“多能互补”是一种综合性的能源利用理念和技术策略。
一、概念含义
- 多能互补主要是指按照不同能源的特性和优势，综合利用多种能源，通过彼此之间的协同、互补，实现能源系统的高效、稳定和可持续供应。这些能源包括但不限于传统的化石能源（如煤炭、石油、天然气）、可再生能源（太阳能、风能、水能、生物质能、地热能）以及其他能源形式（如氢能等）。
二、互补方式
- 时间互补
- 以太阳能和风能为例，太阳能发电主要在白天，而风能发电取决于风力资源，其发电时间并不固定。在一天当中，可能白天阳光充足时太阳能发电量大，夜间或阴天时则可以依靠风力发电来满足电力需求。通过合理配置这两种能源的比例和储能系统，就可以实现时间上的互补，减少因单一能源供应不稳定造成的电力供应中断情况。
- 空间互补
- 不同地区的能源资源分布不同。比如在沿海地区，风能资源丰富；而在阳光充足的内陆地区，太阳能资源有较大优势。在能源系统规划中，可以跨区域整合这些能源，将不同地方产生的电能通过输电网络输送到能源需求中心，实现空间上的互补，优化能源的整体布局。
三、应用场景
- 分布式能源系统
- 在一个园区或者社区内，建立包含太阳能光伏板、小型风力发电机、生物质能发电装置（如利用垃圾焚烧发电）和储能设备（如蓄电池）的多能互补系统。白天，太阳能光伏板发电，满足园区内部分用电需求，多余的电量储存到蓄电池中。当夜晚太阳能无法发电或者用电高峰时，蓄电池放电，同时，如果有风力资源，小型风力发电机也可以发电，生物质能发电装置在有合适原料的情况下也能提供电力支持，从而保证园区或社区的稳定供电。
- 区域能源供应
- 在一个城市或较大的区域，将周边的大型太阳能电站、风力电场与传统的火力发电站以及其他能源设施（如抽水蓄能电站用于储能）联合起来。根据不同季节、不同时段的能源需求和各种能源的实际产出情况，灵活调度能源供应，实现区域内能源的多能互补供应，提高能源供应的安全性和可靠性。
四、优势
- 提高能源供应稳定性
- 多种能源相互配合可以降低因单一能源供应波动带来的风险。如仅依靠太阳能发电，阴天或夜间就会供电不足，但加上其他能源补充后，就能保证持续供电。
- 提高能源利用效率
- 通过优化组合不同能源的利用方式，可以更好地利用能源资源。例如，利用工业废热进行发电或者供热，与其他能源形式互补，避免了废热的浪费，从而提高了整个能源系统的效率。
- 促进可再生能源消纳
- 可再生能源（如太阳能、风能）具有间歇性和波动性的特点，多能互补系统可以通过储能装置和其他互补能源来更好地消纳这些可再生能源，减少弃风、弃光现象。
五、发展现状与挑战
- 目前，许多国家和地区都在积极推动多能互补项目的建设。在技术方面，储能技术的进步（如高性能电池的研发）为多能互补的有效实施提供了支持。然而，其发展也面临一些挑战。
- 技术集成难度大：需要将不同类型的能源设备、储能设备以及复杂的控制系统集成在一起，这些设备和系统可能来自不同的制造商，其兼容性和协同工作的难度较大。
- 经济成本较高：建设和运营多能互补系统涉及多种能源技术和设备，前期投资巨大。而且，一些可再生能源设备的成本虽然在下降，但储能设备的成本仍然较高，这在一定程度上限制了多能互补系统的大规模推广。
- 政策和市场机制不完善：现有的能源政策和市场机制大多是基于传统能源或者单一能源制定的，对于多能互补这种综合能源利用方式的激励措施、价格机制和监管政策还不够完善。
