综合能源系统包括电源侧综合能源系统和用户侧综合能源系统，两者对于实现能源绿色低碳转型都十分重要。电源侧综合能源系统：侧重于大规模开发可再生能源和多种发电能源互补运行。用户侧综合能源系统：侧重于开发利用分布式可再生能源和电冷热气等多种能源耦合运行，从而最大限度提高用能效率。
从技术维度看，用户侧综合能源系统主要由系统集成技术和专项技术构成。系统集成技术是系统整体层面的规划、监测、分析、运行、交易技术，专项技术是实现某种特定功能且对系统运行发挥重要作用的技术。
节能新技术包括三个层次：①专项技术具有先进性和高效性，自身具有节能功效；②某项技术在综合能源系统中发挥重要作用，通过综合能源系统产生节能功效；③某项新技术能够促进可再生能源的消纳，减少化石能源消费。
- 背景
习近平主席在第75届联合国大会上，向国际社会宣誓我国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”目标，并在气候雄心峰会、中央财经委员会第九次会议、中央政治局会议、中央经济工作会议等会议上作出等重要指示。
在“双碳”目标下，我国终端用能趋势：充分发挥不同能源品种的互补特性，构建多元化终端用能体系，提高能源综合利用效率，降低主要靠单一能源品种满足需求带来的短缺风险。
终端能源消费应遵循因地制宜的原则，宜电则电、宜气则气、宜煤则煤，采用多元化手段，统筹满足低碳、高效、经济以及多种用能需求的目标要求。
综合能源系统是以电为中心，多种能源互补，可再生能源优先，满足用户电、冷、热、气等多种能源需求，具有经济、高效、绿色、智能等特征的新一代能源系统。其克服了传统单一能源的局限性，通过多能协同优化来有效提高能源综合利用效率，有效促进可再生能源消纳。
- 综合能源系统重点节能技术及发展趋势
我国综合能源系统未来发展力争在2021—2025年期间各关键技术初步实现国产化，系统中可再生能源比例超过30%，系统能源利用效率超过50%，建设运行成本不断下降；在2025—2035年期间各关键技术基本达到国际先进水平，系统中可再生能源比例超过50%，系统能源利用效率超过70%，建设运行成本较低，综合能源系统大范围推广；2035年以后各关键技术在国际上领先，系统中可再生能源比例超过70%，系统能源利用效率超过80%，低成本、高能效综合能源系统全面推广。
1）多能协同规划技术迫切需要在多能流系统建模仿真技术、优化规划技术以及综合评价技术等方面进行攻关，提高综合能源系统在不同时空尺度下的能源调配能力和能源网络可靠性，实现多种异质能源以及不同能源设备的优化配置。
2）智能运行技术迫切需要在综合能源系统调度的信息化、自动化、智能化等方面进行攻关，提高优化算法的灵活性、稳定性、快速性，提升对系统分析预测的准确性，实现综合能源系统的实时优化调度控制。
3）平台构架技术迫切需要在操作系统、应用软件、平台安全性等方面进行技术攻关，实现操作系统、应用软件的高度自主化，以及设备安全互联与高效管理，并通过通用化与定制化相结合的应用软件为政府、企业、用户等提供多样化的能源服务，实现能源流、数据流和价值流的统一，提升综合能源系统的总体效益。
4）智能量测技术迫切需要在智能传感器、信息接口、信息通信等方面进行技术攻关，解决多元数据的实时精确采集、不同传感设备间通信以及信息实时高效传输的难题，为综合能源系统提供高效、安全、泛在的信息量测能力。
5）大数据分析技术迫切需要基于对底层数据挖掘算法的研究，在多能耦合转换关系分析以及用户的用能和交易行为分析等方面进行攻关，解决综合能源系统海量数据实时分析挖掘的难题，为综合能源系统的优化运行提供支撑。
6）区块链技术迫切需要在智能合约、共识机制、加密算法等方面进行攻关，解决能源调度和交易等信息的分布式记录与存储、能源数据的广泛共享等问题，从而形成与综合能源系统供需相关的信用体系，促进综合能源交易的灵活开展及供需双方的高效协同。
7）燃料电池技术迫切需要在新型高效催化剂、质子交换膜等方面进行攻关，解决电堆性能低效、电池组寿命短、转换效率低等问题，实现燃料电池在汽车等领域的规模化应用以及便携式燃料电池的研发和应用。预计到2035年其成本将下降40%以上。
8）微型燃气轮机技术迫切需要在关键元器件、整机制造、燃料高效清洁燃烧等方面进行攻关，提高部件材料的耐高温能力、压气机的性能以及燃烧室的效率等，支撑天然气在综合能源系统中的高效利用。预计到2035年其成本可下降40%以上。
9）电池储能技术迫切需要在离子交换膜和电极材料、电解液组成、有序充放电等方面进行攻关，从而提升电池的容量、安全性、使用寿命、充放电灵活性。预计到2035年电池成本可下降50%以上，实现电池的智能有序充放电。
10）电制气技术迫切需要在电制氢气、电制天然气催化剂以及储气材料方面进行攻关，提升制气效率、储气密度以及储气设备的使用寿命，解决安全、高效的气体大容量制取和存储难题，成为多种能源协同的重要枢纽。预计到2035年电制气成本可下降70%。
11）储热蓄冷技术迫切需要在储热蓄冷材料方面进行技术攻关，提升蓄热材料的导热能力和传热效率以及蓄冷材料的蓄冷量，为综合能源系统提供效率高、稳定性好、寿命长的储热蓄冷装置。预计到2035年成本可下降60%。
12）有机朗肯循环发电技术迫切需要在系统设计、热力循环优化、核心设备制造等方面进行攻关，解决不同工质的匹配优化以及膨胀机、换热器、工质泵等核心设备设计制造问题，实现对低品位能源的高效利用。预计到2035年设备成本可下降50%。
13）太阳能光伏光热一体化技术迫切需要在组件制造、封装、运行等方面进行攻关，改进组件封装工艺，优化冷却介质流场，提高极端环境下的运行可靠性，满足建筑材料级结构和强度要求，成为楼宇综合能源系统中电能和热能的重要供给来源。预计到2035年成本可下降40%。
14）低温空气源热泵技术需要在新型制冷剂、压缩机技术、除融霜技术、系统优化设计等方面进行攻关，解决低温环境下系统效率衰减问题，以更高效、更稳定的性能为更大范围的区域供冷供热。预计到2035年成本可下降20%。
15）中深层地热技术需要在高温钻井、固井、深井换热、热量高效提取等方面进行攻关，解决钻井以及热量提取效率低等方面的难题，实现更小的打井面积、更低的建设和运营成本等，为综合能源系统提供不取用地下水、无回灌、无选址风险的热源。预期到2035年单位平米造价可降低15%。
三、综合能源发展需要解决的难点问题
1.体制机制有待进一步完善
（1）存在的问题
综合能源涉及多种能源类型和相关管理部门，部门间协同治理机制不健全。一方面，不同能源系统以及不同地域间体制壁垒仍未有效打破，多种能源、地区之间协调存在较大难度；另一方面，能源市场等关键机制建设仍有待提升，各市场主体活力有待进一步激发。
（2）解决思路
1）加强能源法律体系建设，推进能源管理体制改革。通过加强能源法律体系和管理体制建设，为综合能源服务发展提供法制基础，逐步打破不同品种、不同地域之间的能源壁垒，有力促进电、油、煤、气、氢等不同能源系统和体系间的数据共享、协同规划以及优化调度机制，并通过多元股权投资、混合所有制等形式推进能源一体化供应，支持能源结构优化与能效提升。
2）健全能源交易市场，促进综合能源服务与能源市场的良好互动。充分借鉴国外先进经验并结合我国国情，逐步完善电力、天然气等领域的现货、辅助等细分市场，并依托数字化先进技术构建完善的线上交易平台，提升交易效率的同时，有效促进不同能源市场间的有效融合，并推动综合能源系统与能源市场间的双向互动，依托市场力量优化配置资源。
3）以增量市场作为体制改革突破口，带动和引导存量市场变革。将新建商业楼宇及工业园区等各类增量市场作为体制改革创新的重点领域，建立与之适应的管理体制和市场机制，促进不同主体的深入协同合作。在此基础上，积极引导各企业将合作机制延伸到存量市场，充分调动各类市场主体在存量市场中的合作积极性。特别要努力做到进入用能企业“内部”和实现各种能源“融合”。
2.商业模式需要持续创新培育
（1）存在的问题
综合能源服务同时涉及实物资产和数字资产两大领域，并且面向的主体类型多样、需求独特，传统商业模式难以满足综合能源服务的需要，商业模式的滞后制约着综合能源服务商业价值的发挥。
（2）解决思路
1）不断丰富综合能源服务产品种类，如供需匹配、工业互联网、金融服务等。借助大数据、云计算、物联网、人工智能等先进技术，逐渐形成集咨询规划、能效检测、能效优化、多能供应等服务于一体的产品体系，并依托数据挖掘技术不断丰富用户画像，针对不同用户指定个性化、定制化解决方案，提升用户黏性及满意度。
2）打造“平台+生态”发展模式，推动产业链上下游合作模式升级。积极构建综合能源服务平台，一方面，可以有效联通产业链上下游企业，为企业间高效商业合作提供渠道，形成可持续发展的生态圈；另一方面，可以为用户浏览、选择业务提供低成本途径，同时借助线上渠道优势，提升用户对自身用能习惯及能效情况的掌控能力。
3.要抓紧建立统一的标准体系
（1）存在的问题
我国当前缺乏针对综合能源服务的统一的技术标准体系，致使数据接口、关键设备及子系统间兼容性相对较低，不同能源系统、不同服务供应商、不同客户群体协同合作成本高，严重制约了产业链上下游高效合作。
（2）解决思路
1）加强标准化工作顶层设计，制定一批核心关键标准。依据综合能源服务产业发展实际，加强标准化工作顶层设计和统筹协调，着力开展创新程度高、应用能力强的重要技术标准及相关运行和管理标准制定工作，提升整体服务质量，助力产业快速发展。
2）加强标准管理体系建设，打造高效高质的标准制定和发布平台。政府、行业、企业在标准管理与制定中都发挥着重要作用，要充分发挥政府的管理作用、协会的纽带作用以及企业的主体作用，加强协同，共同打造高水平、高效率的标准平台。
3）加强标准的跨界协调与合作，促进产业的高质量、低成本发展。针对行业应用需求，拓展现有标准化工作的领域和范围，探索建立跨行业跨领域标准化工作机制，建立与产业联盟的合作共赢关系和模式，降低产业链合作成本，促进产业高质量发展。
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