2016年7月4日，國家發展改革委、國家能源局《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》中明確提出將在“十三五”期間建成多項國家級終端一體化集成供能示范工程及國家級風光水火儲多能互補示范工程，推進既有產業園區實施能源綜合梯級利用改造，提高新建產業園區采用終端一體化集成供能系統的比例。

 

如今，隨著首批多能互補集成優化示范工程評選結果公示，“多能互補集成優化”這一概念正式進入人們視野。多能互補，為何在今天顯得如此重要？

 

當前，我國經濟發展進入新常態，能源轉型也面臨著需求放緩、傳統產能過剩、棄風棄光現象突出、系統協調性不足、整體效率較低等問題，同時霧霾和碳排放等環境問題日益突出。

 

“十三五”時期是我國能源低碳轉型的關鍵期。能源結構調整將進入到油氣替代煤炭、非化石能源替代化石能源的雙重更替期；未來的新增用能需求將向著智能化、高質量、分布式、個性化的方向轉變；由此供能方式也正向著綠色高效、安全穩定、貼近用戶、就地取材的方向轉變，基于此，“十三五”期間國家重點推動實施多能互補系統集成優化工程。

 

可以說，將清潔低碳能源作為“十三五”期間供應增量的主體，促進天然氣的消費與生產，培育壯大以多能互補系統集成優化為代表的能源變革成為我國能源體系可持續發展的必然選擇。

 

一方面，近年來，以我國“三北”地區為代表的大型風電、光伏發電中心紛紛出現大規模的棄風棄光問題，嚴重阻礙了可再生能源產業的健康發展。推進以風電、光伏發電、火電、水電等多種能源形式協同運行的多能互補工程，能夠掃清可再生能源產業發展的障礙。

 

另一方面，我國是世界最大的能源生產國和消費國，煤電、水電、風電、太陽能發電等規模均為世界第一。通過多能互補集成優化，既能夠提高發電側的集中式大融合，又可以實現配電側的分布式小融合，從而多方面實現能源梯級利用和優勢互補，提升系統整體效率。

 

可以說，多能互補集成優化是能源變革的發展趨勢。在傳統體制中，電力、天然氣等供能分屬不同部門管理而相對獨立，這樣的割裂不利于整體規劃和實施，難以滿足新時期多樣化的需求。多能互補集成優化所倡導的融合、統一、高效、清潔理念是當今能源革命的方向，得到各界人士的普遍認同。

 

 

多能互補，簡單來說就是多種能源之間相互補充和梯級利用，實現多種能源配合穩定輸出的效果，從而提升能源系統的綜合利用效率，緩解能源供需矛盾，構成豐富的清潔、低碳供能結構體系。隨著我國提出建設“互聯網+”智慧能源網，多項新能源改革的政策規劃相繼落地，多能互補集成應用已高調走進能源行業的聚光燈下。

 

值得注意的是，多能互補并不是簡單的將幾種能源進行相加，而是需要在技術上進行創新，實現不同可再生能源之間、新能源和傳統能源之間的深度融合，在其應用過程中仍面臨著以下挑戰。

 

一是用戶側和電源側多能互補的技術挑戰。用戶側多能互補（小系統）面向終端，以能源自給自足，合理聯絡為主，其中以偏遠地區和海島孤網供電為典型；電源側多能互補（大系統）面向跨地區配置，以能源輸送為主，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。

 

目前哈密、酒泉采用新能源與煤電打捆的方式。國內由于“三北”地區新能源富集，近年來新能源基地打捆互補送出一直是研究和實踐的熱點，當然其中也存在很多問題，如火電比例較大的成本問題，故障下的電源和負荷兩側的穩定問題等等。

 

二是多能互補項目的經濟性挑戰。多能互補集成應用的關鍵在于經濟性，只有經濟性好，才有產業化的希望。多能互補集成應用主要解決能源互補利用的穩定輸出問題，能否實現多能種間“1+1>2”的產出效果，主要取決于機組與負荷的匹配，即針對不同用戶的負荷情況，通過分析全年負荷變化情況來選擇系統各裝置的機組容量，并對選定的機組配置方案進行優化分析，盡量提高能源利用率。

 

針對以上挑戰，要大力推進多能互補集成應用可從兩方面入手。

 

一方面要整合多種新能源發電技術。如加大風光水火儲多能互補關鍵技術和專用技術以及多能互補控制器等關鍵設備研發力度；搭建好實驗平臺，為這些技術、設備和系統的可靠性驗證提供平臺支持。此外，能源發展要突出區域化、智能化，尤其應針對我國能源資源分布不均的情況進行差別化的重點發展。

 

另一方面要創新用能的供需方式，提高經濟性，向分布式、智能化、扁平式、個性化的用能方式轉變，從而實現可再生能源的供能更加貼近用戶、就地取能、就近消納。從這個角度上看，發展多能互補不能簡單上馬“一刀切”項目，需要因地制宜，兼顧當地能源類型、儲量和用電負荷。

 

總體來說，多能互補是新技術、新模式的發展，提高了新能源的利用效率，把發電和用電集中在一起，避免了投資浪費。隨著多能互補技術的日益成熟，新一輪的能源革命即將來到。

 

 

時至今日，能源轉型正在全球上演。隨著可再生能源、儲能技術的發展，以及能源效率的提升，能源產業開始進入多元化時代。“多能互補”成為能源可持續發展的新潮流，引領著能源行業邁向多種能源深度融合、集成互補的全新能源體系。

 

新的能源體系正在重塑中國能源企業。適應和變革，將成為企業生存和發展的重要命題。如何融會貫通、變革求新、挖潛創效，構建起適應未來競爭的戰略定位和商業模式，將是決定企業命運的百年大計。在能源企業中，新能源企業盡管潛力巨大、創新能力強，但受制于發展階段和科研實力，中短期內仍難成為主力軍；傳統能源企業規模龐大、技術成熟、基礎設施完善，更具資源和盈利能力，在很長的一段時期內仍是中流砥柱。這也是我國首批多能互補集成優化示范工程的名單中，以傳統電力或能源企業為主的原因。

 

當然，新的能源體系絕非電力和電網企業的獨角戲，石油公司也同樣具有得天獨厚的競爭優勢。在首批23個示范項目中，排名第一的“榆林靖邊光氣氫牧能源多能互補”項目就源于石油企業，將油氣田的“源網荷”資源融入其中。事實上，多能互補的核心就在于融合，包括能源供給側的互補，產業需求側的融合，網路管線的融合等。石油企業可通過統籌自身優勢，強化協調合作，不斷實現需求側與供給側的深度融合。

 

對中國海油而言，在新形勢下如何發揮優勢、挖掘潛力，加快融合融入，并以創新理念主導變革呢？我建議進行三個層面的探索和思考：

 

現階段，推動多能互補建設，宜立足天然氣和非常規油氣產業。在深挖氣電調峰應用潛力的同時，通過優化設計和商業模式創新，布局分布式氣、電、冷、熱聯產聯供產業；通過打造智能、高效、清潔、可靠的多能互補的獨立能源系統，推動天然氣銷售。

 

中長期，立足海上地緣優勢，促進海洋多網融合。在海上平臺智能電網基礎上，融入海上風電、大規模儲能和智能控制策略，建設海上能源互聯網；貫通海陸電網，推動海上風電規模化，打造海上輸電干線；融合海上電網、氣網和交通網絡，輻射海域經濟發展，主導建設沿海地區多能互補智慧能源帶。

 

遠景發展，立足海洋資源獲取，深入挖掘海洋能源開發潛力，致力融合海上油氣、海上風電（含光伏）、海洋能等多種能源的智能開發、高效轉化和清潔利用技術，為建設中國特色國際一流能源公司貢獻力量。

 

 

500千瓦海洋能獨立電力系統示范工程

 

我國海洋國土廣袤，擁有7000多個島嶼和1.8萬多公里的海岸線，近海海洋能可裝機容量高達6.47億千瓦，但至今仍有很多島嶼面臨未通電和能源短缺問題，以解決偏遠海島供電問題為目標，研究總院研建的“500千瓦海洋能獨立電力系統示范工程”項目（下稱示范工程）就是典型的多能互補集成系統的實施案例。

 

該示范工程由300千瓦潮流能裝置、150千瓦風力發電裝置、50千瓦太陽能發電裝置、儲能系統和應急柴油發電機組成，成功實現了潮流能、風能和太陽能等多種能源互補利用。在多能互補發電系統中，針對潮流能、風能和太陽能發電不穩定的特點，采用600伏特直流母線對多個發電機組進行直流并網。同時，為了克服可再生能源發電過程中出現的間歇性和不穩定問題，系統創新性地設置電池儲能單元和智能負載，在發電量超過用戶需求時，進行電能儲存，對于瞬間突增電能采用智能負載消納；當發電量不足時，由儲能單元提供電能保證為用戶連續供電，通過能量管理系統自動控制全過程，快速有效地穩定直流母線電壓和電能的供需平衡，實現多能互補微網電力系統安全可靠運行。

 

經過兩年多的示范運行 ，該示范工程累計發電10萬余千瓦時，充分驗證了海洋能多能互補電力系統的安全性和可靠性，為未來我國建設海島多能互補發電系統提供了寶貴經驗。