摘要：当能源触手可及的时候，有时候我们容易忘记了——我们的电是怎么来的？是从电线上流出来的吗？显然不是，电是从各种能源转化而来的，比如风能、太阳能、水能、核能，还有传统的煤炭、天然气……等等。

本文约4050字，阅读约8分钟

当能源触手可及的时候，有时候我们容易忘记了——我们的电是怎么来的？是从电线上流出来的吗？显然不是，电是从各种能源转化而来的，比如风能、太阳能、水能、核能，还有传统的煤炭、天然气……等等。

可问题是，不同的能源各有各的“脾气”，有的稳定，有的爱“耍耍小脾气”，比如太阳能和风能，受天气影响特别大，今天风大太阳足，电就多，明天没风没太阳，电就少了。那怎么办呢？海潮天下（Marine Biodiversity）小编注意到近几年兴起的一个概念，叫做“多能互补”，这种聪明的供电方式，正悄悄改变世界。

所谓“多能互补”，说白了，就是把几种不同类型的能源搭配在一起，让它们“各显神通”，取长补短，从而保证电力供应的稳定性和高效性。就像开餐厅一样，只用电饭煲不够，还需要煤气灶、微波炉、爆炒锅（甚至是预制菜）等等配合，这样才能满足不同顾客的需求，随时能从后厨又快又好地端出一桌饭菜。

举个例子，现在很多地方都在大力发展风电和光伏发电。风力发电靠风，太阳能发电靠阳光，但问题是，风不可能一直吹，太阳也不会全天候发光，特别是到了晚上，光伏发电就彻底“歇菜”了。如果只有这些新能源，那晚上怎么办呢？

这时候，水电站或者储能电池就派上用场了。白天太阳好的时候，多余的电存起来，晚上就可以释放出来用，这样一来，不管风停了还是天黑了，家里的灯都不会灭，你的手机也不用担心耗光电。

我们再来看看真实的案例。在我国西北，比如青海、宁夏、甘肃这些地方，太阳能和风能资源特别丰富，但这些地方人少，工业用电需求相对较低，多余的电怎么办？总不能白白浪费吧？所以，很多地方建起了“多能互补”基地，比如青海海南州的新能源基地，就把光伏、风电和水电结合起来，既能保证电网稳定，又能把绿色电力送到全国各地。

国外亦然。像丹麦，它的风能资源特别丰富，很多时候风力发电都能满足全国一半以上的电力需求。可问题是，风不是随时都有的，那怎么办呢？于是乎，丹麦的办法是和邻国挪威合作，把多余的电输送到挪威的水库里，相当于给水电站“充电”；然后，等到风小了，等丹麦需要电的时候，挪威就用水电把电送回来，这样两国就互相帮忙，把电力供应变得更稳定。

当然，多能互补不仅仅是风电、光伏和水电的组合，还可以加上其他形式的能源，比如天然气、氢能、生物质能等。比如，在美国加州，他们在风电和光伏的基础上，还配了大量的储能系统，比如电池储能，这样即使天气突变，电力供应也能保持稳定。

ARC垃圾处理厂楼顶远眺哥本哈根东部海上风电群 | 本图拍摄于丹麦哥本哈根的Amager Resource Center（ARC）垃圾焚烧与能源中心楼顶。远方可见位于哥本哈根东部近海水域的大型风力发电装置群，构成城市可再生能源系统的重要组成部分。另，ARC集垃圾处理、发电与集中供热于一体，也是丹麦绿色能源循环系统的典型示范项目。（摄影：周子又）

如果能源结构过于单一、不搞“多能互补”，现实教训可能会是惨痛的，殷鉴不远——

2022年3月至2023年，南非全国大范围出现电力供需严重失衡，电力短缺问题严重，导致这个国家宣布进入“灾难状态”。南非电力行业治理结构复杂、监管冗余、能源政策频繁变动，能源结构单一（南非的电力供应严重依赖燃煤发电，其根本原因在于一个多世纪以来形成的、以煤炭为主要能源的电力系统）、可再生能源发展不足，电力系统老化、基础设施落后，导致电力供应不稳定，给当地经济和社会生活带来了严重的影响。

再近点、前不久，2025年4月28日，西班牙和葡萄牙发生了大范围的电力中断事件。根据西班牙政府的报告，此次停电的主要原因是电网中电压的突然激增，而电网系统在电压控制能力方面存在不足。由于电网规划不充分、应对措施不当，导致电压波动未能及时被吸收，就引发了一系列的连锁反应。在电压波动发生时，电网公司本应启动足够的火力发电厂以平衡电压波动，但由于规划不足，部分发电厂未能及时投入运行，导致电网在短时间内（约5秒内）供电量骤降约60%，达到15吉瓦。此次停电导致交通系统瘫痪、通信中断，民众生活受到严重影响。这个事故，也暴露了电力系统在应对突发性事件时缺乏多种能源协同互补能力、在面对突发性事件时缺乏有效应对机制的问题。

VolturnUS 1:8风力发电机的首次测试画面。该风力机在美国缅因州由缅因大学（UMaine）设计并建造。2013年6月13日，这台风机成功从Brewer运输至Castine海岸，水深约27米的海域进行测试，并成功将电力输送至中央缅因电力公司的电网，成为美国第一台并网运行的海上风力发电机。©Jplourde umaine（CC BY-SA 4.0）图文无关

给老百姓带来切实的好处

Benifits

这种模式，对咱们普通老百姓有什么好处呢？其实，好处还是挺大的，也显而易见。

最直接的就是，它让电力供应更加稳定，不会因为天气不好就突然停电。它也能把电价降下来，因为，可再生能源的成本越来越低，长期来看，用“多能互补”的方式供电，电价很可能会比依赖传统能源更便宜。不过还有一点非常值得一提，就是它对环境比较友好，减少了对煤炭和石油的依赖，减少了空气污染，让天更蓝、水更清。

由此可见，“多能互补”就是一种比较聪明的能源利用方式，让不同的能源像团队一样合作，各自发挥优势，保证电力稳定供应。不过，这种模式也不是一帆风顺的，面临不少挑战。比如，不同能源之间的协调问题，技术上要解决如何高效调度风、光、水、储等各种能源，让它们在合适的时间发挥最大的作用。另外，储能技术的发展也很关键，目前的电池储能成本还是比较高的，需要进一步突破。

多种能源如何互相配合？

现代能源的组合拳

Integrated energy systems

风能、太阳能、水电、火电、储能——它们各有特点，就跟一支讲究配合的球队似的，搭配得当，让整个系统更加高效、也更稳定。

近年来，随着新能源的快速发展，如何让各种能源更好地互补、协同，成为能源行业关注的焦点。小编注意到，2021年国家出台了一个有关政策，里面明确提到了如何实施。笔者读下来，感觉一言以蔽之，大意是：要充分利用已有的火电和水电基础，合理配置储能系统，让它们与风电、光伏等新能源深度融合。这不仅能提高新能源的利用效率，也能避免传统电力系统的不稳定性。

在实际操作中，已经有不少模式在探索和应用了。比如，风电、光伏、水电、火电和储能的组合被称为“风光水火储一体化”，它能够利用不同能源的特点进行互补，比如白天光伏发电多，夜晚则由风电、水电或储能来顶上，火电则负责兜底。对于新增项目，还在进一步优化，比如鼓励“风光水（储）一体化”，在适合的区域尝试“风光储”模式，同时对“风光火（储）一体化”进行严格控制，以降低化石能源的消耗。

要让这些能源更好地协同，还需要提高电力系统的调节能力。像大型水电站、灵活性较强的火电机组、以及储能设施，它们能够根据用电需求的变化，及时调整供电节奏，避免出现电网过载或电力浪费的情况。调节机制发挥作用，让新能源发电更稳定、也减少了对传统火电的依赖，使整个电网更加智能、更加高效。

与此同时，电力输送结构也需要优化。

往往，风电和光伏的波动性较大，要确保清洁能源能够最大化利用，就得合理规划输电比例，让绿色能源在电网中占据更大份额。此外，大型电源基地的送电稳定性也是一个重要课题，需要兼顾当前和未来的电力需求，确保短期内能够合理外送，长期来看也能保障当地的电力供应不受影响。

可见，从“单打独斗”到“团队合作”，现代能源的供应方式正在发生深刻变化。科学合理的搭配，让各种能源各展所长，不仅能提升整体效率，还能让能源系统更绿色、更安全、更可持续。随着技术的不断进步和政策的进一步优化，能源互补的模式还会更加成熟，届时，我们用电时或许会更少地依赖传统能源，而是更多地享受来自阳光、风和水的馈赠。

2023年，IEEE（电气电子工程师学会）时任主席赛义夫·拉曼（Saifur Rahman）在北京举办的全球能源互联网大会上的一场有关演讲。©海潮天下（Marine Biodiversity）

“多能互补”是一种综合能源利用理念，通过协调不同能源类型的供应与转换，提高能源系统的效率与稳定性。比如说，风能和太阳能具有波动性，但可以通过水电、储能等方式进行调节，使能源供应更加平稳。这种模式不仅能降低碳排放，还能减少对单一能源的依赖，提高能源安全性。因此，多能互补被广泛应用于智慧能源系统，如风光水火储一体化基地和分布式能源微网，为构建现代清洁能源体系提供了重要支撑。

作为协调不同类型的能源的方式，多能互补使它们在时间和空间上相互配合，提高整体能源系统的稳定性和效率。常见的模式包括风光储一体化（利用风能、太阳能发电，并配套储能设施进行调节）、风光水（储）一体化（结合水电站的调节能力，优化风能和太阳能的消纳）、风光火（储）一体化（在传统火电基础上，引入风能、太阳能，并通过灵活改造提升调节能力）等。在我国的实施路径上，已经指出了总体思路：利用存量常规电源，合理配置储能，统筹各类电源规划、设计、建设、运营，优先发展新能源。

近年来，我国在多能互补领域取得了显著进展，典型的案例，就比如张北风光热储输项目和雅砻江水风光一体化基地，展示了多种能源协同发展的巨大潜力。不过目前这一模式的推广仍面临技术和管理上的挑战，如精准预测可再生能源出力、优化能源调度策略等。因此，未来需要进一步加强智能调控技术的研发，并推动政策和市场机制创新，以实现更高效、更稳定的多能互补能源系统。

全球气候治理

（注：本文仅代表资讯，基于笔者的学习笔记整理。不代表平台观点。欢迎留言、讨论。）

文 | 王海诗

编辑 | 海潮君

【参考资料】

《发展改革委 能源局关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》（发改能源规〔2021〕280号）https://www.gov.cn/gongbao/content/2021/content_5602023.htm

谭忠富, 谭清坤, 赵蕊. 多能互补系统关键技术综述[J]. 分布式能源, 2017(5).http://der.tsinghuajournals.com/article/2017/2096-2185/101427TK-2017-5-001.shtml

中国新能源产业2023回顾“十大看点”与2024展望“十大研判”https://www.sohu.com/a/752861065_121119270

中国能建发布青海海南州全绿色电站示范基地规划https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_29624982

「海潮天下」（Marine Biodiversity）致力于成为全球环境治理与生物多样性保护的先锋平台。我们以科学为锚点，深度解读生态系统的运行密码，追踪最新国际前沿研究，分享创新保护实践——从海洋到湿地，从深海基因库到气候智慧型农业，从濒危物种拯救到生态修复技术，从可持续渔业到BBNJ谈判，从塑料污染条约到减塑捡塑以及绿色金融政策…… 我们追求前沿、最新、有价值。这里是学术服务平台、资讯窗口。用专业守护生命网络，重塑人与自然的关系~

来源：犹蓝的沧情白亦