综合能源服务不一定以电为核心

2019-04-24 11:20:07 大云网　点击量：评论 (0)

热力学定律中，最难理解的当属第二定律，该定律有若干种表述方式，每种表述方式都很晦涩，学的时候就没有真正搞懂过。（来源：微信公众号电

热力学定律中，最难理解的当属第二定律，该定律有若干种表述方式，每种表述方式都很晦涩，学的时候就没有真正搞懂过。

（来源：微信公众号“电力市场那些事儿” 作者：郎木晨烟）

几年前，当我的工作转到综合能源服务方向时，正赶上国家能源局出台多能互补/集成优化的指导意见，并公示了23个示范项目名单。或许是毕业后一直在做电力自动化设备相关的技术工作，对能源的梯级利用、品质等概念颇为不解，很是困惑。

之后，跟踪了几个CCHP项目，接触了比热容、潜热、焓等热力学概念并学会了计算燃气轮机输出蒸汽的计算方法（感谢南自维美德的小何同志），对能源/能量才算是有了深入的认识。后来看到显热储热和相变储热介绍时，我微微一笑、欣然领会，。

原来“不可理喻”的热力学第二定律也变得生动起来：热力学第一定律指出了过程中能量必须守恒，热力学第二定律指出并不是满足能量守恒的所有过程都能实现。引申下，地球的能源品质在下降，可利用的能源逐渐衰竭。所以，我们必须提高能源的利用效率，积极发展可再生能源。

同时，项目跟踪过程中，充分理解了负荷（热、电）对分布式项目成败的决定性作用，同时对电改的迫切性有了切身的体会。

现如今，综合能源服务是热点，关注度很高。大家一致认为从用户需求入手、深入了解负荷特点、因地制宜开展工作是做成、做好项目的前提，但在很多介绍材料中，经常会出现以电为核心、以智能电网为核心等观点。尽管在电力自动化厂家工作将近二十年，本人觉得这并不符合综合能源服务的思想，原因如下：

1.综合能源服务项目的建设原则是因地制宜、按需定制，一开始就扣上以电为核心的帽子，相当于自缚手脚，不利于项目开展。

2. 一次能源气、风、光，二次能源冷、热、电，各种能源形式各具特色，在多姿多彩的用户需求面前，合适是最重要的，没有核心、非核心之分。

电的品质高、标准化固然是其优点，但也带来了柔性不够（供需平衡要求高）、难以存储的不足。相对而言，热能的品质差别很大但灵活性好，高品好质的可以发电，中上品质的可以提供工业蒸汽，中下品质的可以制冷/热，最不济的提供生活热水。同时，热能适合存储、具有较好的惯性，具有实现多能实时互补、互济的先天优势。与电配合时，可以提升电的灵活性。

在园区或楼宇场合，在大电网的支撑下，围绕着热进行能源系统规划和设计，项目的可行性相对比较高。

天然气也是如此，虽然是一次能源，但通过CCHP、PTG、FC等技术，与冷、热、电、氢等能源灵活转换。相比热能，又具有远距离传输的优势。

3.电力不是一次能源，大部分情况下也不是终端能源。目前在中国，终端能源当中电力的占比只有25%左右[1]。既然要从用户侧入手，就得花大力气、深入分析用户的实际负荷。

虽然电能替代可以提高能源利用效率，但在很多过程工业领域，压缩机而不是电动机是动力设备，蒸汽而不是电力是主要动力来源，比如建材、冶金、造纸、化工、食品、药品等行业，热电比都超过了3[2]。

国网能源研究院发布的《中国能源电力发展展望2018》显示，随着工业、建筑、交通等各部门的电气化、自动化、智能化发展，清洁电力供应的优势将逐步显现，电能在终端用能结构中占比持续提升，2035年提高至32%-38%，2050年有望增至47%左右。就是说，即使到了2050年，超过50%的终端能源仍然不是电

4.开展综合能源服务的初衷之一是提高能源利用效率，这需要从能源的产生、传输、使用等多个角度开展工作。片面的强调以电为核心，难免会忽视其他专业的重要性，不利于能源效率的提升。

举个例子，北方冬天取暖，不能散烧煤了，要么煤改气、要么煤改电，后者就是现在提的电能替代的一种形式。相比电锅炉，热泵的能效指数要高得多，更符合电能替代的要求。热泵工作过程中，电虽然出力，但并不产生热，只是热的搬运工（和农夫山泉的广告词好像，）。热泵的设计、性能提升更加依赖于热能工程、工程热物理、暖通等专业，而不是电气专业。

火电厂中也有类似的情况，从亚临界到超临界到超超临界机组，对发电效率提升起决定性作用的是锅炉、汽机，而不是发电机。

5. 从服务角度来说，与电相比，其他能源形式的服务工作多多少少存在一定的差距，比如量测数据、设备运维、效率监视等。因此，提升综合能源服务质量，或许其他能源更为迫切。

本人不提倡以电为核心的口号，并不反对以电核心的综合能源项目，有的项目就得以电为核心。电是高品质能源，标准化程度高（电压、频率），适合远距离传输且损耗小，因此较大区域范围的综合能源项目就可以电为核心。再比如，以风电、光伏等可再生能源发电为主的项目，为了有效的抑制电源的间歇性、实现与大电网友好互动以实现最大程度消纳可再生能源的目的，也要将以电为核心的理念贯穿于各个环节。

最近，国内电力系统三位大咖李立浧院士、郭剑波院士、饶宏院长共同主编了一本书《智能电网与能源网融合技术》。在第二章“智能电网和智能能源网融合”，提到了三种模式，分别是“智能电网2.0”，“互联能源网”，“互联网+能源网”。

智能电网2.0模式下，电力行业主导，以电为核心，对应广域能源互联网。

互联能源网模式下，智能电网与能源网同为平等主体，无须以何种能源网络为主导，“去中心化”，对应区域与用户级的智能能源网。书中第六章“区域与用户级智能能源网”由天津大学王成山、王丹和贾宏杰三位教授执笔，详细介绍了互联能源网模式。

第三种模式使用互联网思维改造传统能源行业，形式多元化，物理层面的融合更多受到市场行为的支配。此时，物理网络运营商将扮演物流公司的角色，为能源供应、需求双方提供能源输送通道，并借助大数据、云计算等技术促进能源网安全、可靠、经济运行。

[1]2018中国国际清洁能源科技推广周，中国工程院院士杜祥琬《能源转型支撑高质量发展》

[2]唐学用等，《3种典型产业园区的综合能源需求》

原标题:综合能源服务，不一定以电为核心