第1章
背景與概述

能源是經濟社會發展的重要物質基礎。隨著我國能源革命向縱深不斷推進，電力正從過去的二次能源轉變為其他行業的基礎能源，能源體系發生著深刻變革，不斷向電氣化、低碳化、智能化、綜合化等方向發展。2020年9月，國家提出了2030年前實現碳達峰、2060年前力爭實現碳中和的目標，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系提出了明確的時間表。隨后提出了構建以新能源為主體的新型電力系統，為“雙碳”背景下我國能源電力轉型指明了方向。

隨著新能源大規模接入，電力系統面臨長時間尺度上的平衡難題，存在能源供給安全風險。為應對一次能源的不確定性，保證電力系統安全穩定高效運行，需要提升能源系統的靈活性，推進“源-網-荷-儲”一體化和多能互補發展，實現多種能源和用能形式的綜合優化，以多種能源儲存介質作為重要的中間媒介，平抑能源供給側與能源消費側間的偏差，保證大規模新能源順利消納。

未來，電能在能源結構中的占比將不斷提高，能源支柱定位不斷加強，將形成以電網為樞紐平臺的綜合能源系統。綜合能源系統本質上是信息物理社會系統（CPSS），具有多利益主體關聯、多環節/過程耦合、多能源規劃/運行協同、多目標/約束制衡等復雜因素，除了監測感知信息物理系統的安全風險和運行態勢，還需關注社會經濟、人類行為等對系統帶來的影響。綜合能源系統可使電、熱、冷、氣等能源深度耦合，實現工業、交通、建筑等領域的電能替代，同時實現多類型能源轉化與互補，以及多種儲能設備、用能負荷，乃至多系統間的協調配合，形成宜電則電、宜熱則熱、宜氣則氣等因地制宜的用能形式。在滿足系統內多元化用能需求的同時，提高能源系統的安全性、靈活性和綜合利用效率，進而減少系統碳排放，為構建新型電力系統、實現“雙碳”目標提供支撐。

本書將從介紹綜合能源發展的背景出發，給出綜合能源系統的基本概念和內涵，梳理綜合能源應用場景、技術體系、商業模式及相關政策，總結綜合能源的典型案例與實踐經驗，展望綜合能源的未來發展趨勢。