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能源生产和消费模式的重大转变——综合能源系统

作者:EPTC日期:2019-05-24 10:21:52

背景

随着我国经济社会持续发展,能源生产和消费模式正在发生重大转变,能源产业肩负着提高能源效率、保障能源安全、促进新能源消纳和推动环境保护等新使命。传统能源系统建设以单一系统的纵向延伸为主,能源系统间物理互联和信息交互较少。能源生产和消费模式的重大转变,要求改变传统能源系统建设路径和发展模式,构建综合能源系统。


基本概念


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  在规划建设和运行等过程中,对各种能源的产生、传输与分配(供能网络)、转换、存储、消费、交易等环节实施有机协调与优化,进而形成的能源产供消一体化系统,是能源互联网的物理载体。


>>不同能源形式协同优化:综合能源系统

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战略意义


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  综合能源系统,是指一定区域内的能源系统利用先进的技术和管理模式,整合区域内石油、煤炭、天然气和电力等多种能源资源,实现多异质能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济,在满足多元化用能需求的同时有效提升能源利用效率,进而促进能源可持续发展的新型一体化能源系统。多能互补、协调优化是综合能源系统的基本内涵。多能互补是指石油、煤炭、天然气和电力等多种能源子系统之间互补协调,突出强调各类能源之间的平等性、可替代性和互补性。协调优化是指实现多种能源子系统在能源生产、运输、转化和综合利用等环节的相互协调,以实现满足多元需求、提高用能效率、降低能量损耗和减少污染排放等目的。构建综合能源系统,有助于打通多种能源子系统间的技术壁垒、体制壁垒和市场壁垒,促进多种能源互补互济和多系统协调优化,在保障能源安全的基础上促进能效提升和新能源消纳,大力推动能源生产和消费革命。


>>改变传统能源系统发展模式,构建综合能源系统

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发展目标


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  提高能源利用效率,实现可再生能源规模化开发,实现能源的可持续供应,提高社会能源供用灵活性与安全性。


>>综合能源系统是发展清洁能源产业的关键

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发展现状


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  2015年以来,国家发布多项与综合能源系统相关的政策,微电网是其中的理要方式之一。多能互补集成优化示范确定首批终端一体化集成供能系统17个,要求有关电网、气网、热力管网做好配套工程规划建设;新能源微电网示范确定首批28个示范项目,强调技术集成应用、运营管理模式和市场化交易机制的创新;“互联网+智慧能源示范”确定首批55个示范项目。


综合能源系统可靠性评估的研究现状及展望

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建设规划


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  “首届综合能源系统峰会”论坛在华北电力大学举行。论坛旨在推动综合能源系统转型,明确综合能源系统具体内涵和综合能源服务商业模式要点。


  会上,国家能源局电力司副司长赵一农介绍了综合能源系统的有效形式,即并网型微电网;中国能源研究会副理事长史玉波认为,要从分布式能源、储能、智能微网等方面推动建设,电力规划总院副总工、能源研究所所长陈铮则提出,综合能源服务应该关注能源价值的提升、储运设施的建设运维、管网设施的运维、终端用户的开放和商业模式的创新等方面。


>>综合能源系统如何构建?分布式能源、储能、智能微网......

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面临挑战


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  电力与燃气、热力系统耦合日渐紧密,未来将形成以电力系统为核心的综合能源系统。综合能源系统就是在规划、建设、和运行等过程中,对各种能源的产生、传输与分配、转换、存储、消费、交易等环节实施有机协调与优化,进而形成能源产供消一体化系统,是能源互联网的物理载体。天津大学贾宏杰对综合能源系统进行了研究,探讨了综合能源系统的意义及面临的挑战等。


>>探讨综合能源系统面临的挑战

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现实应用


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  综合能源系统主要由冷热电三联供系统与微电网系统构成。冷热电三联供系统,主要包含燃气轮机、蒸汽轮机、热回收锅炉、吸收式制冷机以及发电机等设备,充分利用各温度等级的热量,向用户提供冷能、热能、电能,可大幅提高能源利用率。但是由于燃料价格逐年升高,又不可避免会产生大量污染,而风力、阳光等清洁能源是可再生能源,所以把包含风光储部件的微电网系统与冷热电三联供系统联合起来,优化配置,构建成一套综合能源系统,可以同时解决环境污染问题与能源利用问题。


  从技术经济、社会因素、难易程度等多个方面进行综合考虑,能源互联网最可能的实现路径应当终端能源系统→区域综合能源系统→全域综合能源系统。



综合能源系统实时仿真平台

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