能源行業(yè)新的風(fēng)口來了！國家管網(wǎng)提出“質(zhì)能網(wǎng)”萬億能源版圖

“黨的十八大以來，我國把促進(jìn)新能源和清潔能源發(fā)展放在更加突出的位置，新型能源體系建設(shè)取得顯著成效，截至2024年底，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到19.8%，風(fēng)電光伏累計(jì)裝機(jī)并網(wǎng)14.1億千瓦，占全國發(fā)電裝機(jī)容量的42%。與此同時(shí)，也要清醒看到，我國能源發(fā)展仍面臨需求壓力巨大、供給制約較多、綠色低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)艱巨等一系列挑戰(zhàn)，特別是隨著風(fēng)光發(fā)電占比不斷提升，消納壓力持續(xù)凸顯，對(duì)我國新型能源體系建設(shè)構(gòu)成多重挑戰(zhàn)，需要站在全局和戰(zhàn)略的高度，打破管網(wǎng)、電網(wǎng)等能源基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展邊界，規(guī)劃建設(shè)能量與物質(zhì)靈活轉(zhuǎn)換調(diào)配的新型基礎(chǔ)設(shè)施，滿足高比例新能源消納、多樣化能源需求、多元化能源供給、安全穩(wěn)定的用能需求，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與能量跨形態(tài)轉(zhuǎn)換、跨時(shí)空調(diào)節(jié)、跨地域輸配，為我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供穩(wěn)固的能源保障。”

——張偉，《學(xué)習(xí)時(shí)報(bào)》

近日，《學(xué)習(xí)時(shí)報(bào)》刊發(fā)國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司黨組書記、董事長張偉署名文章《以“質(zhì)能網(wǎng)”為支撐加快構(gòu)建新型能源體系》，一時(shí)間引起業(yè)內(nèi)廣泛討論。何為“質(zhì)能網(wǎng)”？未來又有哪些前景？能源企業(yè)有哪些機(jī)遇？成為行業(yè)內(nèi)關(guān)心的話題。

何為“質(zhì)能網(wǎng)”——

打破邊界的“能源協(xié)同中樞”

新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”是以物質(zhì)載體（分子形式）與能量形態(tài)（電子形式）的協(xié)同轉(zhuǎn)換為核心，融合可再生能源開發(fā)、多元儲(chǔ)能、智能調(diào)度與跨域輸送的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”可以抽象成一個(gè)輸入—輸出模型在供應(yīng)側(cè)，根據(jù)資源稟賦、區(qū)域分布等情況，以物質(zhì)流（油氣、氫、氨、醇等）和能源流（電能、化學(xué)能等）為輸入，通過多重轉(zhuǎn)換，滿足需求側(cè)多元靈活物質(zhì)流和能量流需求。在資源稟賦、能源輸送網(wǎng)絡(luò)、多元儲(chǔ)能運(yùn)行等約束下，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流和能量流高效綜合利用的目標(biāo)。

圖片來源：AI制圖

從核心邏輯來看，新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”可抽象為一套輸入—輸出模型：在供應(yīng)側(cè)，結(jié)合不同區(qū)域的資源稟賦，將物質(zhì)流（油氣、氫、氨、醇等）與能源流（電能、化學(xué)能等）作為輸入；通過內(nèi)部多重轉(zhuǎn)換，精準(zhǔn)匹配需求側(cè)多元化、靈活化的物質(zhì)與能量需求，最終實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流和能量流的高效綜合利用。

其核心構(gòu)成可概括為三大子系統(tǒng)，如同一個(gè)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的“能源生命體”：轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)是“核心臟腑”，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與能量四種形態(tài)的相互轉(zhuǎn)換，包括“能—質(zhì)轉(zhuǎn)換”（如風(fēng)光電電解水制氫）、“質(zhì)—質(zhì)轉(zhuǎn)換”（如氫氣合成甲醇、氨）、“質(zhì)—能轉(zhuǎn)換”（如天然氣燃燒發(fā)電）和“能—能轉(zhuǎn)換”（如電化學(xué)儲(chǔ)能平抑電能）四大類，解決能源形態(tài)適配問題；儲(chǔ)運(yùn)子系統(tǒng)是“輸送血管”，整合油氣管網(wǎng)、電網(wǎng)、存儲(chǔ)設(shè)施等，承擔(dān)著能量與物質(zhì)從供應(yīng)端到需求端的跨區(qū)域、跨時(shí)空輸送任務(wù)，赤峰—錦州290公里多介質(zhì)綠色能源管道便是其落地雛形；調(diào)度子系統(tǒng)則是“智慧大腦”，依托智能調(diào)度平臺(tái)、大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)，協(xié)調(diào)三大子系統(tǒng)高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化配置，國家管網(wǎng)集團(tuán)山東公司打造的智能化監(jiān)視中心，已為其提供了成熟的技術(shù)參考。

此外，質(zhì)能網(wǎng)還具備五大鮮明特征：質(zhì)能轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)性、全鏈融合的協(xié)同性、運(yùn)行控制的智能性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的開放性以及生態(tài)運(yùn)行的綠色性，這五大特征共同構(gòu)成了其區(qū)別于傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)的核心優(yōu)勢(shì)，也是其能夠破解新能源發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵所在。

質(zhì)能網(wǎng)前景幾何？——支撐雙碳目標(biāo) 賦能能源轉(zhuǎn)型

隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升級(jí)，新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”的發(fā)展前景愈發(fā)清晰，其不僅是破解當(dāng)前能源發(fā)展痛點(diǎn)的“鑰匙”，更是支撐新型能源體系構(gòu)建、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、保障能源安全的重要支撐，將為中國式現(xiàn)代化提供強(qiáng)勁的能源動(dòng)能。

從現(xiàn)實(shí)需求來看，我國新能源發(fā)展已取得顯著成效：截至2024年底，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到19.8%，風(fēng)電光伏累計(jì)裝機(jī)并網(wǎng)14.1億千瓦，占全國發(fā)電裝機(jī)容量的42%。但與此同時(shí)，風(fēng)光發(fā)電占比提升帶來的消納壓力、能源供給與需求的時(shí)空錯(cuò)配、綠色低碳轉(zhuǎn)型的艱巨任務(wù)，均對(duì)新型能源基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高要求。而質(zhì)能網(wǎng)通過打破管網(wǎng)、電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展邊界，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)與能量的跨形態(tài)轉(zhuǎn)換、跨時(shí)空調(diào)節(jié)、跨地域輸配，能夠有效解決高比例新能源消納、多樣化能源需求等核心問題，為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供穩(wěn)固的能源保障。

從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，質(zhì)能網(wǎng)的構(gòu)建將推動(dòng)能源體系實(shí)現(xiàn)根本性變革。一方面，它能夠推動(dòng)可再生能源高效率、低成本運(yùn)輸和儲(chǔ)存，讓風(fēng)光等清潔能源擺脫“就地消納”的局限，實(shí)現(xiàn)大范圍優(yōu)化配置，進(jìn)一步提升非化石能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重；另一方面，其全鏈條綠色整合的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化清潔能源開發(fā)、低碳化儲(chǔ)運(yùn)、高效化消費(fèi)的閉環(huán)，助力“雙碳”目標(biāo)加速落地。同時(shí)，質(zhì)能網(wǎng)的智能性與協(xié)同性，還能提升能源系統(tǒng)的安全韌性，應(yīng)對(duì)極端天氣、能源供需波動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，保障國家能源安全。

業(yè)內(nèi)專家表示，未來隨著技術(shù)突破、系統(tǒng)協(xié)同與價(jià)值重構(gòu)，新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”將釋放巨大潛力，逐步取代傳統(tǒng)單一能源網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)地位，成為新型能源體系的核心基礎(chǔ)設(shè)施，引領(lǐng)能源行業(yè)進(jìn)入“物質(zhì)—能量”協(xié)同發(fā)展的全新階段。目前，赤峰—錦州多介質(zhì)綠色能源管道、山東智能化調(diào)度平臺(tái)等試點(diǎn)項(xiàng)目的推進(jìn)，已為質(zhì)能網(wǎng)的規(guī)模化推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

企業(yè)迎來哪些機(jī)遇？——全鏈條布局 共享轉(zhuǎn)型紅利

新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”的構(gòu)建，不僅是能源體系的重大變革，更將催生一個(gè)龐大的新興產(chǎn)業(yè)市場，為能源及相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)帶來全鏈條的發(fā)展機(jī)遇，覆蓋技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)。

在核心技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，機(jī)遇主要集中在質(zhì)能轉(zhuǎn)換、智能調(diào)度等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。質(zhì)能網(wǎng)的核心是物質(zhì)與能量的高效轉(zhuǎn)換，相關(guān)企業(yè)可重點(diǎn)布局電解水制氫、氫氣合成氨/甲醇、儲(chǔ)能技術(shù)等“能—質(zhì)”“質(zhì)—質(zhì)”轉(zhuǎn)換技術(shù)，以及電化學(xué)儲(chǔ)能、智能調(diào)控等“能—能”“質(zhì)—能”轉(zhuǎn)換技術(shù)，通過核心技術(shù)突破搶占市場先機(jī)。同時(shí)，調(diào)度子系統(tǒng)所需的智能傳感、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、通信技術(shù)等，也面臨巨大的市場需求，尤其是長輸管道控制系統(tǒng)等“卡脖子”技術(shù)的突破，將成為企業(yè)競爭的核心優(yōu)勢(shì)，如同國家管網(wǎng)集團(tuán)在中俄東線天然氣管道山東段實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化PLC與PCS服務(wù)器應(yīng)用那樣，打造自主可控的技術(shù)體系。

在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，企業(yè)可聚焦三大子系統(tǒng)的配套設(shè)施布局。轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)方面，可參與風(fēng)光電制氫、氫氨醇合成等轉(zhuǎn)換項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營，尤其是風(fēng)光資源豐富地區(qū)的一體化轉(zhuǎn)換項(xiàng)目，如赤峰市風(fēng)光制氫—氨—醇一體化項(xiàng)目，市場空間廣闊；儲(chǔ)運(yùn)子系統(tǒng)方面，油氣管網(wǎng)、電網(wǎng)的升級(jí)改造，以及氫、氨、醇等新型能源載體的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施建設(shè)，將帶來大量投資與建設(shè)需求，企業(yè)可參與多介質(zhì)管道、新型儲(chǔ)能設(shè)施、跨區(qū)域輸送線路等項(xiàng)目；調(diào)度子系統(tǒng)方面，智能調(diào)度平臺(tái)、計(jì)量監(jiān)測控制設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)等配套設(shè)施的搭建，也為相關(guān)企業(yè)提供了發(fā)展機(jī)會(huì)，類似京能科技打造的智慧能源管理平臺(tái)，可廣泛適配質(zhì)能網(wǎng)調(diào)度需求。

在運(yùn)營服務(wù)領(lǐng)域，隨著質(zhì)能網(wǎng)的規(guī)模化落地，全鏈條服務(wù)需求將持續(xù)提升。企業(yè)可聚焦“轉(zhuǎn)換定制+儲(chǔ)運(yùn)配送+數(shù)據(jù)監(jiān)測+計(jì)量結(jié)算”的全鏈條服務(wù)，為能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)運(yùn)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)提供專業(yè)化服務(wù)；同時(shí)，依托質(zhì)能網(wǎng)的開放性與協(xié)同性，企業(yè)可探索多元化的商業(yè)運(yùn)營模式，如公平開放的管網(wǎng)服務(wù)、能源轉(zhuǎn)換定制服務(wù)、數(shù)據(jù)監(jiān)測與優(yōu)化服務(wù)等，打通能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游，實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。此外，質(zhì)能網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)村振興等場景的融合，也為企業(yè)提供了細(xì)分市場機(jī)遇，如京能科技在嘉興、無錫產(chǎn)業(yè)園區(qū)及太倉鄉(xiāng)村的光儲(chǔ)直柔、源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目模式，可與質(zhì)能網(wǎng)深度結(jié)合，拓展應(yīng)用場景。

值得注意的是，質(zhì)能網(wǎng)的構(gòu)建需要政策護(hù)航與企業(yè)協(xié)同，未來，能夠主動(dòng)契合“設(shè)施筑基、技術(shù)驅(qū)動(dòng)、模式賦能、政策護(hù)航”四維協(xié)同體系，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與模式創(chuàng)新的企業(yè)，將更易抓住發(fā)展機(jī)遇，共享能源轉(zhuǎn)型帶來的巨大紅利。

展望未來，新型能源“質(zhì)能網(wǎng)”將在破解能源瓶頸、推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型中發(fā)揮核心作用，帶動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。對(duì)于企業(yè)而言，這既是前所未有的挑戰(zhàn)，更是實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重大機(jī)遇，唯有立足核心需求、聚焦技術(shù)創(chuàng)新、布局全產(chǎn)業(yè)鏈，才能在質(zhì)能網(wǎng)發(fā)展的浪潮中搶占先機(jī)，為我國新型能源體系構(gòu)建與中國式現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

綜合《以“質(zhì)能網(wǎng)”為支撐加快構(gòu)建新型能源體系》、質(zhì)能網(wǎng)等整理報(bào)道