近日，第二十三届中国国际石油石化技术装备展览会（cippe2023）在北京落幕。展会上，多家石油公司展出的新能源、低碳产品吸引了一波关注。在加快构建新型能源体系，加速推进实现“双碳”目标的今天，传统能源与新能源如何实现融合？多能互补能源系统到底什么样？
2021年，国家发展改革委、国家能源局联合发布了《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》，对“源网荷储一体化”和多能互补项目模式的实施路径提出了具体意见。电力是油气生产的命脉，让海上油气田用上绿色电力，为传统油气产业与新能源产业融合发展提供了创新路径，对我国能源转型发展具有重要意义。
多能互补分布式能源
一种未来向供能模式
多能互补分布式能源系统概念起源于美国，起初的目的是通过用户端的发电装置，利用应急发电机并网供电，以保障电网安全的多元化。早期，分布式能源系统以天然气作为主要燃料，以此发展微电网，并逐步发展将微电网连接成智能电网。随着全球能源转型不断推进，欧洲国家优化能源结构，积极推广太阳能、风能等可再生分布式能源。目前，德国、丹麦、荷兰的分布式能源发电量分别占到国内总发电量的53%、38%和38%。
由于我国能源富集地区与消费中心逆向分布，我国主要采取集中式能源供应方式，其特点为“中心供应，外围利用”，典型例子如“西电东送”“西气东输”等工程。在能源转型背景下，以分布式能源、可再生能源为代表的多能互补分布式能源系统与常规集中式供能系统有机结合，将成为未来能源系统的发展方向和主流模式，并成为新的经济发展增长点。
多能互补分布式能源系统是传统分布式能源应用的拓展，是对本地电源侧、电网侧、负荷侧资源进行一体化整合的物理概念，是一种可包容多种能源资源输入，并具有多种产出功能和输运形式的区域能源互联网系统。其电源侧可充分融合风能、太阳能、水能及清洁的天然气等传统能源与新能源，形成多能互补组合输入形式。
主要分为两种形式，第一种是面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，通过天然气热、电、冷三联供和能源智能微电网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用，主要为天然气分布式能源；第二种是建设大型综合能源基地，利用风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势，建设风光水火储多能互补能源系统，此种形式针对电源侧，常见的商业化应用形式有“风光储一体化”“风光水（火）储一体化”等。
风光储一体化
风光储一体化是将风能、太阳能资源和储能同场一体化设计，通过功率预测、人工智能技术及先进监测控制技术，实现了风、光、储协同优化、智能高效运行。风光储一体化电力系统侧重于电源基地开发，结合当地资源条件和能源特点，因地制宜采取风能、太阳能等多能源品种发电互相补充。该技术可通过储能装置的设计和智能化控制系统的应用，有效解决可再生能源不稳定性和不可控性的问题。
风光水（火）储一体化
风光水（火）储一体化模式是在风能、光伏资源基础上，电源侧增加水力、煤炭或天然气发电项目，并适度纳入一定比例储能，进一步解决风电和光伏并网调峰问题，实现平滑上网。当阳光充足或风力强劲时，采用光伏、风力发电，直输用户或储能装置吸纳；当光伏和风力不足时，通过电网调度系统自动调节水电或火电，以减少天气变化对风光发电的影响，提高发电质量，获得稳定可靠的电力。
促进能源协同发展
优化能源消费结构
多能互补分布式能源系统除了具有能源利用效率高、靠近用户、环境污染小、解决边远地区供能问题等优势外，还有利于多种能源协同发展、优化能源消费结构。
风光储一体化将风能、太阳能资源和储能同场一体化设计，通过功率预测、人工智能技术及先进监测控制技术，实现了风、光、储协同优化、智能高效运行。即便风能、光伏等可再生能源发电具有间歇性和波动性，二者耦合发电互补可以减少对电网产生的波动；在风光火（燃气）发电中，天然气发电凭借运行灵活、启停时间短、调节性能出色等优势，可充当良好的启停调峰、季节调峰电源，以弥补可再生能源发电的不稳定，有力保障新能源高效消纳利用，有效降低公共电网调峰和容量支撑压力。
多能互补模式结合当地资源条件和能源特点，因地制宜采取多种传统能源与新能源资源 互补发电。通过优化水电、火电与新能源发电比例，提升配套水电、火电调节性能的同时，可实现存量传统发电量与新能源发电量的就近消纳，更有利于优化能源结构，破解资源环境约束难题。
当传统油气田接入绿色电网
多能互补分布式能源系统主要应用于新城镇、新产业园区、新建大型公用设施、商务区和海岛地区等工业和民生用电负荷大的新增用能区域。充分开发利用风能、太阳能、水能等可再生能源，探索利用传统能源与可再生能源的融合发展，传统油田企业正积极探索建立“风光火储一体化”绿色低碳示范园区。
中国石化河南油田
今年以来，河南油田根据不同生产区域的能耗情况，通过光伏、风力发电和污水余热、地热利用等，多点发力构建多种能源协同互补的能源开发利用模式。截至4月，已实施16个光伏发电项目、1个风力发电项目、3个余热利用项目和1个地热利用项目。
中国石油大庆油田
中国石油投产的首个风光储一体化开发项目大庆油田采油七厂葡二联地区小型分布式电源集群应用示范工程，于去年12月正式并网发电。该工程设计建设23座光伏发电站、2台风力发电机组，配套建设1套储能装置，总装机容量为12.2兆瓦。据了解，该工程一期设计年发电量可达375.4万千瓦时，每年可节约电费2902万元。
中国海油涠洲油田群
为更好满足涠洲岛居民用电需求，助力海上油田绿色化发展，2022年1月，中国海油建设涠洲光伏电站正式投入运行，面积约3.6万平方米，总装机容量4.5兆瓦，设计装机容量517万千瓦时。截至5月，已累计发电576万千瓦时，节省天然气191.6万立方米，节能1900吨，减碳3960吨，为海上油田低碳开发模式积累了宝贵经验。
面对能源绿色低碳转型发展的大趋势，国内多个老油区迫切需要走出一条油气转型发展新路。今年2月、国家能源局发布《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案（2023-2025 年）》，为油气田的可持续发展指明了路径。通过依托油区及企业周边资源，以油气产业为基础加强新能源开发利用，推动传统油气生产基地向清洁能源基地转型发展，推广风光储一体化协同等特色模式，为传统石油企业转型升级赋能。
