在“双碳”目标引领与新型城镇化深入发展的时代背景下,城市能源系统正经历一场深刻的变革。传统的单一、单向、垂直的能源供应模式已难以满足城市对高效、清洁、安全、智慧用能的需求。构建综合能源服务体系,成为推动城市能源互联网建设、实现能源高质量发展的关键路径与核心技术服务支撑。
一、 核心理念:从“单一供给”到“综合服务”
综合能源服务体系的核心,在于打破电、气、热、冷等多种能源系统间的壁垒,通过物理互联、信息互通与智能调控,实现多能互补、梯级利用和协同优化。其目标并非简单增加能源供给,而是以用户需求为中心,提供涵盖能源规划、生产、输送、存储、转换、消费及管理全链条的“一站式”高效解决方案。这标志着能源行业从传统的产品供应商向综合服务商的根本性转变。
二、 技术服务体系:城市能源互联网的“智慧引擎”
构建该体系离不开一系列关键技术的集成与创新服务:
- 规划设计服务: 基于城市地理信息、负荷预测、资源禀赋等数据,运用数字孪生、系统优化算法,进行区域级或城市级的综合能源系统顶层设计与规划,确保结构合理、运行经济、低碳可靠。
- 多能协调与转换技术: 包括高效热电联产、热泵、电制氢(P2G)、储能(电、热、冷)等技术服务,实现不同形式能源间的灵活转换与时空转移,平抑波动,提升整体效率。
- 智能化运行与调控平台: 依托物联网、大数据、云计算和人工智能技术,搭建“源-网-荷-储”一体化智慧能源管理平台。该平台能够实时监测、分析、预测并优化调度各类能源资产,实现自动需求响应、虚拟电厂聚合、市场交易支持等高级应用。
- 分布式能源集成服务: 为光伏、风电、天然气分布式能源、生物质能等提供便捷、高效的并网与本地消纳解决方案,促进清洁能源的就地开发与利用。
- 能效管理与增值服务: 为工业、商业、公共建筑及居民用户提供专业的能源审计、节能改造、用能诊断、合同能源管理等服务,并拓展碳资产管理、绿电交易等增值服务,深度挖掘能源价值。
三、 助力城市能源互联网建设的具体路径
通过上述技术服务体系的部署与实施,能够从多维度助力城市能源互联网建设:
- 提升能源效率与安全性: 多能互补和梯级利用大幅提高了能源综合利用效率,减少了对外部单一能源的依赖,增强了城市能源系统的韧性与抗风险能力。
- 促进可再生能源高比例消纳: 通过灵活性资源(储能、可调负荷等)的协调控制,有效平滑可再生能源出力波动,解决其间歇性、随机性带来的并网难题。
- 降低用能成本与碳排放: 优化运行策略和需求侧管理,帮助用户节约用能成本;最大化利用清洁能源,直接助力城市减排降碳目标的实现。
- 培育新业态与经济增长点: 综合能源服务催生了能源数据服务、智慧运维、交易代理等一系列新业态、新模式,为城市经济发展注入绿色新动能。
- 优化城市空间与功能布局: 区域综合能源站、地下综合管廊等基础设施的统筹规划与建设,促进了土地资源的集约利用和城市功能的优化升级。
四、 挑战与展望
当前,构建综合能源服务体系仍面临市场机制不健全、标准体系待统一、跨界融合难度大、初期投资较高等挑战。需要进一步加强政策引导与市场设计,推动关键技术装备的自主研发与标准化,鼓励多元主体参与,并探索创新的商业模式和投融资机制。
构建以用户为中心、以数字技术为驱动、以多能协同为特征的综合能源服务体系,是打通城市能源互联网“任督二脉”的技术关键。它不仅是一项技术服务,更是一种系统性变革,必将为城市带来更绿色、更高效、更智慧的能源有力支撑经济社会可持续发展与生态文明建设。