在2017儲能國際峰會上，華北電力大學教授曾鳴發(fā)表了主旨演講，他認為：“儲能是多能源子系統(tǒng)融合的紐帶，也是綜合能源系統(tǒng)的“心臟”。綜合能源系統(tǒng)中的儲能更加注重電能與其他能源之間的單向轉化和儲能技術，以及其他多能源之間的單、雙向轉化和存儲技術，其最終目標是要實現多元能源在時間、空間維度上的完全解耦，實現綜合能源解決方案的一般商品化產供銷模式。”他這樣說

綜合能源系統(tǒng)的現實意義

中國很有可能打造綜合能源系統(tǒng)，國家能源局已經有了23個多能互補示范工程項目，預計會在2018年年底完成。根據近幾年中國能源革命的探索與實踐總結，中國未來的能源使用會逐步過渡到綜合能源系統(tǒng)上去。而綜合能源系統(tǒng)框架一旦形成，儲能領域可能在定位與作用上發(fā)生一些根本性變化。

首先，隨著社會經濟的持續(xù)發(fā)展，能源生產和需求不斷增長，傳統(tǒng)對化石能源的過渡開發(fā)利用，導致了環(huán)境污染、氣候變暖、化石能源枯竭等問題，對可持續(xù)發(fā)展和高能效提出了重大挑戰(zhàn)。同時全球化和“一帶一路”戰(zhàn)略的提出使得國際能源合作進一步加強，形成開放包容、普惠共享的能源利益共同體、責任共同體和命運共同體，這將帶來更加多元的能源文化、技術和市場。因此，如何吸納多元化的能源文化和技術，提高各種能源的利用效率、強化能源系統(tǒng)之間的協(xié)調優(yōu)化、實現多能源的互補互濟顯得尤為重要。隨著能源系統(tǒng)中新能源比重的不斷增加，使傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的基本特征發(fā)生顯著變化，能源的供給側隨機性增強、可控性降低。可再生能源隨機波動比例越來越多，供給側隨機性波動可控性肯定下降，需求側新需求波動，有了電動汽車和儲能以及分布式，需求波動肯定和原來不一樣；能源的需求側高效化、清潔化；用能約束加強；系統(tǒng)整體運行的安全風險增加、整體性凸顯。

其次，綜合能源系統(tǒng)的背景就是環(huán)境問題以及能源的安全、效率問題，使得能源面臨諸多挑戰(zhàn)。一是體制壁壘。包括石油、天然氣、電力等能源子系統(tǒng)之間在規(guī)劃、運行和管理層面都相互獨立，存在管理及體制上的壁壘。二是技術壁壘，各種能源的特性不盡相同在能源生產、傳輸和使用環(huán)節(jié)實現互補協(xié)調都有一定困難。包括油、氣、電以及儲能和生產傳輸各種環(huán)節(jié)實現互補，目前都有一定的技術困難。三是市場壁壘，能源之間缺乏價值轉換媒介和機制，儲能價值如何轉換，通過什么媒介，油氣與電之間怎么轉化，一次能源與二次能源的轉換價值用什么媒介做支撐，以什么機制反映？都是亟待解決的問題，因此，難以實現能源互補之后帶來的社會和經濟效益。儲能要進行市場規(guī)則以及價值體現，而傳統(tǒng)能源尚存在體制、機制、市場模式的壁壘。

最后，綜合能源系統(tǒng)是指一定區(qū)域內利用先進的物理信息技術和創(chuàng)新管理模式，整合區(qū)域內煤炭、石油、天然氣、電能、熱能等多種能源，實現多種異質能源子系統(tǒng)之間的協(xié)調規(guī)劃、優(yōu)化運行、協(xié)同管理、交互響應和互補互濟。在滿足系統(tǒng)內多元化用能需求的同時，要有效地提升能源利用效率，促進能源可持續(xù)發(fā)展的新型一體化能源系統(tǒng)。綜合能源系統(tǒng)的提出具有三重現實意義。一是創(chuàng)新了管理體制。綜合能源系統(tǒng)的出現將會實現多種能源子系統(tǒng)統(tǒng)籌管理和協(xié)調規(guī)劃，打破體制壁壘。綜合能源系統(tǒng)是一種生產力，先進的生產力是要推進生產關系變革的，生產關系是什么？比如國家能源局原來的司局設置可能不一定滿足綜合能源系統(tǒng)的需求，這就需要推動體制改革。二是創(chuàng)新技術。通過研究異質能源的物理特性，明晰能源之間的互補性和可替代性，開發(fā)能源轉化和存儲新技術，提高能源開發(fā)和利用效率，打破技術壁壘。過去的技術是，電有電的新技術，石油是石油的新技術，天然氣有天然氣的新技術，相互間有技術壁壘。三是創(chuàng)新市場模式。建立統(tǒng)一的市場價值衡量標準和價值轉換媒介，使得能源轉化互補能體現出其經濟和社會價值，并挖掘新的潛在市場，為將來各種能源找到共同的價值標準。比如石油、天然氣的熱、冷、電找到一個共同標準，可以互相轉換，互相比較，形成一個統(tǒng)一市場。

綜合能源系統(tǒng)的三層架構

與能源互聯網相比，綜合能源系統(tǒng)更側重于能源物理系統(tǒng)，并且是依托于能源系統(tǒng)自身通過新思路、新技術來解決能源系統(tǒng)的發(fā)展和優(yōu)化問題，其內涵就是多能互補、協(xié)調優(yōu)化。多能互補指電力系統(tǒng)、煤炭、石油系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)等多能源子系統(tǒng)之間的互補協(xié)調。特別突出強調各類能源之間的平等性和“可替代性/互補性”。協(xié)調優(yōu)化指多種能源子系統(tǒng)在能源開發(fā)、傳輸、轉換利用等環(huán)節(jié)都可以相互協(xié)調，滿足多元的用能需求，提高整體用能效率，減少污染排放等目標。
而綜合能源系統(tǒng)擁有多個環(huán)節(jié)、多個能源子系統(tǒng)、多個終端自平衡單元，每個元件、每個部分、每個環(huán)節(jié)都與各子系統(tǒng)緊密互連、信息互動而非獨立存在。具體的架構形態(tài)可以通過對于物理層、信息層、市場層的剖析來確定。首先物理層，即所有能源子系統(tǒng)的能源生產、傳輸、轉化、存儲和消費過程中所涉及的物理設備和網絡架構。綜合能源系統(tǒng)的物理層猶如一個生物組織體，這個組織體中存在若干個相對獨立又廣泛互聯的物理單元，即各類異質能源的自平衡單元。每個單元能夠實現自我平衡，同時還可以和外部單元通過能源間的物理轉換和傳輸實現能量流的互補經濟。其次，信息層就是由信息采集、存儲、分析、處理的相關硬件設備和軟件系統(tǒng)組成，它是綜合能源系統(tǒng)的大腦中樞。綜合能源系統(tǒng)的信息層是由若干個信息集成控制單元組成，每個控制單元可以實現某方面或某區(qū)域內的信息采集、存儲和分析，將信息匯聚成信息流進行處理。信息層的信息分析和處理的結果反饋流向物理層以及市場層，并轉變?yōu)椴僮髦噶罨蚴袌鲂盘柕?。最后，市場層就是電力、天然氣市場等傳統(tǒng)能源市場在綜合能源系統(tǒng)中耦合的體現，突出體現各種能源在“能源互補、協(xié)調優(yōu)化”過程中的創(chuàng)新價值。在市場層中，政府制定市場基本規(guī)則并實施監(jiān)管，市場信號引導各類能源企業(yè)行為并推動綜合能源市場發(fā)展。企業(yè)是綜合能源服務的提供者、新技術的創(chuàng)造者，用戶是被服務對象也是市場的參與者和監(jiān)管者。

儲能是綜合能源系統(tǒng)的“心臟”

從不同系統(tǒng)層級來看，儲能在綜合能源系統(tǒng)中具有緩沖器、聚合器、穩(wěn)定器的作用。首先，儲能是廣域綜合能源系統(tǒng)的緩沖器。廣域范圍內，利用規(guī)?；瘍δ芗夹g協(xié)調集中式能源生產，利用能源子系統(tǒng)之間的單、雙向轉化和存儲技術來協(xié)調多能源調配，利用能源系統(tǒng)產、供、銷各環(huán)節(jié)存儲裝置和技術來合理確定（最優(yōu)化）能量存儲和轉化方案，從而最大限度地參與廣域能量協(xié)調調度與管理，為大規(guī)模能源生產利用提供“緩沖”，為廣域綜合能源系統(tǒng)能量互補提供支撐。其次，儲能在綜合能源系統(tǒng)中是聚合器，在區(qū)域范圍內分布式終端逐步增加，市場需求定制化凸顯的背景下，系統(tǒng)對于分布式能源和電動汽車分散用戶的聚合管理難度越來越大。儲能可以充當起能量的聚合器，集中起產能端和用能端的資源，與能源轉換裝置相互配合，共同維持系統(tǒng)和能源市場靈敏高效運行。最后，儲能是終端綜合能源系統(tǒng)的穩(wěn)定器?？稍偕茉吹牟▌有院蜕Ⅻc用戶能量需求的不確定性帶來了終端能源系統(tǒng)的雙側不確定性。對此，儲能系統(tǒng)可為終端能源系統(tǒng)提供輔助服務、能源備用、能源協(xié)調互補等服務，實現終端系統(tǒng)內能源生產與消費的平衡，是終端能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定經濟運行的重要保障。

綜上，儲能在未來能源系統(tǒng)中扮演著至關重要的作用。傳統(tǒng)意義上的儲能是指通過裝置或物理介質將能量存儲起來以便需要時可以加以利用的能量存儲裝置或者技術，更多的是指電能的存儲，重點在于電能存儲和雙向轉化技術。綜合能源系統(tǒng)中的儲能除了上述內涵外，更加注重電能與其他能源之間的單向轉化和儲能技術，以及其他多能源之間的單、雙向轉化和存儲技術，其最終目標是要實現多元能源在時間、空間維度上的完全解耦，實現綜合能源解決方案的一般商品化產供銷模式。電力系統(tǒng)與交通系統(tǒng)的融合少不了移動儲能和電動汽車的支持；天然氣系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的融合需要制氫技術等化學儲能的支持；電力系統(tǒng)與熱力系統(tǒng)的融合需要儲電和儲熱技術的支持?？梢?，儲能是多能源子系統(tǒng)融合的紐帶，也是綜合能源系統(tǒng)的“心臟”。