多能互補綜合能源系統(以下簡稱綜合能源系統)的核心是分布式能源及圍繞其開展的區域能源供應，是一種將公共冷、熱、電、燃氣乃至水務整合在一起的形式。綜合能源系統一方面通過實現多能源協同優化和互補提高可再生能源的利用率;另一方面通過實現能源梯級利用，提高能源的綜合利用水平。???????

1 背景

 中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施， 二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。

——2020年9月22日，在第七 十五屆大會一般性辯論上發表重要講話   

到2030年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。

——2020年12月12日，在氣候雄心峰會上通過視頻發表題為《繼往開來，開啟應對氣候變化新征程》的重要講話

4 多能互補在綜合能源系統中的關鍵問題

1）多能互補協同運行調度

多能互補的協同調度優化一直是這一領域研究的重點和關鍵，是系統規劃和市場互動博弈的基礎。通過多個系統的協同合作，實現區域系統的經濟和能效目標，并促進區域新能源的大規模消納。相反的，系統的耦合在取得效益增益的同時，故障后發生的影響范圍和影響程度也會擴大，特別是對于不同時間尺度的系統來說，很容易發生故障傳遞，因此，對于多能互補的系統風險評估還需要進一步深入研究。

2）多能互補協同規劃策略

對于多能互補的協同規劃，規劃場景構建與預測較傳統的電力系統規劃更加復雜，綜合政策、市場、氣象等重要信息，構建基于數據分析的規劃場景。依據源荷互補特性劃分互動集群，分別建立集群內源-荷-儲優化配置模型和供能網絡規劃模型，并基于分解協調思想實現互動集群和互濟網絡的協同優化規劃。在各場景下，通過冷熱電負荷需求、規劃問題不確定性及負荷可調潛力分析，計算用能需求的時空分布，據此確定規劃策略。

3）考慮用能替代的綜合需求響應

對多能互補系統，用戶參與需求響應的手段不于傳統的電能削減和在時間上的平移。用能替代正逐漸成為綜合需求響應的一個重要方式，能量的替代使用可降低用戶側的用能成本，在滿足用能需求的前提下響應各個能源系統的調度期望，可觀的響應收益為用戶相應行為提供充足的驅動力。但是，當前調度、規劃以及市場的研究中，很多都忽略了這種新的用戶響應形式。

4）熱/電/氣多能流計算

無論是在規劃還是調度運行中，能流計算一直是多能系統靜態分析的一個關鍵問題。一般采用改進的能源集線器模型，考慮耦合單元作為平衡節點對于電力網絡和天然氣網絡潮流的影響，形成該系統適用的潮流求解算法。相應的研究可分為統一求解法和解耦求解法兩類。采用統一求解法時，需要建立電力-天然氣系統的混合模型，然后在統一的框架下建立包含多個能網狀態的潮流方程，對系統綜合潮流進行求解，在算法求解方面往往要求較高。而解耦求解法需分析不同模式下多個系統的耦合關系，將電力潮流與天然氣以及熱力系統解耦計算，因此可以在原有獨立的潮流計算模塊上增加電/氣/熱耦合分析模塊來實現，計算難度較小。

5）多能市場互動策略與交易機制

綜合能源系統的多能互動參與主體主要包括園區綜合能量管理中心、各類工業用戶、居民用戶、電動汽車、新能源、儲能、熱電冷聯產系統等。各類主體在互動框架中扮演著不同的角色，根據自身的用電特性、風險偏好和響應潛力，響應電價信息和管理中心發布的可中斷信息，調整自身負荷計劃，從而達到柔性互動的目標。然多能主體眾多，不同的用戶利益訴求不同，其參與互動的目標也有所差異，因此一個能夠吸引用戶參加的健全的互動機制，應在一定程度上滿足各個主體不同的利益目標，