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摘要：能源作为人类社会发展进步的基础保障，随着全球经济快速发展，能源消费总量及强度在不断提高，日益严峻的资源紧张、环境污染及气候变化等战略问题已经上升至新的台阶，因此现有的能源消耗方式迫切需得到相应的合理改变。即使人们日益重视太阳能等可再生能源的利用，但仍存在与其他能源品种的结合率低、影响电网安全稳定运行及消纳等核心问题。区域型多能互补技术可充分提高可再生能源的利用率，本文主要围绕如何利用多能互补技术对区域能源进行能源互联和优化使用管理进行探索研究。
关键词：多能互补；能源互联网；区域能源管理；优化管理
1 我国多能互补技术发展与应用现状
我国多能互补技术目前处于起步阶段。但随着我国工业园区的建设发展、微网与新能源发电的普及、新投资模式的不断升级，同时注重可靠技术与经济回报的理念加深。为满足新供需形势下的需求，发展多能互补概念下的终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统就成为了不二选择。2016年国家能源局开始推行多能互补集成优化示范工程建设，推动区域多能互补技术应用，构建能源互联网形式的智慧能源体系。多能互补技术主要体现以下2种形式：一是面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用；二是利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势，推进风光水火储多能互补系统建设运行。在多能互补概念公布之前，国内就已经存在大型城市综合能源站等相关示范项目，在分布式燃机与能源梯级利用方面取得了一定示范效果。园区内的热电联产项目，实际上也是基于多种能源应用的基础模式。
2 区域能源多能互补关键技术
2.1 能量管理
能量管理的核心在于是保证多能互补系统的正常运行。虽然多能互补能源管理还存于摸索的阶段，但我国在电能能量管理领域已有超过50年的发展历史。多能互补系统中包含了电能、可再生能源、储能系统等多种能源，容易出现能源耦合现象，其中的能量管理程序较为复杂，即使与电能能量存在较多相似之处，但不能直接套用相同技术方案。多能互补系统中的能量管理需借助能量管理装置对全系统中的能源耦合问题进行分析处理，优化能源的区域分布规划，让各种能源能够巧妙的结合到一起。
2.2 协调优化控制体系
考虑到多能互补系统中多种能源之间会产生耦合影响，为了保证区域能源多能互补系统能够安全、稳定及高效运行，需要建立协调优化控制系统。该系统作用在于可将各种能源更加紧密融合并合理控制，让多能互补技术发挥更大的作用。能源路由器是协调优化控制体系中的关键部件，能源路由器就可以起到能源的合理分配和用户端的优化匹配的作用。系统首先通过能源路由器分析确定用户侧用能需求信息，其次在保证用户用能需求的前提下，提供最经济环保的用能方案，最终是在调动多种能源使用过程中对用户使用情况进行实时监测。即结合用能量的反馈变化不断调整供能方案，通过动态的优化管理可保证用能质量，摸查了解用户的使用情况，建立历史数据库供以后进行初始用能方案的调整，降低后期调整的工作量。
2.3 储能技术
由于区域能源项目的太阳能、风能、地源热泵等易受到环境条件限制，导致系统运营过程中出现间歇性问题。储能是多能互补技术中多种新能源作为协调统一调度的蓄水池，也是实现能源互补及能量双向流动的重要支撑。目前，所有储能系统从大类上划分为机械储能、电化学储能及电磁储能技术等，在区域多能互补系统中具有通过峰谷电价差套利、平滑出力、参与调峰、调频辅助服务及存储弃风、弃光电量等优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前发展障碍体现于技术路线不成熟、定价体系不明确、市场机制不完善等方面。如今现在比较热门为分布式储能方式，即利用互联网的思维，建立储能云系统扩大能源存储的空间，降低储能成本。
储能在区域能源多能互补系统中具有较多应用，如通过冷热电联合储能系统可以打通电能与热能联络通道，实现对冷热电等多种能源形式的互补开发和综合利用，提升系统综合利用效率，利用电储热技术，还可以解决高可再生能源。
3 区域能源优化管理对策
3.1 做好项目前期分析规划
在传统的能源利用系统中，各种能源的开发使用等相对独立，存在区域性能源过剩或供应不足的情形，容易影响到生产生活以及降低能源效率。因此在推进区域能源供给项目时应综合考虑未来地方城市规划，利用多能互补技术建立以电能输送为核心的能源互联网，从“源—网—荷—储—售—云”为用户提供从能源供给、能源输送、需求侧管理、储能及销售等方面规划区域能源保障工作，以能源使用费用最低和环境污染最小作为规划目标，将能源需求量、区域特征、成本约束等作为约束条件。如可因地制宜在既有产业园区、大型公共建筑、居民小区等集中用能区域，实施供能系统能源综合梯级利用改造，推广应用多能互补供能模式，同时加强余热、余压以及工业副产品、生活垃圾等能源资源回收和综合利用。不仅保证了区域能源项目的多能横向互补、纵向优化，也减少了环境污染，提高了能源综合利用效率。
3.2 深化国家电力体制改革，建立完善冰蓄冷项目等优惠政策
电力行业发展面临着一些亟待解决的问题，其中较为突出的问题就是交易机制的缺失，导致资源利用效率不高。发电企业与用户之间没有形成制度性的交易模式，导致售电侧没有建立有效的竞争机制，市场化定价的机制也没有形成。为此，建议政府进一步加大电力等能源体制改革的深度，完善分布式发电项目市场化交易机制，建立健全冰蓄冷等新型项目的电价优惠政策，保证多能互补项目得到灵活发展。
3.3 加强区域内的多能互补技术推广应用
区域内多能互补技术的利用依赖于能源系统与信息系统的结合，只有实现了区域内多种能源的结合，降低多种能源耦合产生的影响，才能对这些能源生产、输送、存储、使用等各个环节进行有效的控制，优化能源的配置，保障用户用能质量的同时加大清洁能源的利用率。加强区域内的多能互补，保障协调优化体系的正常运行，通过研究分析试点项目建设运行现状，不断改善现有技术路线才能做好能源的优化管理。
4 结束语
随着国民经济水平的不断发展，能源消费总量及强度不断提高，区域多能互补集成优化和能源互联网技术在国内已逐渐引起广泛关注。区域能源多能互补集成优化系统是构建区域“互联网+”智慧能源系统的重要任务之一，有利于提高能源供需协调能力，推动能源清洁生产和就近消纳，减少弃风、弃光、弃水限电，促进可再生能源消纳，是提高能源系统综合效率的重要抓手，对于建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。
参考文献：
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[3]蔡世超.智慧能源多能互补综合能源管理系统研究[J].应用能源技术,2017(10):1-4.
论文作者:莫文杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/11/9
标签：能源论文; 系统论文; 区域论文; 技术论文; 储能论文; 能量论文; 分布式论文; 《基层建设》2018年第27期论文;