代广青 单其超
山东创佳新能源科技有限公司
【摘要】随着我国经济的飞速发展，各行各业也实现了较大的进步，但在发展经济的过程中，对生态环境造成的破坏也是非常严重的。而近些年国家提出了可持续发展战略，对于清洁能源的应用越来越重视，在开展风光互补发电系统，能够使环境污染问题得到有效改善，搭建良好的生态环境，对于我国电力系统的可持续健康发展有非常重要的现实意义。
【关键词】清洁能源；多能互补；关键技术；发展现状
我国近年来逐渐加大了对能源方面的开发，尤其是对于风能和太阳能的应用越发完善，也是目前世界上开发规模最大的国家之一。在我国电力系统渗透率中，光伏和风电日益增大，但是这些能源存在波动性、间歇性和随机性的特点，需要加强控制、调度和安全规划方面的工作。但是风电和光伏装机容量较大，想要充分利用这些清洁可再生能源，就需要电网始终保持安全稳定运行。但目前实际在进行风能和太阳能并网的时候，受到调峰能力、预测不准、调度模式不健全等因素的影响，还需要进一步加大对基础设施的建设力度，充分发挥出多能互补技术的价值，为电网安全稳定运行提供重要支持。
一、多能互补技术概述
在传统能源上拓展出来的多能互补技术，实现了有点扩面多能互补的效果，相比较传统发电的局限性，对污染不会造成污染。多能互补能够将各方资源充分利用起来，实现多种能源的相互补充，构建能源互联网，从而合理分配各地区的能源使用情况，使能源需求紧缺的问题得到有效改善。比如，目前常见的水电和风电的互补、火电和光电的互补等。
在当前信息化时代背景下，越来越多的电子产品开始广泛应用，对我们的生产生活带来了巨大的影响。但是，这些电子产品的生产开发，却需要消耗大量的能源，目前已经到了急需要改善能源结构，发展清洁能源，建设生态文明的重要深化改革时期。在党的十九大报告中，明确提出了要建立绿色低碳循环的经济体系，加强对清洁能源市场的推广，构建更加完善的能源体系。作为我国推进能源现代化转型的重要方式，多能互补对于建设安全高效的能源体系和清洁低碳能源具有非常重要的作用。
二、多能互补技术在我国的发展现状
目前我国能源战略的主要发展方向是开发核能、太阳能和风能，但是受到这些新能源不确定因素的影响，实际在接入电力系统的时候，会对主电网的运行质量和安全有一定的影响，出现脱网等问题，对新能源的发展有非常大的影响。因此，需要采用多能互补的分布式技术，对能源供给侧结构进行完善。早在2012年的时候，我国就已经提出了要大规模开发利用清洁能源，建立全球能源互联网构想，并在2016年颁布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》。在该“意见”中，明确提出了要建立国家级风光水火多能互补示范工程，实现一体化集成功能，对可再生能源并网调控进行了部署。并在2017年公示了第一批示范工程建设项目，到了2020年终端一体化集成供能系统比例达到了50%。
三、多能互补发展中主要存在的问题
相比较西方国家来说，我国在能源方面的起步时间较短，尤其是对于供电基础设施的建设还需要进一步完善，加强多能互补方面的建设力度。
因为当前开展多能互补供电，对能源造成的浪费是比较严重的，不但无法体现出环保性的特点，经济效益也达不到预期效果。并且，对于多能互补系统来说，节约能源和多能互补是核心要素，需要合理设计多能互补系统，才能充分利用资源，但在我国不同地区的发电利用率不高，还需要进一步改进。
四、多能互补关键技术与发展趋势
对于多能互补系统来说，可以根据不同的用能对象和能源资源条件，有机整合多种能源形式，充分展现出多能互补系统的供应安全性、灵活性。包含的关键技术主要有储能技术、协调优化控制系统、多能混合建模、分布式能源等。
（一）储能技术
作为多能互补系统发展的关键技术，储能技术能够增加系统运行灵活性，具有解决弃电、辅助服务、计划出力跟踪、移峰填谷等作用。储能技术还可以使负荷功率与发电功率不匹配的问题得到有效解决，提高系统可靠性和灵活性。在不同的场景应用储能技术，还能够平抑需求侧的热负荷波动、解决综合能源系统中的热需求和供给的不平衡、改善电能质量的效果。
（二）协调优化控制系统
因为在多能互补熊中的能源形式有很多种，想要确保系统的稳定安全运行，就需要多种能流开展协调优化控制。利用信息通讯技术，就可以通过分布式设备实现协同合作，实现多能互补系统协调控制，协同调度系统的可控能源，具有系统控制、状态监控、故障恢复和故障诊断的作用。TengfazlTeng等人开发得混合式多智能体系统，在多层分散模式下运行，实现自愈控制和自动故障监测。但是，目前的协调优化控制系统相比较电力调度来说还需要进一步改进，需要对不同能源形式的空间尺度和多时间进行管理，相对更加滞后。
（三）多能混合建模
对不同类型的能源运行和互补转化，可以通过多能混合建模进行描述，是其他关键技术和集成优化的基础所在。相比较传统的能源领域来说，多能混合建模还有很多需要完善的地方，比如传统的电网建模中的潮流模式，包含了热力工况模型和水利工况模型。但是对于多能混合建模来说，涉及到的能量系统比较多，不同的系统需要针对不同的物理定律，涉及到的变量也有很大的差别，所以求解更加复杂。现阶段，多能互补系统通用建模方法能量枢纽是应用较为广泛的一种。在能量枢纽中输入天然气、沼气或电力，使热负荷和电负荷供应得到优化，进一步改进了应用方案，降低了碳排放。
（四）分布式能源
在系统中，分布式能源系统主要是负荷和配电网附近布置，包含了燃料电池、燃气轮机、太阳能集热发电、光伏发电等，实现了能源综合利用。该系统得了类型包含了模块化、小容量和小规模，可以将高品位能源进行发电。随着科技的发展，对于可再生能源的不同集成方式也有了更多的研究成果，已经实现了与天然气CCHP系统相互补充，降低了污染排放，减少了燃料的消耗。
五、结束语
总而言之，虽然近些年我国经济实现了跳跃式发展，在国际上的地位也越来越多，但由于能源紧缺等多方面因素的影响，在当前能源多元化时代下，要尽快建立适合我国的多能互补技术。通过应用多能互补系统，促进能源供应形式的深化改革，利用多能互补技术，实现我国能源转换利用率的有效提升，也为我国建设社会主义现代化贡献一份力量。
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