储能是综合能源系统的心脏(2)

而综合能源系统拥有多个环节、多个能源子系统、多个终端自平衡单元，每个元件、每个部分、每个环节都与各子系统紧密互连、信息互动而非独立存在。具体的架构形态可以通过对于物理层、信息层、市场层的剖析来确定。首先物理层，即所有能源子系统的能源生产、传输、转化、存储和消费过程中所涉及的物理设备和网络架构。综合能源系统的物理层犹如一个生物组织体，这个组织体中存在若干个相对独立又广泛互联的物理单元，即各类异质能源的自平衡单元。每个单元能够实现自我平衡，同时还可以和外部单元通过能源间的物理转换和传输实现能量流的互补经济。其次，信息层就是由信息采集、存储、分析、处理的相关硬件设备和软件系统组成，它是综合能源系统的大脑中枢。综合能源系统的信息层是由若干个信息集成控制单元组成，每个控制单元可以实现某方面或某区域内的信息采集、存储和分析，将信息汇聚成信息流进行处理。信息层的信息分析和处理的结果反馈流向物理层以及市场层，并转变为操作指令或市场信号等。最后，市场层就是电力、天然气市场等传统能源市场在综合能源系统中耦合的体现，突出体现各种能源在“能源互补、协调优化”过程中的创新价值。在市场层中，政府制定市场基本规则并实施监管，市场信号引导各类能源企业行为并推动综合能源市场发展。企业是综合能源服务的提供者、新技术的创造者，用户是被服务对象也是市场的参与者和监管者。

储能是综合能源系统的“心脏”

从不同系统层级来看，储能在综合能源系统中具有缓冲器、聚合器、稳定器的作用。首先，储能是广域综合能源系统的缓冲器。广域范围内，利用规模化储能技术协调集中式能源生产，利用能源子系统之间的单、双向转化和存储技术来协调多能源调配，利用能源系统产、供、销各环节存储装置和技术来合理确定（最优化）能量存储和转化方案，从而最大限度地参与广域能量协调调度与管理，为大规模能源生产利用提供“缓冲”，为广域综合能源系统能量互补提供支撑。其次，储能在综合能源系统中是聚合器，在区域范围内分布式终端逐步增加，市场需求定制化凸显的背景下，系统对于分布式能源和电动汽车分散用户的聚合管理难度越来越大。储能可以充当起能量的聚合器，集中起产能端和用能端的资源，与能源转换装置相互配合，共同维持系统和能源市场灵敏高效运行。最后，储能是终端综合能源系统的稳定器。可再生能源的波动性和散点用户能量需求的不确定性带来了终端能源系统的双侧不确定性。对此，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，实现终端系统内能源生产与消费的平衡，是终端能源系统安全稳定经济运行的重要保障。

综上，储能在未来能源系统中扮演着至关重要的作用。传统意义上的储能是指通过装置或物理介质将能量存储起来以便需要时可以加以利用的能量存储装置或者技术，更多的是指电能的存储，重点在于电能存储和双向转化技术。综合能源系统中的储能除了上述内涵外，更加注重电能与其他能源之间的单向转化和储能技术，以及其他多能源之间的单、双向转化和存储技术，其最终目标是要实现多元能源在时间、空间维度上的完全解耦，实现综合能源解决方案的一般商品化产供销模式。电力系统与交通系统的融合少不了移动储能和电动汽车的支持；天然气系统和电力系统的融合需要制氢技术等化学储能的支持；电力系统与热力系统的融合需要储电和储热技术的支持。可见，储能是多能源子系统融合的纽带，也是综合能源系统的“心脏”。（国际融资记者仅一根据曾鸣演讲整理，杜秋摄影）

在2017储能国际峰会上，华北电力大学教授曾鸣发表了主旨演讲，他认为：“储能是多能源子系统融合的纽带，也是综合能源系统的“心脏”。综合能源系统中的储能更加注重电能与其他能源之间的单向转化和储能技术，以及其他多能源之间的单、双向转化和存储技术，其最终目标是要实现多元能源在时间、空间维度上的完全解耦，实现综合能源解决方案的一般商品化产供销模式。”他这样说

综合能源系统的现实意义

中国很有可能打造综合能源系统，国家能源局已经有了23个多能互补示范工程项目，预计会在2018年年底完成。根据近几年中国能源革命的探索与实践总结，中国未来的能源使用会逐步过渡到综合能源系统上去。而综合能源系统框架一旦形成，储能领域可能在定位与作用上发生一些根本性变化。

文章来源：《心脏杂志》 网址: http://www.xzzzzzs.cn/qikandaodu/2021/0312/538.html