【能源未來】園區能源供應商如何提升核心競爭力?多能互補是趨勢!

摘要:二月,國家能源局正式公布了首批多能互補集成優化示範工程名單,共23個項目,包括17個終端一體化集成供能系統、6個風光水火儲多能互補系統。示範工程只是起步,在後續出台的其他政策的引導下,如《微電網管理辦法》、《關於開展分散式發電市場化交易試點的通知》等,多能互補的未來市場不可限量。

什麼是多能互補?

多能互補是指按照不同資源條件和用能對象,採取多種能源互相補充,以緩解能源供需矛盾,合理保護和利用自然資源,同時獲得較好的環境效益的用能方式。

多能互補具有以下特點:

  • 包含了多種能源形式,構成豐富的供能結構體系。
  • 多種能源之間相互補充和梯級利用,達到1+1>2的效果,從而提升能源系統的綜合利用效率,緩解能源供需矛盾。

為什麼要發展多能互補?

一、提高能源系統運行效率、設備利用率

多能互補集成優化工程可根據用戶需求量身定製能源供應服務,減少能源轉換和輸送環節,提高能源效率,降低用能成本,改善用戶體驗。

二、梯級利用,提高能源利用率

我國是世界最大的能源生產和消費國,煤電、水電、風電、太陽能發電等規模均為世界第一,多項技術達到世界領先水平,但是在多能互補方面還有很大優化空間。2016年我國一次能源消費總量約43.6億噸標煤,終端能源消費總量約32.1億噸標煤,其中大量能源在加工轉換過程中被損失掉。通過多能互補實現能源梯級利用,充分利用化石能源中的能量,是提高能源利用效率的必然選擇。

三、減少棄風棄光,提高新能源消納率

近年來,我國「三北」地區出現了突出的棄風棄光問題,制約了新能源發展。未來可通過加強調峰電源建設、外送通道建設、推進電力體制改革等措施逐步解決棄風棄光問題,但增加調峰電源建設和外送通道建設可能會增加新能源消納成本。另外一個重要舉措就是調整風光開發模式,化整為零、就地平衡。鑒於風電、光伏發電具有隨機性和波動性的特點,實施多能互補,將風電、光伏發電與火電、水電協同運行,並輔以儲能電池、蓄熱裝置,形成與用戶負荷相匹配的能源供應,可有效促進新能源就地消納,減小系統調峰壓力。

四、促進行業發展、科技創新,帶來良好的社會和經濟效益

在傳統能源市場里,電力、熱力、燃氣等能源分屬不同部門管轄,各供應商的工作也相對獨立,能源供應帶有濃重的計劃經濟色彩。在能源尤其是電力市場化改革浪潮的衝擊下,各能源品種單兵作戰既難以滿足時下用戶多樣化的個性需求,又不利於降低成本、提高效率,供給側改革刻不容緩。多能互補集成優化的任務就是在技術創新和體制改革的支持下,將能源的需求側與供給側深度融合、統籌優化,實現清潔高效的多能協同供應和綜合利用。

多能互補也將帶來良好的社會和經濟效益。相關集成優化工程的示範推廣,將帶動以下投資板塊。

  • 分散式新能源,包括分散式光伏、風電、生物質發電和地熱供暖等;
  • 燃氣冷熱電三聯供;
  • 地源熱泵,包括地表水源熱泵、污水源熱泵等;
  • 大容量儲能電池和電動汽車;
  • 智慧用能設備和需求側管理;
  • 增量配電網和售電業務;
  • 多表集抄、多網融合以及城市綜合管廊;
  • 綜合能源控制系統與服務平台。

鑒於上述四點,多能互補集成優化工程水到渠成,成為用戶、投資方和地方政府的共同選擇。

多能互補將在我國能源經濟改革和發展中發揮巨大的作用,相應地,國家也在政策層面上對多能互補高度重視。《能源發展「十三五」規劃》提出,推動能源生產供應集成優化,構建多能互補、供需協調的智慧能源系統,並將「實施多能互補集成優化工程」列為十三五能源發展的主要任務。 《能源發展「十三五」規劃》全文共七次提及「多能互補」,從中可以看出多能互補在國家能源發展戰略中重要地位。

  • · 能源發展十三五主要任務之一:實施多能互補集成優化工程;
  • · 十三五能源系統優化重點工程之一:風光水火儲多能互補工程;
  • · 十三五風能和太陽能資源開發重點:推進多能互補形式的大型新能源基地開發建設;
  • · 十三五電網建設:鼓勵具備條件地區開展多能互補集成優化的微電網示範應用;
  • · 能源發展十三五重大示範工程:多能互補分散式發電。

多能互補前景如何?

多能互補集成優化工程作為能源行業的新業態,國內尚無成熟的建設運營經驗,所有市場主體處在同一起跑線。未來誰能勝出,關鍵在於誰能迅速適應新業態,成為綜合能源服務商。目前來看,綜合能源服務商應具備以下能力:業務涵蓋發電、配電網、燃氣、熱力、供冷、供水等多個領域,能夠對用戶需求進行分析預測,對供能方案進行統籌優化,對多能互補系統實施智能調度運行,積極順應我國能源體制改革方向,建立完善的能源市場交易平台,為用戶提供滿意的能源服務等。其中應當注意到一大趨勢:園區是重點,巨大市場空間可期。

「十三五」期間,「因地制宜、就地取材」的分散式供能系統將越來越多地滿足新增用能需求。《能源發展「十三五」規劃》還將終端一體化集成供能系統作為能源系統優化的重點工程之一,並以專欄形式提出具體實施方案。因此,在多能互補集成優化工程中,終端一體化集成供能系統又是重中之重。《國家發展改革委

國家能源局關於推進多能互補集成優化示範工程建設的實施意見》明確提出:「『十三五』期間,建成國家級終端一體化集成供能示範工程20項以上,國家級風光水火儲多能互補示範工程3項以上。到2020年,各省(區、市)新建產業園區採用終端一體化集成供能系統的比例達到50%左右,既有產業園區實施能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。」按此要求,首批終端一體化集成供能示範工程不足20項,還需開展後續示範工程的審核認定工作,有意者可提前籌劃。

在首批申報示範工程的項目中,終端一體化集成供能系統共205個,工程投資超過3000億元。根據初步統計,全國現有200餘個國家級產業園區,1300餘個省級產業園區,逾萬個縣級產業園區。若全國三分之一的產業園區實施終端一體化集成供能系統,市場空間將達萬億以上。

多能互補集成優化工程兩大模式

一、面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求,因地制宜、統籌開發、互補利用傳統能源和新能源,優化布局建設一體化集成供能基礎設施,通過天然氣熱電冷三聯供、分散式可再生能源和能源智能微網等方式,實現多能協同供應和能源綜合梯級利用。

此類工程針對用戶側,主要為天然氣分散式能源,比如常說的冷熱電三聯供,即以天然氣為主要燃料帶動發電設備運行,產生的電力供應用戶,發電後排出的餘熱通過餘熱回收利用設備向用戶供熱、供冷,大大提高整個系統的一次能源利用率,實現了能源的梯級利用。

二、 利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優勢,推進風光水火儲多能互補系統建設運行。

第二類工程針對電源側,互補的形式有多種。比如「風-風互補」,不同風電場之間可能具有互補性,打捆送出可降低出力變化率;「風-光互補」,從負荷曲線上看,風光之間沒有明顯的互補特性,但是在某些特定區域,特別是風電夜晚大發、白天出力時,共用輸出通道,可提高線路利用率;「水-光(風)互補」,具有日調節及以上能力的水電站啟停快,調整出力能適應新能源的出力變化;「煤電-光(風)互補」,優先次序低於水電調節,目前哈密、酒泉均採用新能源與煤電打捆的方式;「抽蓄-光(風)互補」, 利用蓄能電站的儲能作用,效果較佳。

市場已在孕育成長,體制改革東風正勁,萬事俱備,只為等你。趕緊行動起來吧!

註:本文部分引用自「能源『十三五』規劃編製團隊權威解讀①丨多能互補集成優化開啟萬億市場」(首發於《中國能源報》)。

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