综合能源

清洁低碳和电气化是新一轮能源革命的重要趋势和特点，“十四五”是电网发展升级的关键时期，围绕构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，报告对“十三五”发展情况进行了总体回顾，对大电网安全、新能源发展、配电网智能化、综合能源体系建设等“十四五”发展重点提出相关思考，结合会议主题，重点阐述智能配电网的发展方向与建设重点，并选取典型试点示范工程进行介绍。

把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局，以经济社会发展全面绿色转型为引领，以能源绿色低碳发展为关键，构建以新能源为主体的新型电力系统，是新时期党和国家赋予能源领域的重要使命。建设多能互补综合能源系统，就是以“横向多能互补、纵向源网荷储协调”的核心思想和综合化的发展理念、智能化的发展手段、准中心化的发展模式，保障以新能源为主体的新型电力系统高质量构建，推动我国能源系统清洁化转型的同时兼顾能源供应的可靠性和经济性，最终实现全社会、全产业链的经济脱碳与安全脱碳。

泛在电力物联网建设的重要目标，是强化电网企业内部精益化管理，提升客户优质互动服务能力。配电网是连接电网与最广大电力客户的“最后一公里”，因此建立具备广泛感知能力、监测分析能力和人机交互能力的配电物联网，具有深刻的现实需求和经济价值。 国网青岛供电公司立足于业务管理和客户服务需求，从客户用电“痛点”、企业服务“盲点”切入，建成了全国首个“全物联网化”试点台区。台区紧密围绕“云-管-边-端”配电物联网技术路线，以智能配变终端为核心，融入低压智能开关、智能微断、红外成像、局放、温湿度监测等多种类端设备，实现了台区运行“全透明化”控制、运维工作“全智能化”管理、客户需求“全主动化”服务，构建起主动运维、主动抢修、主动服务、综合能源管理等九大场景化应用，为建设泛在物联、坚强智能的配电网起到了良好的示范效应。

株洲白关220kV“多站融合”智慧能源站是湖南首个220kV智慧能源站项目，也是国网公司泛在电力物联网建设的重要试点示范工程，融合了传统变电站、数据中心站、综合能源站（储能、分布式光伏、充电站）等多种元素，实现“两网融合、三流合一、一体化运营”。同时，智慧能源站秉持“创新、融合、绿色、共享”建设原则，以变电站为核心，采用“1+N”模式，构建能源流、业务流、数据流“三流合一”的泛在物联网典型应用场景。在“三站合一”的基础上，通过根植能源互联网，服务社会智能化，探索创建能源共享经济新业态。本项目提出交直混联微网、哑铃型平面布置、全站一体化平台、立体消防、全元素机房5大创新亮点、40项设计优化措施，完成专题报告41余册。

综合能源是能源互联网体系的重要一环，承载了能源互联网与电力体制改革发展的双重使命。为有力推进电力体制改革，切实规范、促进综合能源市场健康有序发展，建立集中与分布式协同、多元融合、供需互动、高效配置的能源生产与消费体系。 综合能源服务系统以中国西电集团有限公司所属的西安西电电力系统有限公司企业园区为载体，融合清洁低碳的能源供给、绿色高效的能源消费、智慧协同的能源管控、集约共享的能源服务，构建源、网、荷、储综合能源系统，打造企业级综合能源示范基地，成为西电集团能源创新应用示范和参观展示窗口。

随着人工智能技术特别是强化学习在能源优化调度领域的深入研究，将系统状态表示为向量用于学习的模式，其训练效率与信息利用率较低。针对这一问题，提出了一种融合图神经网络模型与强化学习的综合能源系统优化调度方法。首先，将电-热-气综合能源系统建模为图结构数据，充分利用系统的拓扑信息。其次，提出了基于图神经网络架构的强化学习模型，使其可以充分利用图结构信息实现更快的训练速度，获得更大的探索空间。最后，将表示系统状态的图结构信息送入该模型进行训练，算例仿真验证了该方法的训练效率与探索能力。

国家电网有限公司确立了“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标，作为责任央企，连云港供电公司致力于为沿海岛屿提供安全、优质、经济、环保的能源。为满足海岛用电需求，公司组建联合攻关团队，攻克发展、建设、运检、调控、信通等多个专业难题，在开山岛上建设一套综合能源智能微电网系统；充分利用海岛丰富的风、光、波浪能等自然资源，建设30千瓦风机一台，采用屋顶平铺方式建设110千瓦光伏，660千瓦时储能，发电功率50千瓦柴油发电机和日产10吨淡水的海水淡化系统，通过多种能源协同互补利用，彻底解决岛上用电用水紧缺难题。建成投运开山岛智能微电网及海水淡化系统，让开山岛的夜晚灯火通明，为将开山岛建设成为全省乃至全国有影响力的党性教育基地、国防教育基地、爱国主义教育基地贡献苏电经验。 

随着能源耦合的发展及我国碳市场的不断完善，传统电力需求响应已不满足双碳背景下多能耦合的综合能源系统(integrated energy system, IES)发展现状。为提高IES的综合需求响应(integrated demand response, IDR)能力，建立了考虑碳市场与电−氢储能的园区−用户双层模型。其中上层模型为考虑电−氢储能投资成本、碳市场履约成本及电/气/热多能耦合的IES模型；下层为包含可转移、可削减电热负荷的用户模型。然后引入运营商作为园区管理者，以运营商净收益最大、用户成本最小为目标函数，构建了运营商−用户主从博弈框架。最后算例仿真分析了碳市场环境下园区的需求响应效果，以及园区碳排放强度对IES系统碳排放的影响，并配置了不同情况下园区的电−氢储能，结果验证了所建双层模型及其互动方法的有效性。