■潘偉 譚青博 趙浩臣 譚忠富

“雙碳”的關(guān)鍵在于能源系統(tǒng)低碳，其實(shí)現(xiàn)路徑包括能源供給側(cè)提高可再生能源發(fā)電比例，能源消費(fèi)側(cè)提高終端電氣化比例，工業(yè)、交通、建筑等部門通過(guò)電能替代以實(shí)現(xiàn)綠色能源消費(fèi)，能源技術(shù)側(cè)通過(guò)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能源的精準(zhǔn)投資與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)上下游“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)調(diào)，打破能源體制壁壘，實(shí)現(xiàn)多源互補(bǔ)、多網(wǎng)互通、多荷互代、多儲(chǔ)互濟(jì)，促進(jìn)能源生產(chǎn)與消費(fèi)過(guò)程減碳。

通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)打破“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”業(yè)務(wù)的體制壁壘

能源互聯(lián)網(wǎng)可以突破能源共享生態(tài)中的各種壁壘，包括技術(shù)壁壘、市場(chǎng)壁壘以及體制壁壘。促進(jìn)能源供應(yīng)由“供電”“供熱”“供冷”“供氣”“供氫”獨(dú)立運(yùn)行轉(zhuǎn)換到“供電+供熱+供冷+供氣+供氫”聯(lián)合運(yùn)行，各類能源資源互補(bǔ)協(xié)同運(yùn)行，即利用新能源發(fā)電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)地源儲(chǔ)熱泵，將光伏、風(fēng)電與儲(chǔ)冷儲(chǔ)熱儲(chǔ)電儲(chǔ)氣儲(chǔ)氫結(jié)合實(shí)現(xiàn)源儲(chǔ)互補(bǔ)。調(diào)整時(shí)移負(fù)荷與可調(diào)負(fù)荷，使其與風(fēng)電、光伏出力時(shí)間吻合，即實(shí)現(xiàn)源荷互補(bǔ)。傳統(tǒng)的供能方式一般為各類能源通過(guò)獨(dú)立管網(wǎng)分別滿足園區(qū)、樓宇等用戶的電力、熱力（冷）、蒸汽、燃?xì)獾雀盍训亩喾N能源需求，實(shí)際上分布式能源所生產(chǎn)的電和熱（冷），可以連接到電力網(wǎng)、熱力網(wǎng)、燃?xì)饩W(wǎng)，通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電力、熱力與燃?xì)饩W(wǎng)的互聯(lián)互通。各類用能負(fù)荷高峰可基于分時(shí)電價(jià)進(jìn)行錯(cuò)峰，優(yōu)化設(shè)備容量時(shí)段分布即多荷互補(bǔ)。園區(qū)里儲(chǔ)能站、屋頂光伏發(fā)電站、電動(dòng)車充電站與電網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”互補(bǔ)協(xié)調(diào)。

通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)能源精準(zhǔn)投資與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

能源互聯(lián)包括多種形態(tài)能源、多類異構(gòu)能源設(shè)備、多個(gè)能源參與者的互聯(lián)，打通“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”邊界，促進(jìn)熱、氣、氫、油、煤與電能之間互補(bǔ)。由于能源的生產(chǎn)和消費(fèi)不是單向的生產(chǎn)跟蹤消費(fèi)模式，只進(jìn)行物理互聯(lián)無(wú)法實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的功能，盤(pán)活“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”資源還需要數(shù)據(jù)互聯(lián)，即通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源資源的數(shù)據(jù)透明和共享，推動(dòng)能源生產(chǎn)、運(yùn)行、管理、消費(fèi)、交易、服務(wù)等各環(huán)節(jié)優(yōu)化配置、協(xié)調(diào)運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)感知、輸送、挖掘，實(shí)現(xiàn)能量流、信息流、成本流和價(jià)格流的耦合與解耦分析，保障能源互聯(lián)網(wǎng)的可靠、高效、綠色和便捷。

通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)打造能源綜合開(kāi)發(fā)與利用的形態(tài)

用戶用能正在呈現(xiàn)出多樣化，如采暖業(yè)的熱負(fù)荷、煉油業(yè)的電負(fù)荷、工業(yè)鍋爐的燃?xì)庳?fù)荷等；而用戶電、熱（熱水、蒸汽）、冷、氣（燃?xì)猓?、氫等多種用能形態(tài)，可以通過(guò)電采暖、電制冷、電轉(zhuǎn)氣、電制氫、儲(chǔ)能（蓄熱蓄冷儲(chǔ)氣儲(chǔ)電）來(lái)滿足；風(fēng)電、光伏發(fā)電、小水電、電動(dòng)汽車充放電、客戶需求響應(yīng)、儲(chǔ)能、電網(wǎng)供電等通過(guò)互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)能源就地開(kāi)發(fā)與梯級(jí)利用。通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)，可以整合電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和儲(chǔ)能側(cè)資源，形成供能類型之間互補(bǔ)，供能區(qū)域之間資源互補(bǔ)，用能替代方式之間互補(bǔ)，供能與用能時(shí)間之間互補(bǔ)，氣網(wǎng)與熱網(wǎng)的互通、氣網(wǎng)與電網(wǎng)的互通、電網(wǎng)與熱網(wǎng)的互通，燃?xì)廪D(zhuǎn)換為電、電轉(zhuǎn)換為燃?xì)狻⑿履茉窗l(fā)電直接制熱等。

通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)制的完善

“風(fēng)光水火核”“煤電油氣”“冷熱電氣”參與的能源市場(chǎng)可分為碳市場(chǎng)、綠電市場(chǎng)、電力市場(chǎng)，彼此存在著交易品種、交易量、交易價(jià)上的關(guān)聯(lián)關(guān)系。不同的市場(chǎng)存在著不同的價(jià)格體系，不同市場(chǎng)價(jià)格體系之間是相互影響的。

多能互補(bǔ)運(yùn)行涉及“煤電油氣”“冷熱電氣”“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”“風(fēng)光水火核”的交叉，需要研究“冷價(jià)/熱價(jià)/電價(jià)/氣價(jià)”“風(fēng)電價(jià)/光伏價(jià)/水電價(jià)/火電價(jià)/核電價(jià)”“燃?xì)鈨r(jià)/煤炭?jī)r(jià)/油價(jià)/電價(jià)”的交叉?！袄錈犭姎狻被パa(bǔ)中的“電”涉及多級(jí)市場(chǎng)。電制熱、電制冷、電制氣，“蓄冷蓄熱儲(chǔ)氣”意味著“冷熱氣”市場(chǎng)與電力市場(chǎng)耦合在一起，碳市場(chǎng)與電力市場(chǎng)耦合在一起。

多能互補(bǔ)運(yùn)行需要研究“風(fēng)光水火核”電互補(bǔ)打捆跨區(qū)輸送，涉及區(qū)域間新能源發(fā)電配額、碳排放配額、稅收、用戶差別電價(jià)等?！袄錈犭姎狻敝小半姟钡氖袌?chǎng)化程度高，“冷熱氣”的市場(chǎng)化程度低，能源交易需要考慮過(guò)渡過(guò)程中的“有計(jì)劃有市場(chǎng)”特征。

多能互補(bǔ)協(xié)同運(yùn)行需要對(duì)火電、儲(chǔ)能、用戶群需求響應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)的成本進(jìn)行分析，對(duì)多主體消納新能源的共生效益及多主體共享分配進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)新能源發(fā)電、電制熱/電制冷/電制氣、儲(chǔ)電儲(chǔ)氣蓄冷蓄熱、用戶需求響應(yīng)等進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度；需要考慮資源與負(fù)荷的時(shí)空特征，引入能源市場(chǎng)的多類多級(jí)交易，對(duì)“煤電油氣”“風(fēng)光水火核”“冷熱電氣”進(jìn)行多維度聯(lián)合調(diào)度并構(gòu)建多主體合作效益分配機(jī)制。

通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)提升能源生產(chǎn)與消費(fèi)的效率

能源互聯(lián)網(wǎng)打破現(xiàn)有電、熱、冷、氣、油、交通等能源分系統(tǒng)相對(duì)封閉的界限，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)，提高能源使用效率和可再生能源消納能力。除了集中式發(fā)電遠(yuǎn)距離傳輸，分布式新能源發(fā)電就地“自發(fā)自用”“余量上網(wǎng)”，減少輸電過(guò)程損耗（線損），不足從“大網(wǎng)購(gòu)電”?！帮L(fēng)光水火核”發(fā)電互補(bǔ)打捆輸送到城市，城市園區(qū)里開(kāi)發(fā)光伏、風(fēng)電、地?zé)帷⒐S尾氣余熱余壓等，結(jié)合冷熱電三聯(lián)供、蓄能、電采暖、電鍋爐、電動(dòng)汽車充放電等形成“冷熱電氣氫”互補(bǔ)，可以綜合性地降低能源成本。對(duì)賓館、學(xué)校、醫(yī)院、寫(xiě)字樓、商場(chǎng)及“冷熱電氣”需求較大的工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、大型商務(wù)區(qū)等，太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、地?zé)崮?、工廠的尾氣余熱余壓廢水等可發(fā)展為分布式能源，針對(duì)其間歇性、波動(dòng)性及低能流密度性，通過(guò)多能互補(bǔ)來(lái)使用；各種主動(dòng)負(fù)荷即插即用，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的自動(dòng)感知、識(shí)別和管理；通過(guò)電、熱、冷、氣等多種能源的互聯(lián)互通、多能互補(bǔ)及源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同，打破傳統(tǒng)能源分系統(tǒng)間相互割裂的情形，優(yōu)化能源投資，促進(jìn)可再生能源消納，降低用能成本，提升綜合能源效率。■