面向源網(wǎng)荷儲一體化的能源服務(wù)典型發(fā)展模式

周國鵬，趙春陽，康俊杰，趙良，李錚

(1.中國華能集團(tuán)有限公司能源研究院，北京 100031；2.中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司，北京 102209)

在我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)目標(biāo)引領(lǐng)下，能源電力行業(yè)正迎來新一輪重大變革。隨著新能源的快速發(fā)展，未來10年，電力供需在空間和時間上的平衡難度將大幅增加，對電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力提出了更高要求[1]。2021年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《國家發(fā)展改革委 國家能源局關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)，指出源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補(bǔ)是實現(xiàn)電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展、促進(jìn)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措[2-3]。在此形勢下，國內(nèi)學(xué)者聚焦源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展前景、發(fā)展模式、關(guān)鍵技術(shù)等問題，掀起了新一波分布式發(fā)電、微電網(wǎng)、儲能、綜合能源服務(wù)等內(nèi)容的研究熱潮[4-11]，希望從新的視角尋找促進(jìn)我國源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展的路徑。

從發(fā)展內(nèi)涵看，源網(wǎng)荷儲一體化側(cè)重于負(fù)荷側(cè)，通過優(yōu)化整合本地電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)資源要素，以儲能等先進(jìn)技術(shù)和體制機(jī)制創(chuàng)新為支撐，在市場價格放開、市場壟斷放開的前提下，促進(jìn)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)要素自發(fā)組合、優(yōu)化匹配。僅從概念來看，這與發(fā)展多年的綜合能源服務(wù)非常契合，但兩者又不完全等同。綜合能源服務(wù)強(qiáng)調(diào)的是面向用戶需求，提供冷熱電氣氫等多能耦合、多元高效的能源服務(wù)業(yè)務(wù)，而源網(wǎng)荷儲一體化是站在全系統(tǒng)的角度，強(qiáng)調(diào)發(fā)揮負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)能力，就地就近靈活發(fā)展，激發(fā)市場活力，引導(dǎo)市場預(yù)期。目前的研究多針對綜合能源服務(wù)概念，分析發(fā)展現(xiàn)狀、面臨困難，研判未來面向平臺化、數(shù)字化、多能耦合等場景的綜合能源發(fā)展趨勢。文獻(xiàn)[12-13]分析了綜合能源服務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)及面臨的困難，提出未來會向著能源互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)故障自愈及超級儲能等方向發(fā)展。文獻(xiàn)[14]從市場投資需求的角度，重點探討了節(jié)能服務(wù)、綜合供能服務(wù)、智慧能源服務(wù)的市場投資需求，分析了“十四五”期間我國綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢，并提出了若干建設(shè)性建議。文獻(xiàn)[15-16]從能源客戶需求、能源技術(shù)、能源服務(wù)模式、能源服務(wù)業(yè)態(tài)、能源政策等方面，研判綜合能源服務(wù)未來可能向平臺化、數(shù)字化、區(qū)塊鏈等方向發(fā)展，并從政府、行業(yè)、企業(yè)等不同層面提出相應(yīng)措施建議。文獻(xiàn)[17]對發(fā)電企業(yè)已投運項目進(jìn)行分析，提出多能源接受能力不足且耦合深度不夠、核心技術(shù)儲備不足及相關(guān)優(yōu)惠政策缺失是發(fā)電企業(yè)綜合能源發(fā)展面臨的主要困難。文獻(xiàn)[18-19]聚焦于電-氣互聯(lián)的綜合能源系統(tǒng)，分別構(gòu)建了計及儲碳、儲氫設(shè)備聯(lián)合運行的電氣綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，以及包含電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)的電轉(zhuǎn)氣(P2G)廠站聯(lián)合規(guī)劃方法。

從具體模式看，源網(wǎng)荷儲一體化主要包括“區(qū)域(省)級源網(wǎng)荷儲一體化”“市(縣)級源網(wǎng)荷儲一體化”“園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化”等。目前，已有一些學(xué)者對源網(wǎng)荷儲一體化運營模式開展了研究，但多數(shù)還是從單純的綜合能源服務(wù)角度切入，缺乏對一體化發(fā)展路徑的系統(tǒng)研究。文獻(xiàn)[20-21]從優(yōu)化控制運行、微平衡市場交易、內(nèi)外兩級購售電、網(wǎng)對網(wǎng)輔助服務(wù)、內(nèi)外兩級需求側(cè)響應(yīng)、新型備用容量機(jī)制建立面向園區(qū)微網(wǎng)的源網(wǎng)荷儲一體化運營模式，提出了傳統(tǒng)運營模式和一體化運營模式下微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性分析方法。文獻(xiàn)[22]分析了多能源分析規(guī)劃技術(shù)、能量管理技術(shù)、協(xié)調(diào)優(yōu)化控制體系與儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出多能互補(bǔ)將向著容納高比例波動性可再生能源電力的發(fā)、輸、配、儲、用一體化的局域電力系統(tǒng)發(fā)展。文獻(xiàn)[23]立足于供電網(wǎng)絡(luò)、供冷/熱網(wǎng)絡(luò)、供氣網(wǎng)絡(luò)和能源站構(gòu)成的綜合能源一體化系統(tǒng)，建立了園區(qū)綜合能源微網(wǎng)日前動態(tài)優(yōu)化調(diào)度模型。文獻(xiàn)[24]研究了綜合能源中多個供應(yīng)商和用戶的均衡生產(chǎn)與定價博弈問題，分析了完全競爭市場環(huán)境下綜合能源系統(tǒng)運行模式。文獻(xiàn)[25]從電力物聯(lián)網(wǎng)角度，分析了綜合能源服務(wù)市場格局、市場競爭以及市場發(fā)展的演化路徑，提出了綜合能源服務(wù)平臺企業(yè)的生態(tài)化發(fā)展策略。為更好地促進(jìn)我國源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展，本文從源網(wǎng)荷儲一體化內(nèi)涵出發(fā)，梳理一體化發(fā)展的相關(guān)政策，分析發(fā)展現(xiàn)狀，提出面向源網(wǎng)荷儲一體化的能源服務(wù)發(fā)展的幾種推薦模式及相關(guān)建議，旨在對行業(yè)發(fā)展提供有益思考。

1 我國源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展情況

2015年以來，國家出臺了一系列有關(guān)源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展的政策文件，以“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源、分布式電源、微電網(wǎng)、多能互補(bǔ)、源網(wǎng)荷儲一體化等不同的形式體現(xiàn)。相關(guān)政策的出臺，有力推動了新能源、分布式電源、微電網(wǎng)、儲能、需求側(cè)響應(yīng)等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，也為實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)背景下源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展路線的確立奠定了堅實基礎(chǔ)。2017年2月，根據(jù)《國家能源局關(guān)于公布首批多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程的通知》(國能規(guī)劃〔2017〕37號)，國家能源局公布了首批23個多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程，其中包括17個源網(wǎng)荷儲一體化集成供能系統(tǒng)項目(見表1)。這些示范項目建設(shè)有序推進(jìn)，形成了一些典型經(jīng)驗，例如：廊坊泛能微網(wǎng)生態(tài)城多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程、大同經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程采用風(fēng)電、光伏與天然氣冷熱電三聯(lián)供模式，為科技園區(qū)、開發(fā)區(qū)提供電能與冷熱能綜合供應(yīng)，取得了較好的示范效果；青島中德生態(tài)園泛能網(wǎng)項目面向青島市中德生態(tài)園用能需求，能源站建設(shè)與園區(qū)發(fā)展同步，打造供熱、供冷、供工業(yè)蒸汽為一體的泛能站，并且園區(qū)建筑采用被動房等節(jié)能技術(shù)，初步形成了源網(wǎng)荷儲一體化的低碳能源服務(wù)體系。

表1 我國首批源網(wǎng)荷儲一體化示范工程Tab.1 Source-network-load-storage integration demonstration projects in China

當(dāng)前，在我國碳達(dá)峰、碳中和背景下，清潔低碳化、系統(tǒng)智能化已經(jīng)成為能源發(fā)展的大趨勢，各類新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式不斷出現(xiàn)，綜合能源服務(wù)及源網(wǎng)荷儲一體化迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，傳統(tǒng)能源企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、民營企業(yè)等立足于自身傳統(tǒng)優(yōu)勢業(yè)務(wù)，紛紛向其他能源領(lǐng)域拓展?jié)B透，將傳統(tǒng)能源業(yè)務(wù)向綜合能源服務(wù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級。但從整體來看，我國源網(wǎng)荷儲一體化還處于發(fā)展初級階段，開發(fā)模式、商業(yè)模式和盈利模式還在探索中，用能方式和新興市場正在培育，源網(wǎng)荷儲一體化的發(fā)展還存在一定困難。實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)對源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展提出了更高要求，源網(wǎng)荷儲一體化面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，發(fā)展路徑、發(fā)展模式尚不清晰，需要對其進(jìn)行系統(tǒng)的分析和總結(jié)。

2 面向源網(wǎng)荷儲一體化的能源服務(wù)發(fā)展模式

目前，源網(wǎng)荷儲一體化項目大多屬于市(縣)級和園區(qū)級項目，能夠歸為區(qū)域(省)級的項目較少?？紤]實際發(fā)展情況，市(縣)級和園區(qū)級項目由于更加貼近用戶，供需側(cè)對接易于落地，也具有更現(xiàn)實的發(fā)展需求；因此，在調(diào)研、總結(jié)現(xiàn)有發(fā)展模式的基礎(chǔ)上，本文主要針對市(縣)級和園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展，提出6種推薦的典型發(fā)展模式。

2.1 數(shù)字化驅(qū)動下的區(qū)域虛擬電廠

虛擬電廠(virtual power plant，VPP)并不是傳統(tǒng)意義上的電廠，而是聚合優(yōu)化“源網(wǎng)荷儲售服”清潔發(fā)展的新一代智能控制技術(shù)和互動商業(yè)模式，將泛在可調(diào)資源聚合為可與電網(wǎng)柔性互動的互聯(lián)網(wǎng)電廠。區(qū)域虛擬電廠(如圖1所示)一般以110 kV母線為連接，聚合了區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)大量分布式電源、儲能、電動汽車負(fù)荷以及其他可調(diào)可控的柔性負(fù)荷，并通過虛擬電廠控制平臺分別與電網(wǎng)調(diào)度側(cè)、客戶側(cè)實現(xiàn)5G實時通信。利用大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù)，虛擬電廠可以突破地理位置局限，將各類分布式發(fā)電及可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源聚合成一個虛擬實體，實現(xiàn)更大范圍的資源整合與精準(zhǔn)調(diào)配，是智能聚合源網(wǎng)荷儲資源的新模式，可推動源網(wǎng)荷儲一體化創(chuàng)新發(fā)展。

圖1 區(qū)域虛擬電廠模式Fig.1 Regional VPP mode

“十三五”期間，我國江蘇、上海、河北、廣東等地開展了電力需求響應(yīng)和虛擬電廠的試點。江蘇省于2015年率先出臺了《江蘇省電力需求響應(yīng)實施細(xì)則》，2016年開展了全球單次規(guī)模最大的需求響應(yīng)，削減負(fù)荷3 520 MW，2020年再次刷新紀(jì)錄達(dá)到4 770 MW，削峰能力基本達(dá)到最高負(fù)荷的3%～5%。國網(wǎng)冀北電力公司建設(shè)需求響應(yīng)支撐平臺，優(yōu)化創(chuàng)新虛擬電廠運營模式，高質(zhì)量服務(wù)綠色冬奧，并參與了多個虛擬電廠國際標(biāo)準(zhǔn)制訂。然而，目前我國虛擬電廠仍存在政策激勵機(jī)制不健全的問題，組織、實施和管理基本還是沿襲需求側(cè)管理的舊模式，尚未形成體系化、常態(tài)化的工作機(jī)制，缺乏統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在技術(shù)層面，大數(shù)據(jù)預(yù)測分析能力、電力交易市場模型、優(yōu)化調(diào)度算法、信息交互與安全等虛擬電廠核心技術(shù)也有待突破。據(jù)統(tǒng)計，我國可供參與虛擬電廠運營的可控資源體量龐大，可達(dá)到150 GW，且電動汽車、儲能等資源處于快速上升期。虛擬電廠的規(guī)?；l(fā)展需要健全的市場體系，隨著我國電力體制改革的推進(jìn)與電力市場交易機(jī)制的日益完善，特別是電能量現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場和容量市場建成后，虛擬電廠通過電力交易等形式參與電網(wǎng)運行與調(diào)節(jié)的應(yīng)用場景會越來越多，未來有望成為推動市(縣)級、區(qū)域級源網(wǎng)荷儲一體化的重要支撐。

2.2 煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展下的“煤電+”耦合發(fā)電與區(qū)域能源站

碳達(dá)峰、碳中和已經(jīng)成為煤電產(chǎn)業(yè)的主要邊界，而以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)則需要煤電的支撐，煤電的容量價值和調(diào)峰價值短期內(nèi)難以被大規(guī)模取代，煤電產(chǎn)業(yè)需要在生存與發(fā)展雙重壓力中尋求轉(zhuǎn)型路徑。在此形勢下，除了按照國家要求做好煤電節(jié)能降耗改造、供熱改造和靈活性改造“三改聯(lián)動”之外，煤電產(chǎn)業(yè)還需要主動謀劃，向綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型發(fā)展。未來煤電發(fā)展應(yīng)聚焦區(qū)域生態(tài)環(huán)保與低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，以城市綜合體、工業(yè)園區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與能源需求為導(dǎo)向，探索燃煤耦合污泥發(fā)電、垃圾發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、生物天然氣、固廢處置等“煤電+”業(yè)務(wù)，在煤電站址基礎(chǔ)上建設(shè)區(qū)域源網(wǎng)荷儲一體化的綜合能源供給站，大力促進(jìn)城鎮(zhèn)污水垃圾處理、農(nóng)業(yè)面源污染治理，實現(xiàn)傳統(tǒng)煤電業(yè)務(wù)向綜合能源服務(wù)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。如圖2所示，“煤電+”耦合發(fā)電系統(tǒng)一般將污泥作干化或半干化處理，然后與煤炭一起入爐焚燒發(fā)電，中間產(chǎn)生的熱能可以循環(huán)使用。目前，先進(jìn)的耦合發(fā)電已經(jīng)可以實現(xiàn)不經(jīng)干燥預(yù)處理，直燃耦合高水分的濕污泥。例如，中國華能在秦皇島秦?zé)岚l(fā)電廠成功應(yīng)用2臺300 MW大型循環(huán)流化床(circulating fluidized bed，CFB)鍋爐機(jī)組，實現(xiàn)了80%水分濕污泥的耦合摻燒。

圖2 “煤電+”耦合發(fā)電模式Fig.2 Coal-fired+ coupling power generation mode

隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化步伐不斷加快，工業(yè)和城市產(chǎn)生大量污泥、垃圾等固廢。預(yù)計“十四五”時期，我國每年將會有1×108t的新增固廢焚燒處置需求。同時，我國擁有世界最大的清潔高效煤電體系，利用煤電機(jī)組對污泥、垃圾等進(jìn)行耦合發(fā)電，是對固廢進(jìn)行無害化、減量化、資源化、規(guī)?；幚淼闹匾夹g(shù)手段。目前，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)已開展了“煤電+”耦合發(fā)電、服務(wù)區(qū)域能源供應(yīng)的試點項目。中國華能先后在珞璜電廠、太倉電廠、玉環(huán)電廠等開展了一批耦合發(fā)電改造項目，打造“城市污染物終結(jié)者”的生態(tài)環(huán)保品牌。然而，“煤電+”耦合發(fā)電還面臨缺乏系統(tǒng)規(guī)劃、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)不夠完善等問題。為更好發(fā)揮“煤電+”耦合發(fā)電優(yōu)勢，需進(jìn)一步加強(qiáng)對“煤電+”固廢耦合發(fā)電的集中統(tǒng)一規(guī)劃，充分發(fā)揮現(xiàn)役煤電機(jī)組優(yōu)勢，加快地理位置條件較好的城市周邊煤電機(jī)組耦合發(fā)電項目建設(shè)，使燃煤電廠從污染物集中排放單位轉(zhuǎn)變成為城市廢棄物處理中心，推動煤電機(jī)組在資源循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中更好地發(fā)揮作用。

2.3 “風(fēng)光發(fā)電+微電網(wǎng)+電動汽車+儲能”

“分布式風(fēng)光發(fā)電+儲能”構(gòu)成的微電網(wǎng)模式可以有效促進(jìn)新能源就近消納，是園區(qū)綠色能源服務(wù)比較常見的配置，也是當(dāng)前園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化建設(shè)中必不可少的選項。如圖3所示，系統(tǒng)由風(fēng)電、光伏、儲能、充電樁等組成，各設(shè)備可以經(jīng)過逆變器共同連接于直流母線，進(jìn)一步降低系統(tǒng)損耗，提高運行效率。該模式下，經(jīng)能量管理平臺統(tǒng)籌調(diào)度，系統(tǒng)可以充分發(fā)揮源網(wǎng)荷儲各單元的作用。分布式光伏發(fā)電具有資源豐富、便于用戶端就近消納等優(yōu)勢，是解決清潔能源利用難題的重要途徑，大力發(fā)展分布式光伏是推進(jìn)能源清潔化利用的現(xiàn)實選擇。隨著電動汽車的快速發(fā)展，大量的車載電池提供了豐富的移動式儲能資源，可充分利用其充放電靈活的特性，發(fā)展分布式發(fā)電、儲能與電動汽車相結(jié)合的園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)。

圖3 “風(fēng)光發(fā)電+微電網(wǎng)+電動汽車+儲能”模式Fig.3 Wind-solar-microgrid-EVs-storage mode

當(dāng)前，碳達(dá)峰、碳中和促進(jìn)了低碳、零碳園區(qū)建設(shè)，風(fēng)光儲充用一體化的微電網(wǎng)可以充分利用園區(qū)屋頂、土地資源，提高新能源就近消納能力，有望成為實現(xiàn)園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展的優(yōu)選模式之一。在電力體制改革及售電側(cè)逐步放開的背景下，國內(nèi)相關(guān)能源企業(yè)開展了大量園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化探索，主要是以示范項目建設(shè)的形式，打造綠色低碳、高效節(jié)能的能源供應(yīng)系統(tǒng)。例如國網(wǎng)上海電力大學(xué)臨港新校區(qū)綜合能源項目圍繞以客戶為中心的理念，推動學(xué)校建設(shè)和綜合能源規(guī)劃設(shè)計同時進(jìn)行，采用了“風(fēng)光發(fā)電+微電網(wǎng)+電動汽車充電+儲能”的模式，實現(xiàn)了建筑能效管理、綜合節(jié)能管理和“源網(wǎng)荷儲充”協(xié)同運行。對于醫(yī)院、高校等公共事業(yè)單位，用能場景具有能耗水平較高、負(fù)荷波動較小、用能需求增長快等特點，項目前期收益率雖然不高，但收益較為穩(wěn)定，風(fēng)險較小，具有較好的示范推廣意義。此外，在傳統(tǒng)分布式光伏基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合儲能、供冷、供熱等系統(tǒng)，開展多種形式耦合的分布式光伏項目，如光儲充一體、光熱耦合等，并在農(nóng)林牧漁等各行業(yè)，因地制宜推廣“光伏+”項目，可以促進(jìn)光伏發(fā)展與生態(tài)建設(shè)深度融合。

2.4 “燃?xì)獍l(fā)電冷熱電三聯(lián)供+蓄冷蓄熱”

燃?xì)饫錈犭娙?lián)供以天然氣為主燃料帶動燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)等燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備運行，產(chǎn)生電力以滿足用戶用電需求，系統(tǒng)排出的廢熱則通過余熱鍋爐或溴化鋰等設(shè)備向用戶供熱、供冷。冷熱電三聯(lián)供是成熟穩(wěn)定的能源供給方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的梯級利用，其能源綜合利用效率高達(dá)80%以上，具有輸配電損耗低、能效利用高、供能安全可靠、節(jié)能環(huán)保及個性化強(qiáng)等優(yōu)點，是現(xiàn)階段綜合能源服務(wù)發(fā)展的一大熱點。燃?xì)饫錈犭娙?lián)供在國外已有30多年發(fā)展歷史，美國、歐盟、日本等均出臺了促進(jìn)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供發(fā)展的優(yōu)惠和補(bǔ)貼政策，發(fā)展和推廣形勢較好。相對而言，國內(nèi)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供研究起步較晚，同時受制于我國天然氣資源不足等因素，目前主要是部分企業(yè)開展了小規(guī)模的用戶開發(fā)，還未形成大范圍推廣應(yīng)用的局面。比較有代表性的國電投珠海橫琴綜合智慧能源項目以“一廠十站”(1座燃?xì)怆姀S、10座能源站)為基礎(chǔ)，采用“冷熱電三聯(lián)供+區(qū)域供冷+冰蓄冷儲能”技術(shù)，將1.5×107m2區(qū)域的空調(diào)裝機(jī)容量從1 350 MW降至512 MW，降幅達(dá)到62%。近年來，我國燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)容量呈現(xiàn)大幅增長趨勢，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供技術(shù)可以充分發(fā)揮燃?xì)獍l(fā)電調(diào)節(jié)靈活的優(yōu)勢，同時可與生物質(zhì)、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、余壓余熱余氣等能源形式耦合互補(bǔ)，通過蓄冷蓄熱滿足用戶冷熱電多種形式用能需求，有效提升源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)的能源利用效率。大多數(shù)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供項目服務(wù)于新建的工業(yè)園區(qū)和公共建筑，具有開展增量配電和售電業(yè)務(wù)的有利條件。通過開展配售電業(yè)務(wù)，成立區(qū)域售電、售熱、售冷一體化能源服務(wù)公司，實現(xiàn)發(fā)、配、售一體化，實現(xiàn)區(qū)域綜合能源服務(wù)，進(jìn)而更好地滿足用戶多樣化和定制化的需求，是燃?xì)饫錈犭娙?lián)供項目未來的重要發(fā)展方向。

2.5 “風(fēng)光發(fā)電+燃?xì)獍l(fā)電+儲能+蓄冷蓄熱”

這種模式可以提供綠色可靠的能源電力供應(yīng)，與上述“燃?xì)獍l(fā)電冷熱電三聯(lián)供+蓄冷蓄熱”的主要區(qū)別在于增加了風(fēng)光發(fā)電、儲能裝置，是一種綜合燃?xì)獍l(fā)電、可再生能源發(fā)電的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)；因此，此種模式的優(yōu)點主要體現(xiàn)在既消納了風(fēng)光發(fā)電產(chǎn)生的可再生能源，又有燃?xì)鈾C(jī)組保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性與調(diào)節(jié)能力，同時冷熱電三聯(lián)供提高了整個源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)的能源利用效率。這種融合了風(fēng)光、燃?xì)獍l(fā)電及儲能系統(tǒng)的一體化模式可以應(yīng)用在一些用電量、用熱量大的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。由于系統(tǒng)可靠性較高，也適用于在老舊工業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)升級改造以及新建科技園中推廣部署。在具體操作層面，投資方與用能企業(yè)之間可以采用合同能源管理、能源托管等常見模式協(xié)調(diào)利益分配，盡可能實現(xiàn)多方共贏。需要注意的是，項目的用戶需求、邊界條件、政策規(guī)定等隨時可能發(fā)生變化，要根據(jù)商業(yè)模式的變化隨時調(diào)整技術(shù)方案，保證項目的可持續(xù)性。

2.6 BIPV

BIPV是指將光伏電池集成到屋頂、窗戶、立面甚至陽臺、天窗等建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，替代傳統(tǒng)建筑材料的太陽能利用方法，將建筑從耗能方轉(zhuǎn)變?yōu)楣┠芊剑瑸閷崿F(xiàn)零能耗和零碳建筑提供了一條可行的道路。我國BIPV市場尚處在市場導(dǎo)入階段，從2016開始陸續(xù)有企業(yè)開始從事光伏瓦、光伏幕墻等應(yīng)用的生產(chǎn)制造，隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，可應(yīng)用于BIPV的光伏組件也越來越多，例如雙玻組件、中空組件、不透光組件、透光組件、U型組件、疊瓦組件等，大部分組件國內(nèi)廠商均可生產(chǎn)。但是，目前用于BIPV的光伏產(chǎn)品都是基于光伏設(shè)計考慮，對建筑裝飾的重視程度偏低，大多是將太陽能光伏組件以光伏幕墻形式安裝于建筑物外立面，嚴(yán)格意義上還不能稱之為BIPV。在我國“雙碳”目標(biāo)及源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展推動下，BIPV具有非常廣闊的發(fā)展前景。目前，國內(nèi)外很多企業(yè)已經(jīng)開始積極發(fā)展低碳、零碳的綠色建筑，而BIPV是推動綠色建筑發(fā)展的重要途徑。未來，還需加強(qiáng)建筑產(chǎn)業(yè)與光伏等產(chǎn)業(yè)的深度融合，推動BIPV在多場景下的示范應(yīng)用，以實現(xiàn)更適用、更實用的光伏利用技術(shù)的創(chuàng)新，降低建筑的碳排放，并形成可持續(xù)的發(fā)展模式。此外，圍繞“建筑+光伏+儲能+充電樁”，構(gòu)建“光儲柔直”一體化的多元互補(bǔ)能源發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)，也是重要探索方向。

3 結(jié)論及建議

源網(wǎng)荷儲一體化以安全、綠色、高效為目標(biāo)，力爭通過創(chuàng)新電力生產(chǎn)和消費模式，探索構(gòu)建源網(wǎng)荷高度融合的新型電力系統(tǒng)發(fā)展路徑。本文在分析發(fā)展政策及現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究面向源網(wǎng)荷儲一體化的能源服務(wù)發(fā)展路徑，歸納提煉出6種可行的發(fā)展模式。從市(縣)級源網(wǎng)荷儲一體化看，可行的發(fā)展路線主要有數(shù)字化驅(qū)動下的區(qū)域虛擬電廠、煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展下的“火電+”耦合發(fā)電與區(qū)域能源站2種。從園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化看，可行的發(fā)展路線主要有“風(fēng)光發(fā)電+微電網(wǎng)+電動汽車+儲能”“燃?xì)獍l(fā)電冷熱電三聯(lián)供+蓄冷蓄熱”“風(fēng)光發(fā)電+燃?xì)獍l(fā)電+儲能+蓄冷蓄熱”、BIPV等4種。鑒于源網(wǎng)荷儲一體化技術(shù)、商業(yè)模式等都處在不斷發(fā)展進(jìn)步的過程中，本文所提的幾種模式僅是在目前階段被認(rèn)為較為可行，筆者的認(rèn)識難免具有局限性。在具體發(fā)展路線選擇上，需要結(jié)合項目自身需求及資源特點，因地制宜選擇成本可控、低碳可行、安全可靠的發(fā)展模式。為更好促進(jìn)源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展，支撐我國新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)及碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實現(xiàn)，提出以下建議：

a)加快發(fā)展“煤電+”耦合發(fā)電模式。加強(qiáng)對“煤電+”固廢耦合發(fā)電的集中統(tǒng)一規(guī)劃，充分發(fā)揮現(xiàn)役煤電機(jī)組優(yōu)勢，大力推廣“煤電+污泥”“煤電+生物質(zhì)”“煤電+垃圾”等耦合發(fā)電技術(shù)，優(yōu)先在地理位置條件較好的城市周邊火電廠建設(shè)耦合發(fā)電項目，將燃煤電廠轉(zhuǎn)變成為城市廢棄物處理中心，推動煤電機(jī)組在資源循環(huán)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中更好發(fā)揮作用。從設(shè)備補(bǔ)貼、電價制度、碳市場交易等方面，建立健全“煤電+”耦合發(fā)電市場，在技術(shù)耦合、政策耦合、資源耦合、社會效益耦合上創(chuàng)新、重構(gòu)商業(yè)模式，形成促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的良性機(jī)制。

b)重點發(fā)展園區(qū)級源網(wǎng)荷儲一體化項目。園區(qū)配電網(wǎng)(包括增量配電網(wǎng)、用戶微電網(wǎng)等)具有發(fā)展源網(wǎng)荷儲一體化的資源優(yōu)勢與內(nèi)在動力，應(yīng)明確將其作為源網(wǎng)荷儲一體化項目的重點布局對象。綜合考慮園區(qū)的自身資源條件與用戶類型、分布特點、用能特征等因素，因地制宜選擇一體化發(fā)展模式，可以優(yōu)先選擇風(fēng)光儲充放、冷熱電三聯(lián)供、BIPV等模式，提高資源利率效率，促進(jìn)可再生能源的就地就近消納。同時，在園區(qū)配電網(wǎng)廣泛部署物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端，提高供給側(cè)分布式電源出力預(yù)測能力和需求側(cè)用能彈性分析能力，為園區(qū)級一體化項目的規(guī)劃建設(shè)、運行管理提供可靠技術(shù)支撐。

c)推動建立源網(wǎng)荷儲一體化標(biāo)準(zhǔn)體系。全面梳理已建、在建、擬建一體化示范工程項目，明確源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)的定義、范圍及技術(shù)要求，制訂源網(wǎng)荷儲一體化項目的規(guī)劃、建設(shè)、運營標(biāo)準(zhǔn)，制訂電(氣)網(wǎng)接入、并網(wǎng)運行等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為一體化項目提供便捷、及時、無障礙的接入和應(yīng)急備用服務(wù)。在工業(yè)園區(qū)、虛擬電廠、綠色建筑等重點領(lǐng)域，率先形成源網(wǎng)荷儲一體化項目建設(shè)運營的標(biāo)準(zhǔn)體系。面向碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，推動源網(wǎng)荷儲一體化項目涉及的碳排放監(jiān)測、計量、核算、認(rèn)證等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，形成一體化項目低碳減排標(biāo)準(zhǔn)或指南。