“十四五”电力规划的综合能源发展探析

余庆

摘要：综合能源涵盖电力、煤炭、石油、天然气、可再生能源等多种能源资源。以电力为核心，实施多异质能源协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济，已成为发展综合能源的广泛共识。为此，我国提出建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，推进建设“源-网-荷-储”协调发展、集成互补的能源互联网。为进一步提升能源综合利用效率，提高可再生能源利用水平，满足用户智慧用能需求，在用户侧构建综合能源系统，推进综合能源服务，成为发展综合能源的重要措施。建设能源互联网，构建综合能源系统，推进综合能源服务，是发展综合能源的具体形式和建设新一代电力系统的重要环节，也是全面推进能源革命的重大战略支撑。

关键词：“十四五”电力规划；综合能源；发展探析

引言

能源是经济社会发展的物质基础。长期以来，化石能源大规模开发利用，导致二氧化碳等温室气体排放，气候危机迫在眉睫，2019年6月二氧化碳浓度已升至0.0415%，達到历史最高水平，全球平均温升超过1℃。未来全球经济将保持持续增长态势，将推动电力需求持续增长，对人类社会的可持续发展带来诸多挑战。可持续发展的核心是清洁发展，需要构建清洁主导、电为中心、互联互通、共建共享的低碳跨国电力系统，保障人人享有清洁、可靠、可负担的现代能源供应。从能源传输上，跨国电力系统是可再生能源资源输送的载体，能够将不同国家中各种一次能源转化为电能在电网中传输。从资源配置上，其可以充分利用时区差、季节差和电价差，实现各类清洁能源品种的集约开发和高效利用，是跨流域、跨气候带的大范围能源资源优化配置的重要平台。从市场交易上，跨国电力系统是电力市场交易的物理基础，承担着促进能源供需对接与平衡，在促进清洁电力贸易全球化中发挥关键作用。

1综合能源对于推进能源革命的重要意义

1.1发展综合能源可有力推动能源消费革命

建设城市能源互联网，构建面向园区、工厂、社区、楼宇等用能对象的综合能源系统，推进综合能源服务，培育虚拟电厂、负荷聚集商等综合能源新型主体，应用大数据、云计算、5G等数字信息技术，满足用户的智慧用能需求，实现多种能源的优化配置、优势互补，可有效提升用户能效，控制能源消费总量，从而推进能源消费革命，形成能源节约型社会。

1.2发展综合能源可有力推动能源技术革命

在技术创新方面，发展综合能源将有力推进能源路由器等综合能源耦合、调控技术，以及智慧用能等技术的创新发展；在产业创新方面，发展综合能源将有力激发综合能源核心设备制造、综合能源服务等新兴产业的创新发展；在商业模式创新方面，发展综合能源将有力推动综合能源定制化服务、绿色能源服务、点对点微平衡交易、负荷聚集商、虚拟电厂等新型商业模式与市场主体的涌现。因此，发展综合能源可全面带动产业升级，推动能源技术革命。

1.3规划研究关键技术模型

基于多维度分析的情景设置模型，情景设置需要能够反映电网未来发展面临的不确定性及这些不确定性间的相互作用，通过多组不同参数，建立能够涵盖未来主要挑战并有可比性的发展情景。情景主要包括电源装机（包含潜在电源类型、清洁能源比例等）、需求预测（包含负荷增长率、负荷曲线特性等）以及与研究区域外的电力互联水平，表征未来电力系统发电传输消费的变化。外部因素上，需要综合考虑社会、经济、能源的可持续发展，特别是气候变化的影响。结合联合国030议程，以及《巴黎气候》协定，情景水平年需要考虑至050年，展望至100年，时间跨度达到年以上。但时间跨度的增加，对情景合理性的把握变得愈加困难，因此需要考虑未来不同的发展情况，构建具有足够差别度的情景，形成对发展路径范围的覆盖。

2综合能源“十四五”的发展思路

能源互联网、综合能源系统和综合能源服务是综合能源发展的具体形式，综合能源在“十四五”电力发展规划主要应从基础架构、终端综合能源系统和综合能源服务等方面展开。完善能源互联网基础架构欲发挥能源互联网横向多能集成互补与纵向源-网-荷-储协调的优势特征，首先需完善其基础架构。第一，建设风电场、光伏电站等可再生能源智慧运行平台，精准预测可再生能源出力，平抑可再生能源出力随机性、波动性等不足，提升可再生能源电力供应的可靠性。第二，推进燃煤电厂等化石能源发电机组的技术改造，提升设备的梯级利用水平和深度调峰能力，既发挥火电机组的基荷作用，同时挖掘其多能互补潜力。第三，加强能源网络建设，以智能电网为基础，推进特高压建设，实现能源跨区域远距离传输与优化配置，与热力管网、天然气管网、交通网络等多种类型网络互联互通，实现多种能源的协同转化与集成调配。第四，推进智能终端建设，包括：智能工厂、智能小区、智慧楼宇、智能家居等，支撑建设智慧城市，实现能源消费端的智能计量、检测、诊断和调控，提升综合能源需求响应水平。第五，加快储能设施布局，在风电场、光伏电站等可再生能源基地配套储能电站，建设抽水蓄能电站，鼓励发展储电、储热、储冷、储氢等多类型储能设施，提升能源系统灵活性资源的调控水平。

3综合能源微电网系统监测管理平台

在该系统数学模型基础上，华北电力大学扬中智能电气研究中心综合能源微电网管理系统实现了能量的优化调度管理，根据研究中心的微电网能量调度和管理情况，研究中心开发了微电网能耗监测管理平台。该监测管理平台以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本单元，以中心所在园区的实时用电信息的数据采集、开关状态监测及远程管理与控制为基础平台。平台综合情况主要反映系统中电力能耗数据采集的概况，其中包括系统的电力能耗概览、电力能耗占比、电力能耗统计等主要情况，并以曲线、条状统计图、饼状图的形式显示总电力能耗走势图、配套相关的日能耗、月能耗、年能耗统计报表以及各个功能区、各个楼层的电能耗能比重，系统管理者可以通过注册、登录，成功进入系统主页面，可以自行选择时间查看电力能耗统计情况。

4建设综合能源系统

第一，加强用户侧基础设施建设，发展冷热电三联供、热泵、工业余热余压利用等综合能源利用基础设施，推动屋顶光伏、分散式风电等分布式可再生能源的优化布局与高效利用，推广电动汽车等电能替代方式并完善充电桩等配套设施的建设，鼓励小区、楼宇、家庭等用户单元配备分布式储能设备，统筹智能配电网与热力、天然气等能源管网的布局与协同管理。第二，因地制宜建设综合能源系统，面向工业园区、工厂、社区、楼宇等用户侧单元，充分利用其分布式设施及能源网络，分别构建相对独立的综合能源系统，实现局部综合能源的互补协调与集成利用。

结束语

综上，发展综合能源是推进我国能源革命的重大战略，是能源电力系统演化发展的趋势。“十四五”电力规划应结合5G基站、特高压、新能源汽车充电桩等新型基础设施建设战略，充分、科学论证能源互联网、综合能源系统和综合能源服务的规划内容，支撑电力系统稳步有序发展

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