綜合能源服務不一定以電為核心

2019-04-24 11:20:07 大云網　點擊量：評論 (0)

熱力學定律中，最難理解的當屬第二定律，該定律有若干種表述方式，每種表述方式都很晦澀，學的時候就沒有真正搞懂過。（來源：微信公眾號電

熱力學定律中，最難理解的當屬第二定律，該定律有若干種表述方式，每種表述方式都很晦澀，學的時候就沒有真正搞懂過。

（來源：微信公眾號“電力市場那些事兒” 作者：郎木晨煙）

幾年前，當我的工作轉到綜合能源服務方向時，正趕上國家能源局出臺多能互補/集成優化的指導意見，并公示了23個示范項目名單。或許是畢業后一直在做電力自動化設備相關的技術工作，對能源的梯級利用、品質等概念頗為不解，很是困惑。

之后，跟蹤了幾個CCHP項目，接觸了比熱容、潛熱、焓等熱力學概念并學會了計算燃氣輪機輸出蒸汽的計算方法（感謝南自維美德的小何同志），對能源/能量才算是有了深入的認識。后來看到顯熱儲熱和相變儲熱介紹時，我微微一笑、欣然領會，。

原來“不可理喻”的熱力學第二定律也變得生動起來：熱力學第一定律指出了過程中能量必須守恒，熱力學第二定律指出并不是滿足能量守恒的所有過程都能實現。引申下，地球的能源品質在下降，可利用的能源逐漸衰竭。所以，我們必須提高能源的利用效率，積極發展可再生能源。

同時，項目跟蹤過程中，充分理解了負荷（熱、電）對分布式項目成敗的決定性作用，同時對電改的迫切性有了切身的體會。

現如今，綜合能源服務是熱點，關注度很高。大家一致認為從用戶需求入手、深入了解負荷特點、因地制宜開展工作是做成、做好項目的前提，但在很多介紹材料中，經常會出現以電為核心、以智能電網為核心等觀點。盡管在電力自動化廠家工作將近二十年，本人覺得這并不符合綜合能源服務的思想，原因如下：

1.綜合能源服務項目的建設原則是因地制宜、按需定制，一開始就扣上以電為核心的帽子，相當于自縛手腳，不利于項目開展。

2. 一次能源氣、風、光，二次能源冷、熱、電，各種能源形式各具特色，在多姿多彩的用戶需求面前，合適是最重要的，沒有核心、非核心之分。

電的品質高、標準化固然是其優點，但也帶來了柔性不夠（供需平衡要求高）、難以存儲的不足。相對而言，熱能的品質差別很大但靈活性好，高品好質的可以發電，中上品質的可以提供工業蒸汽，中下品質的可以制冷/熱，最不濟的提供生活熱水。同時，熱能適合存儲、具有較好的慣性，具有實現多能實時互補、互濟的先天優勢。與電配合時，可以提升電的靈活性。

在園區或樓宇場合，在大電網的支撐下，圍繞著熱進行能源系統規劃和設計，項目的可行性相對比較高。

天然氣也是如此，雖然是一次能源，但通過CCHP、PTG、FC等技術，與冷、熱、電、氫等能源靈活轉換。相比熱能，又具有遠距離傳輸的優勢。

3.電力不是一次能源，大部分情況下也不是終端能源。目前在中國，終端能源當中電力的占比只有25%左右[1]。既然要從用戶側入手，就得花大力氣、深入分析用戶的實際負荷。

雖然電能替代可以提高能源利用效率，但在很多過程工業領域，壓縮機而不是電動機是動力設備，蒸汽而不是電力是主要動力來源，比如建材、冶金、造紙、化工、食品、藥品等行業，熱電比都超過了3[2]。

國網能源研究院發布的《中國能源電力發展展望2018》顯示，隨著工業、建筑、交通等各部門的電氣化、自動化、智能化發展，清潔電力供應的優勢將逐步顯現，電能在終端用能結構中占比持續提升，2035年提高至32%-38%，2050年有望增至47%左右。就是說，即使到了2050年，超過50%的終端能源仍然不是電

4.開展綜合能源服務的初衷之一是提高能源利用效率，這需要從能源的產生、傳輸、使用等多個角度開展工作。片面的強調以電為核心，難免會忽視其他專業的重要性，不利于能源效率的提升。

舉個例子，北方冬天取暖，不能散燒煤了，要么煤改氣、要么煤改電，后者就是現在提的電能替代的一種形式。相比電鍋爐，熱泵的能效指數要高得多，更符合電能替代的要求。熱泵工作過程中，電雖然出力，但并不產生熱，只是熱的搬運工（和農夫山泉的廣告詞好像，）。熱泵的設計、性能提升更加依賴于熱能工程、工程熱物理、暖通等專業，而不是電氣專業。

火電廠中也有類似的情況，從亞臨界到超臨界到超超臨界機組，對發電效率提升起決定性作用的是鍋爐、汽機，而不是發電機。

5. 從服務角度來說，與電相比，其他能源形式的服務工作多多少少存在一定的差距，比如量測數據、設備運維、效率監視等。因此，提升綜合能源服務質量，或許其他能源更為迫切。

本人不提倡以電為核心的口號，并不反對以電核心的綜合能源項目，有的項目就得以電為核心。電是高品質能源，標準化程度高（電壓、頻率），適合遠距離傳輸且損耗小，因此較大區域范圍的綜合能源項目就可以電為核心。再比如，以風電、光伏等可再生能源發電為主的項目，為了有效的抑制電源的間歇性、實現與大電網友好互動以實現最大程度消納可再生能源的目的，也要將以電為核心的理念貫穿于各個環節。

最近，國內電力系統三位大咖李立浧院士、郭劍波院士、饒宏院長共同主編了一本書《智能電網與能源網融合技術》。在第二章“智能電網和智能能源網融合”，提到了三種模式，分別是“智能電網2.0”，“互聯能源網”，“互聯網+能源網”。

智能電網2.0模式下，電力行業主導，以電為核心，對應廣域能源互聯網。

互聯能源網模式下，智能電網與能源網同為平等主體，無須以何種能源網絡為主導，“去中心化”，對應區域與用戶級的智能能源網。書中第六章“區域與用戶級智能能源網”由天津大學王成山、王丹和賈宏杰三位教授執筆，詳細介紹了互聯能源網模式。

第三種模式使用互聯網思維改造傳統能源行業，形式多元化，物理層面的融合更多受到市場行為的支配。此時，物理網絡運營商將扮演物流公司的角色，為能源供應、需求雙方提供能源輸送通道，并借助大數據、云計算等技術促進能源網安全、可靠、經濟運行。

[1]2018中國國際清潔能源科技推廣周，中國工程院院士杜祥琬《能源轉型支撐高質量發展》

[2]唐學用等，《3種典型產業園區的綜合能源需求》

原標題:綜合能源服務，不一定以電為核心