合能源系統(tǒng)。創(chuàng)新的商業(yè)模式方面，比如泛在零售電的能源互聯(lián)網(wǎng)插座共享有序充電模式、能源大數(shù)據(jù)以及市場機制的云儲能共享模式，國有資本和民營資金多元共建、共享、共治的光儲充/換一體化模式。
平臺經(jīng)濟下新型電力系統(tǒng)與綜合智慧能源，是能源互聯(lián)網(wǎng)的典型生態(tài)。其內(nèi)涵不光是源網(wǎng)荷儲以及風(fēng)光水火儲等多元化生產(chǎn)模式及消費模式的系統(tǒng)性重構(gòu)，也是能源產(chǎn)業(yè)與能源用戶在生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系層次的顛覆性重構(gòu)，將貫通國民經(jīng)濟循環(huán)各環(huán)節(jié)，有利于打通能源產(chǎn)業(yè)鏈條技術(shù)及機制各方面的壁壘，最終提高全社會資源配置效率和低碳轉(zhuǎn)型。
供稿 | 王永真，張靖，唐誠，李嘉宇
