综合能源系统

本书探索综合能源系统的规划与运行，介绍其市场交易机制，探究构建综合能源系统后可获取的综合效益，解析国内外典型的综合能源系统案例，可为我国综合能源系统的进一步发展提供借鉴。

构建综合能源系统是“建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系”的题中应有之义。本书重点介绍综合能源系统相关理论，包括综合能源系统规划及运行优化理论、市场交易机制、效益评估体系、综合能源服务的商业模式、综合能源系统仿真平台及国内外综合能源系统建设的典型案例等六个方面内容。
本书适用于各级政府能源与电力主管部门的有关人员、电力及能源企业有关部门的管理决策人员，以及有关研究人员参考使用。

能源是保障国家长治久安和国民经济稳定发展的基础，党的十八大后，面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势，*总书记从保障国家能源安全的全局高度，提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，即推动“能源生产革命、能源消费革命、能源体制革命、能源技术革命，并全方位开展国际合作”，致力于建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

随着我国经济发展模式的转变和人民生活方式的调整，传统能源体系以单一系统的纵向延伸为主的建设路径和发展模式不再适用，必须增强多种能源间的互补互济和协调运行，构建综合能源系统的发展理念应运而生。综合能源系统，具体是指一定区域内的能源系统利用先进的技术和管理模式，整合区域内石油、煤炭、天然气、电力以及需求响应等多种能源资源，实现多异质能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济，在满足多元化用能需求的同时有效提升能源利用效率，进而促进能源可持续发展的新型一体化能源系统。构建综合能源系统是“建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系”的题中应有之义。

２０１６年１２月，国家能源局公布首批２３个多能互补集成优化示范工程，我国开始实施多能互补综合能源系统建设试点示范。２０１７年３月，国家能源局公布首批５５个“互联网＋”智慧能源示范项目名单，各地政府及各能源电力企业也纷纷开展相关示范项目建设，我国的综合能源系统建设进入实操阶段。２０１８年，能源电力企业纷纷作出向综合能源服务商转型的战略部署。２０１９年初，国家电网有限公司发布了《推进综合能源服务业务发展２０１９—２０２０年行动计划》，表明依托综合能源系统开展综合能源服务是国家电网有限公司未来业务转型的重要方向；中国南方电网有限责任公司提出了向“智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商”转型的发展战略，并发布了《关于明确公司综合能源服务发展有关事项的通知》。

在能源革命不断推进的背景下，各能源电力企业向综合能源服务商转型的重要目的之一就是服务于综合能源系统建设，为用户提供更安全、智慧、经济、便捷的综合能源服务。电网公司未来发展必须依托综合能源系统和“云大物移智链边”等信息通信技术的融合应用，实现传统业务升级，提升企业运行效率。区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，在智能合约、分布决策、协同自治、拓扑形态、交易监管等方面与综合能源服务的需求有着天然匹配性，能够促进多个综合能源系统之间的协同运行与管理，激发区域分布式能源市场的活力。

近３０年来，作者围绕综合资源规划、电力需求响应、综合能源系统开展了较为深入的研究，出版了《电力需求侧管理》（２０００年，曾鸣著）、《电力需求侧管理的激励机制及其应用》（２００１年，曾鸣著）、《综合资源规划及其激励理论与应用》（２０００年，曾鸣著）等专著，并在《人民日报》发表了《利用能源互联网推动能源革命》（２０１６年１２月５日第九版）、《构建综合能源系统》（２０１８年４月９日第七版），在综合能源系统领域积累了深厚的研究基础。

在此背景下，本书围绕综合能源系统重点介绍以下几方面内容：第１章分析了我国构建综合能源系统面临的内外部环境，明确此项工作的必要性及关键问题。分析了我国构建综合能源系统的外部环境和内部环境；阐述了我国构建综合能源系统的必要性，并提出了构建综合能源系统面临的关键问题。第２章提出了综合能源系统规划及运行优化的主要理论、方法及案例。分析了综合能源系统的基本架构和特点，以及“源网荷储”耦合互补机理；提出了综合能源系统典型设备建模及优化算法；介绍了综合能源系统规划优化理论和运行优化理论，并分别进行了案例分析。第３章阐述了综合能源系统市场交易的基本概念、体系架构、交易机制。分析了综合能源系统市场的基本概念与特点；进行了综合能源系统市场体系设计；提出了综合能源系统区域分布市场交易技术和机制。第４章建立了综合能源系统能够带来的综合效益及具体效益评估的指标和方法。阐述了综合能源系统发展带来的经济效益、社会效益和环境效益等综合效益；构建了综合能源系统综合效益评估指标体系；建立了综合能源系统综合效益评估体系及方法。第５章分析了综合能源服务的可行商业模式及运营模式。分析了综合能源服务的内涵；探讨了综合能源服务发展的商业模式，并进行了综合能源服务典型运营模式的策略分析。第６章构建了综合能源系统仿真平台。设计了综合能源系统仿真平台基本架构；分别对平台中的规划优化模块、运行优化模块、市场交易模块和效益评估模块的场景设置、参数提取、优化过程以及结果输出进行了阐述。第７章分析了国内外综合能源系统的典型案例。围绕国内外具有综合能源系统特征的典型案例（包括项目概况、实施过程和实施效果）进行针对性分析。

本书由华北电力大学曾鸣教授、王永利副教授、刘英新博士著。曾博、张硕、王雨晴、董厚琦、许彦斌、刘沆、董焕然、马裕泽、宋福浩参与了大量的资料收集和整理工作。由于时间仓促，书中难免存在不足之处，请读者批评指正。

作者

２０１９年１１月