曾明：综合能源系统与储能

2022-03-20

5月23日，在国家能源局科技装备司指导下，中国能源研究会、中关村管委会、中关村海淀公园管委会支持下，“储能国际峰会暨展览会”由中关村储能产业技术联盟（CNESA）主办的2017年大会”在北京国家会议中心隆重开幕。华北电力大学曾明教授发表主旨演讲。以下为演讲内容：

很高兴有机会参加国际储能峰会。我也参加了最后一场。我看了今年的日程安排和嘉宾的演讲。显然比上一步高出一步，这就解释了储能。中国确实有很大的发展。我今天不是来谈储能的，我想和大家分享另一个概念，综合能源系统。一个综合能源系统是可能的，因为该国有示范项目。国家能源局有23个试点项目，多能互补示范项目，将于2018年底完成。根据近年来中国能源革命的探索，理论探索和实践感觉中国“ 未来的能源使用可能会逐渐过渡到综合能源系统。今天跟大家聊一聊综合能源系统。

一旦综合能源体系的框架逐步形成，今天储能的定位和作用可能会发生一些变化。在某个时候，可能会发生一些根本性的变化。今天先讲综合能源系统，再谈储能在综合能源系统背景下的地位和作用。我想和大家分享三个概念，综合能源系统是如何提出的，综合能源系统的内涵和基本结构，以及储能在其中的定位和作用。

综合能源系统背景。刚才李俊峰主任说，所谓的背景是环境问题、能源安全问题、能源效率问题，使得能源面临着如此多的挑战。此外，“一带一路”倡议近期要求建立三个共同体，即开放包容、包容共享的能源利益共同体、责任共同体和命运共同体。这些将带来更加多元化的能源文化、能源市场和能源技术，如何解决问题，如何吸收多元化的能源文化和技术，如何提高各种能源的利用效率，如何加强能源系统优化之间的协调。例如，协调优化各种能源系统，实现多能源互补互信，十分重要。这就是我们所说的背景。

传统能源系统面临哪些问题？总之，随着新能源比重的不断提高，传统能源系统的基本特征发生了变化。关键是增强了供能侧的随机性，降低了可控性。由于可再生能源随机波动的比重越来越大，供给侧随机波动的可控性必须降低。需求端新增需求波动。随着电动汽车、储能和分布式配电，需求波动肯定和以前不一样。同时，需求方的要求是高效、清洁。未来，整个系统的安全风险会增加，完整性会更加突出。整体突出是指源、网络、集成和存储需求的整体交互。存在三个障碍，制度障碍，我们现在说多能源系统的规划和运行之间存在管理和制度障碍。技术壁垒，各种能源的特点是不同的，油气发电，电力中有各种发电方式，所以各种能源都包括储能。利用生产和传输中的各个环节实现互补性也存在一定难度，部分技术还不成熟。市场壁垒，目前尚无能源与能源之间价值转换的媒介和机制。储能价值如何转换，用什么介质，油气和电力如何转化，用什么介质来支撑一次能源和二次能源的转化价值，用什么机制来体现。因此，能源互补带来的社会效益和经济效益难以实现。. 刚才史玉波董事长说，储能等东西，需要市场规则和价值。传统能源在制度上有壁垒，在机制上有壁垒，在市场模式上有壁垒。我们需要市场规则和价值观。传统能源在制度上有壁垒，在机制上有壁垒，在市场模式上有壁垒。我们需要市场规则和价值观。传统能源在制度上有壁垒，在机制上有壁垒，在市场模式上有壁垒。

综合能源系统的意义。综合能源系统是指利用一定区域内先进的物理信息技术和创新的管理模式，将一定区域内的煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源进行整合，实现统筹规划、协调规划。在各种异构能源子系统之间。优化运行，协同管理，互动响应，互助互助。在满足系统内多样化能源需求的同时，要有效提高能源利用效率，促进能源作为一种新型综合能源系统的可持续发展。提出综合能源系统具有三个含义。一是创新管理体制。实现多个能源子系统的统筹管理和协调规划，打破制度壁垒。二是创新技术。通过对异质能源物理性质的研究和开发，明确各种能源的互补性和可替代性。发展转化与储存新技术，提高能源开发利用效率，匹配技术壁垒。三是创新市场模式。建立统一的市场价值衡量标准和价值转移媒介。能源的转型和互补可以体现经济和社会价值，不断挖掘新的潜在市场。为什么提出未来综合能源系统？在这三个方面都具有现实意义。

综合能源系统的内涵与结构。内涵是多功能互补、协调、优化。多能互补是指电力系统、煤炭、石油系统、天然气系统、供热系统等其他子系统可以相互补充、协调。特别强调各种能源之间的平等、可替代性和互补性。协调与优化 各子系统在开发、传输、转换和利用等方面可以相互协调，满足多样化的能源需求，提高整体能源效率，减少污染排放。基本架构包括物理层、信息层和市场层。我有这三层的定义。什么是物理层，什么是信息层，

储能在综合能源系统中的定位和作用。储能在能源系统中的作用，储能是多能源子系统的综合环节，也是未来综合能源系统的心脏。传统意义上的储能是一种储能装置或技术，通过设备或物理介质存储能量，以便在需要时使用。多指电能的存储，重点是电能的存储和双向转换技术，是指传统意义上的储能。综合能源系统意义上的储能包含了这些内涵，更注重电能与其他能源之间的单向转换和存储技术，以及其他能源之间的单向或双向转换和存储技术。最终目标是实现多种能源在时间和空间维度上的完全结合，实现能源综合解决方案和一般商品的产供销模式。未来，储能在综合能源系统中除了传统的内涵外，还将具有新的内涵。储能在综合能源系统中具有缓冲、聚合期和稳定剂三种功能。储能是综合能源系统中的聚合器。区域内分布式终端逐渐增多，市场需求定制化突出。该系统越来越难以聚合和管理电动汽车的分布式能源和分布式用户。储能可以作为能源聚合器，将资源集中在生产端和能源消费端，与能量转换装置配合能耗综合管理系统，共同维护系统和能源市场的敏捷高效运行。储能是终端综合能源系统的稳定器。可再生能源的波动和分散用户能源需求的不确定性，带来终端能源系统两端随时波动。储能系统可为终端能源系统提供辅助服务、能源备用、能源协调互补等服务，实现终端系统能源生产与消费的平衡。是终端能源系统安全稳定运行的重要保障，起到稳定器的作用。缓冲区主要是说在网格侧。