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吴侬软语浅吟低唱，诉不尽天堂秀美；发展之路由古及今，走出能源转型“先行军”。苏州，这座坐落于长三角洲最古老的城市，凭借着外向型经济发展模式和庞大的经济体量，以清洁化发展为导向，以苏州共识为担当，以工业园区发展为契机，在江南水墨长卷中绢绣出国际能源变革发展典范城市新风貌。 当前，国际能源变革风起云涌，能源转型已成为不可逆转的历史潮流，能源革命细微地渗透入每一个能源生产和消费环节。如何更为有效地利用可再生能源，在我国传统的能源发展模式和经济新常态下，结合互联网思维，改变在单一能源领域和品种单兵突进的方式，将供应与消费有机结合开创能源发展新业态，成为提升能源系统效率和推进能源转型的重要突破口。 “十三五”规划提出，要积极发展分布式能源，放开用户侧分布式电源建设；两部委《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》要求，到2020年各省（区、市）新建产业园区终端一体化集成功能系统比例达到50%。由此不难看出，在“去中心化”的发展背景下，多能互补和智慧能源是未来区域能源发展的重要方向，将由下至上地支撑现代能源体系落地。 2016年底，国家能源局公布首批多能互补集成优化示范工程名单，协鑫智慧能源打造的苏州工业园区多能互补集成优化工程从数百个申报项目中脱颖而出，其在全面清洁能源系统的建设基础上，通过能源互联网、大数据、多能互补集成优化、需求侧管理等技术手段，为工业园区提供高效清洁的能源支持，成为苏州能源转型发展的又一面旗帜。随着我国工业园区的建设发展、微网与新能源发电的普及、新投资模式的不断升级，注重可靠技术和经济回报的理念日趋加深。多能互补作为能源领域的新业态，其发展模式、运行理念和创新机制都是未来项目持续运行和实现经济性的关键因素。 为深入了解，本刊记者特走访协鑫苏州工业园区多能互补示范项目，为区域能源发展示范项目的推广，探路苏州协鑫模式。
因地制宜建设是实现经济性的前提 从提高能源系统效率和就地取材的角度来看，多能互补既凝结了“电从远方来，也从身边来”的共识，同时也是未来区域能源的发展方向。苏州工业园区多能互补示范项目在园区建设了2个清洁能源中心、10个分布式能源中心、100个分布式能源以及1000辆电动汽车，形成了超过100万千瓦的清洁能源系统和区域内“六位一体”新型能源结构。同时在能源消费地区实现终端一体化功能、消费与需求结合，促进可再生能源消纳并提高能源利用效率。在能源利用一次端，示范项目除利用协鑫集团传统产业光伏发电外，能源输入还涵盖天然气、生物质、地源热泵、餐厨垃圾沼气及微风发电等多能源品种；在能源产品输出上实现冷热电三联供；在供需模式上多样化发展，以需求侧管理公司为平台，实现800万千瓦用户容量管理覆盖，通过分析用户用能数据为用户提供节能方案，实现更贴近用户、满足特殊需求、供需互动的耦合集成方式。 示范项目通过多种能源的有机整合、多种产品的耦合供应，实现了能源的梯级利用，能源转换效率大幅提升。与传统的能源利用方式相比，系统效率明显提升；与沿用的管理挖潜手段相较，节能减排效益明显。在谈到实现明显社会效益和经济效益的前提时，协鑫智慧能源股份有限公司副总裁牛曙斌坦言：“多能互补项目的建设，也要找到一些合适的区域，这是实实在在的，是建设终端一体化多能互补项目的突破点。” 通过示范项目的建设经验来看，多能互补项目建设应考虑当地的能源资源条件和用户需求，“因地制宜”建设是实现经济性的首要条件。其中，首先要考虑的是用户的用能需求和能源价格的承受能力，以经济发展较为优厚的地区为重点，以能耗相对集中、用能需求旺盛的工业园区出发，根据当地的能源资源条件和用能需求，提出最适合的建设方案。其次是在这些区域内，各项能源基础设施网络健全，电网、气网、热网都有相对统一的规划和管理。牛曙斌介绍：“我国的工业园区开发模式是以集约型开发为主，70%的用能量都集中在工业园区。先行先试需要有基础、有用户、有市场。目前协鑫在全国布局20多个多能互补项目，建设地点分布在苏州、无锡、长沙等经济体量相对较大的地区，以工业负荷为主的国家级开发区为建设重点。根据不同的资源和地理特性，分别打造以风、光为主线的新能源多能互补项目和以天然气余热余压为主线的清洁能源项目。在苏州工业园区的多能互补模式中，诸如中衡大厦的地源热泵、餐厨垃圾沼气利用、四洲食品的储能等，各类分布式能源都得到了因地制宜的应用。所以说，多能互补实现经济性的先决条件就是选好区域。”
体制机制融合是新业态发展的土壤 多能互补项目覆盖能源品种繁多，能源产品丰富。将建设地点选择在设施相对完备的工业园区，势必会对现有能源企业的格局和模式带来调整。打破体制机制壁垒，协调电力、热力、天然气等相关企业关系，统筹安排供用能基础设施建设，是培育新业态发展的土壤。 园区内的热电联产项目，是基于多种能源应用的基础模式实现热电解耦，是电力改革的重点。苏州工业园区多能互补示范项目的核心技术是天然气分布式能源冷热电三联供——基于多能互补项目多种能源梯级利用的特性，天然气分布式能源可以有效地调节风电、光伏等出力特性，同时通过有效的能源转化手段，在夏季用电负荷高峰时段，利用天然气发电满足供电需求；在冬季热能需求旺盛时期，除常规供热外利用储能装置，将储存的低谷电转换成热能供热，将系统中的能量“吃光用光”。 “能源的多重转换和高效利用，离不开多网融合和体制机制的创新。协鑫在工业园区多网融合及供用关系方面做了大量有益的探索。”牛曙斌介绍，“首先是体制上的融合，换句话说是投资方的融合，这是天然气分布式能源发展的突破。”据了解，与电力系统厂网分离不同，我国的城市燃气市场化程度很高，各城市均有自己的燃气供应商，目前天然气项目大部分依托于城市管网，而城市燃气管网的气价通常要高于天然气气源价格1元/立方米，远远超出天然气分布式能源项目所能承受的气价。为突破天然气分布式项目发展瓶颈，示范项目大胆创新商业模式，与城市燃气终端销售商合作，在区域内搭建电力、蒸汽、燃气投资平台，成立公司共同进行天然气分布式能源的开发、建设和运行。在热网和气网开放的基础上，既为用户提供质优价廉的能源服务，也实现了投资方的良好收益，实现多方共赢。 国家的电改和气改为打破体制机制壁垒创造良好条件。示范项目在机制上探索创新，试点采用城市燃气管输模式，在区域范围内探索新型管输计价模式，加之气源优势，有效降低能源输入成本并实现自我盈利，用巧力突破传统体制机制垄断，为示范项目的复制推广打造创新型商业样本，促进能源体制改革顺利推进。 技术创新是加速能源转型的金钥匙 多能互补项目通过对多种能源的耦合和梯级利用，产生1+1>2的社会、环境和经济效益，在能源互联时代，更需要通过技术的创新和应用，依托“物联网+互联网”实现供需的双向互动，培育新业态不断成长和壮大，助推项目业主由区域能源供应商向综合能源服务商转型。 “多能互补是未来能源互联网的主要组成部分，由分布式能源构建的能源微网是将来能源互联网发展的主要方向。协鑫在终端多能互补和能源微网建设方面也做了大量的技术创新和实践。2015年投产运行的‘六位一体’项目就是国内首个微网与建筑一体化结合的项目，通过实际运用体现了多能互补的含金量。”协鑫智慧能源能源互联网事业部副总工程师毛知新介绍。国内首个“六位一体”分布式能源微网覆盖建筑面积10万平方米办公楼，综合应用了光伏、天然气热电冷联产、风能、地位热能（地源热泵、光热）、LED、储能等六种能源系统，有机结合组成能源微网。其包含屋顶光伏350千瓦，天然气分布式可提供400 千瓦电能、400 千瓦热（冷）能，并配套200 千瓦时储能、风光互补、电动汽车、微电网、LED等多项能源技术，自供能率、清洁能源利用率、能源综合利用效率均超过50%，整个建筑节能达到30%以上。实现能源的安全、高效、环保和可靠供给。近期，“六位一体”微能网项目以燃气轮机为主电源实现黑启动并进入孤网运行，成功验证了该系统的稳定性、成熟性，以及对电网的友好性，是未来电网的有效补充。对于未来微电网和能源互联网的发展，毛知新建议，“应更多地关注通讯ICT技术和电力电子技术。未来的能源系统由大量分散的小型能源系统构成，如果没有一个稳定、可靠的网络将其连接，也没有一个快速切断的电力电子设备来执行相应的命令和策略，系统的稳定性和可靠性将很难保证。”
同样值得关注的，是运用国内首台拥有自主知识产权的分布式燃机机组为主设备的中科院苏州金鸡湖天然气分布式能源项目。该项目达成了能源综合利用效率80%和设备国产化率90%以上的目标，在小型燃气轮机本土化进程中首开先河。“促进多能互补产业发展政策的出台，从一个侧面也带动了天然气分布式能源、储能、智能控制等能源装备和能源产业的发展，既实现了提高清洁能源占比和消纳的目的，同时也拉动中国装备和中国制造的发展。”牛曙斌在谈到多能互补产业技术创新时说，“多能互补项目一定要和产业相结合，实现国产化，带动投资形成新的经济增长点，这也有利于抢占未来科技、产业和经济竞争的制高点。” 源网荷友好调节实现清洁能源提速 随着社会的进步和民众对气候问题的关注，发展和使用新能源，实现绿色低碳转型已经上升为一种新共识，成为社会建设的重要组成部分。苏州市作为国际能源变革发展典范城市，在2020年将实现清洁电力占比50%的目标。以电为核心的发展理念，需要强大的的电网作为支撑，统筹协调多种能源的输入和输出，将清洁电力源源不断地输送至千家万户。 要保证电网的安全稳定运行，就必须保持发电和负荷在任何位置、任何时刻均保持平衡的状态。多能互补项目通过多种能源的协调耦合，有效改变风电和光伏的出力，减少波动性对电网产生的冲击，既是解决新能源消纳的利器，同时也具备对电网的友好性，在新能源大规模接入和电动汽车随机接入的情况下是电网的有效补充。未来，当市场机制构建完备后，维护和保证电网安全的重任应不仅仅局限于电网公司，还需要整个能源系统的各个环节都参与到其中。 从世界各国的多能互补项目发展来看，大多数试点都在小范围区域电网层级展开，但未来多能互补的高效利用应不仅局限于微电网层面，将多个小型多能互补项目向上集成为更大范围的能源互联网将是发展趋势，这也对电网的建设提出了新的要求——更具灵活性的配电网才能适应未来能源系统发展的需要。据了解，苏州电网正着力于配电网的网架厘清工作，全面提高自动化水平，实现配电网自动化全覆盖。积极构建交直流混合配电网并规划预留分布式电源、多样性负荷及储能设备“即插即用”接口，通过网格化控制构建标准化配电网进行分层分级精准控制。利用柔性直流技术主动控制配电网的线路潮流，优化电网配置能力，提高配电网供电可靠性和配电自动化程度，实现对风电、光伏、分布式储能、电动汽车、柔性负荷的互动协调控制，为多能互补和清洁能源发展提供强大支撑。
综合来看，多能互补项目可以为园区建设提供灵活的能源解决方案，内部可以实现多方盈利，外部可以提高国家能源体系安全稳定。大范围地发展多能互补有助于天然气的高效利用，也对大规模消纳新能源背景下的电网调峰调频能力有所补充，同时，更有助于推动打造“中国制造”的“金字招牌”。 结合我国正在推进的能源体制改革，可以期待，在未来发用电计划逐步放开、现货市场构建完备和终端电价调整后，多能互补项目的发展范围将不仅仅局限于工业园区，或将在大型城市供能领域发挥更大的作用。在油气、电力体制改革的背景下，单一电网、热网、气网运营的模式将逐渐被打破，能源细分领域协调困难、规划不统一、能源综合利用效率较低的困境将逐渐瓦解。多能互补项目的有益探索和实践为各领域的体制改革树立标杆，也满足民众和企业对能源便利、用量与价格的期待。 在寄予厚望的同时，我们也应注意，处在培育期的多能互补项目仍需要政府、社会的支持，在政策上积极探讨分布式能源输配电价和储能峰谷电价机制构建，在用能观念上唤醒全社会绿色用能意识，以新业态构建现代能源体系，共同推动社会高效、绿色、智慧发展。 本文来源《中国电力企业管理》 |
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