近期，歐洲能源轉型智能網絡技術與創新平臺(ETIP SNET)公布《2022-2031年綜合能源系統研發路線圖》，明確了未來十年的研發創新優先事項。路線圖提出需投入共計約45億歐元，圍繞9大應用場景實施63項研發創新優先項目，詳情如下：

1、優化跨部門集成和電網級儲能

總預算6.2億歐元，目標是：優化綜合能源系統的運營和規劃，以促進向零碳能源經濟高效轉型。驗證跨能量流耦合的重要性，以實現集成大規模可再生能源和供熱/制冷、交通、工業部門的脫碳。開發一個新的市場、監管和政策框架，以提供低成本、安全、可靠和有彈性的整體能源系統。推進合適的能源存儲和轉換技術以及相關基礎設施的發展。

研發創新優先項目包括：①跨部門集成和儲能的價值(2022-2027年);②多能源系統控制和運行工具(2022-2027年);③智能資產管理(2022-2027年);④集成氫能和碳中和氣體(2024-2029年);⑤跨部門集成的監管框架(2024-2029年);⑥跨部門彈性(2026-2031年);⑦未來跨部門基礎設施設計(2026-2031年);⑧驗證和示范(2026-2031年)。

2、市場驅動下輸電系統運營商、配電系統運營商和產銷合一者的交互作用

總預算5.3億歐元，目標是：通過廣泛部署分布式能源促進提高可再生能源并網率;增加消費者和當地社區的參與;集成分布式儲能;確保到2031年，歐盟有3000萬輛電動汽車能夠為可再生能源電力系統集成做出貢獻;確保充分的實時平衡和靈活性管理;確保以具有競爭力的方式開發分布式儲能的靈活性和平衡服務;為行業和投資者創造可預測的商業環境;優化電力系統運營和規劃;通過配電網中的分布式資源優化輔助服務;開發高效的長期規劃以及相應的工具和模擬能力;確定適用于輸、配電系統運營商交互作用的市場模型，并明確相關技術、市場和商業障礙;向輸、配電系統運營商提供系統運行改進建議，以實現新服務和產品的集成;激勵需求方、消費者參與和發展當地能源社區;確保需求側相應的彈性貢獻(包括黑啟動)，開發和改進數字技術(如協議、設備)，以支持用戶和分布式能源參與運營和市場;數據交換標準的使用;定義可準確描述輸、配電系統運營商和產銷合一者交互作用的數據模型;增進對商業模式和案例的理解;探索數據安全共享的機會和利益，使用先進分析和大數據管理進行決策。

研發創新優先項目包括：①確保輸電系統運營商、配電系統運營商和系統用戶交互作用的市場模型和架構(2022-2027年);②通過控制和運營增強輸電系統運營商、配電系統運營商和系統用戶交互作用(2022-2029年);③開發輸電系統運營商-配電系統運營商合作平臺(2022-2029年);④輸電系統運營商-配電系統運營商合作規劃工具(2022-2031年);⑤開發歐洲電網的“數字孿生”(2024-2029年);⑥通過市場機制和激勵措施實現可行的商業案例(2024-2031年);⑦輸配電系統運營商和系統用戶的管理(2024-2031年)。

3、泛歐整體市場、區域市場和本地市場

總預算4.1億歐元，目標是：開發具有合適時間和特殊空間粒度的全新多能源市場;開發成本效益高的市場機制;示范能夠使靈活性技術和先進系統控制概念獲得收益的新市場;開發完全分散的能源市場;評估靈活的分布式能源資源的價值，如需求側響應、家用和電動汽車電池、儲熱等;改進可再生能源電力購買協議;實施原產地保證;為傳統、新興小型和大型技術提供市場;開發市場設計/監管框架，以支持從地方到國家/國際層面的供應彈性交付;通過市場設計以確認靈活性技術的價值;開發和示范先進技術和控制概念/平臺工具，以支持基于地方、國家和國際層面不同能源部門之間適當數據交換的多能源系統市場，并為不同技術/概念提供系統服務建立公平的競爭環境。

研發創新優先項目包括：①基本市場設計(2022-2029年);②監管框架和戰略投資(2022-2029年);③跨境交易的信息系統(2022-2029年);④驗證新的市場概念(2024-2029年);⑤支持實時平衡的輸/配電系統運營商控制信息系統(2026-2031年)。

4、可再生能源大規模并入輸配電網

總預算5億歐元，目標是：提高可再生能源滲透率，改進建模和仿真能力，建立一個經濟高效、安全可靠的能源系統;促進跨部門的可再生能源使用;降低由于波動性可再生能源發電增加導致的系統風險;可再生能源投資的去風險和長期價格信號;可再生能源參與的用戶友好型市場準入;開發先進、高效和有效的網絡技術，確保高效的需求側響應控制和混合發電系統。

研發創新優先項目包括：①在多部門以不同程度集成可再生能源的技術壁壘和措施(2022-2029年);②基于可再生能源的能源系統控制和運營(2022-2027年);③通過建設基礎設施和利用網絡技術集成大規模可再生能源(2022-2029年);④通過規劃實現彈性系統以大規模集成可再生能源(2022-2031年);⑤可再生能源為主導的能源系統的良好運行市場(2024-2031年);⑥可再生能源為主導的能源系統的政策和監管(2024-2031年)。

5、促進消費者參與的一站式和數字技術解決方案

總預算4.2億歐元，目標是：為消費者提供能源數據和先進服務，以將能源完全整合到數字經濟中，從而創造新的機會和商業案例，促進能源系統脫碳。電力成為主要的能源載體，并廣泛取代化石能源需求，提高能源系統的消費者靈活性;提高交通、住宅和工業電氣化程度，家庭成為活躍的能源消費者，可提供靈活性并實現分布式可再生能源的大規模集成。實現消費者在能源系統中的大規模數字化參與，包括讓消費者參與可訪問和可負擔的數字工具的設計和使用，并確定評估長期參與度的指標。增加可再生能源在與配電網連接的用電場所的滲透率。優化系統靈活性，并確保持續提供和使用。通過降低成本和優化智慧能源系統，增加電動汽車和電熱泵的大規模使用。建立開放、透明和安全的數字生態系統，在信任的環境中提供、整理和共享數據和服務。

研發創新優先項目包括：①消費者/用戶接受和參與的價值(2022-2027年);②設計安全的即插即用設備和物聯網(2022-2027年);③利用通信網絡，包括網絡安全(2022-2029年);④跨部門靈活性使用案例(2022-2027年);⑤數據空間(2024-2029年);⑥建立能源系統開發人員和用戶所需的技能，以通過數字化加速轉型(2024-2029年);⑦服務管理與運營(2024-2029年);⑧共享信息基礎設施投資(2024-2029年);⑨大規模示范(2026-2031年);⑩就消費者解決方案達成共識(2026-2031年)。

6、所有系統中電力電子設備的安全運行

總預算5.3億歐元，目標是：開發先進模擬工具、新型電力電子控制技術，改進變電站概念，實現可再生能源的高滲透率，各級儲能設施的平滑集成，通過提高電網運行靈活性提升運行安全性。

研發創新優先項目包括：①下一代光伏和電池逆變器的控制解決方案(2022-2029年);②混合輸配電和混合交直流配電網(2022-2029年);③下一代配電站(2022-2029年);④電力電子驅動網絡的輸配電仿真方法和數字孿生技術(2022-2029年);⑤高壓直流互操作性及多端配置(2026-2031年);⑥大規模示范(2026-2031年);⑦標準化(2026-2031年)。

7、增強系統監督和控制(包括網絡安全)

總預算6.6億歐元，目標是：通過增加使用可再生能源，使電力成為主要的能源載體，同時提高網絡的效率、彈性和可靠性;通過對連接到電網的不同需求側響應資源進行實時監督和控制，提供能源系統靈活性;通過智能充電支持交通電氣化;通過電氣化促進工業供熱脫碳。

研發創新優先項目包括：①下一代輸電系統運營商控制室(2022-2029年);②下一代配電管理系統(2022-2029年);③配電網下一代測量技術和地理信息系統(2022-2029年);④廣域監測、控制和保護(2022-2031年);⑤未來電網運營商(2024-2029年);⑥未來電網現場技能人員(2024-2029年);⑦人機界面(2024-2029年);⑧能源網的網絡安全(2024-2029年);⑨大規模示范(2026-2031年);⑩標準化(2026-2031年)。

8、交通集成與儲能

總預算4億歐元，目標是：評估交通部門脫碳戰略的整體價值;制定新的政策和市場框架;通過協調的輸配電系統運營商控制，評估電動汽車提供能源控制服務的作用和價值;評估快速充電基礎設施對能源系統的影響;評估基于純電動汽車、插電式混合動力汽車和氫燃料電池汽車的智能電動汽車的系統價值差異;開發價格合理、用戶友好的充電基礎設施概念;探索開發利用海上風電為船只充電的海上充電基礎設施的可行性;評估基于車聯網概念和快速充電站增強能源供應安全性和彈性的能力;開發合適的信息和通信技術基礎設施，使能源系統和充電站運營商之間能夠進行信息交換。

研發創新優先項目包括：①交通部門脫碳的技術和經濟影響(2022-2027年);②通過電動汽車提高能源系統運行的有效性和彈性(2022-2029年);③能源和交通部門的集成規劃(2022-2029年);④調整政策和市場，實現交通和能源部門的經濟高效集成(2024-2029年);⑤示范活動(2026-2031年)。

9、建筑、區域和工業過程靈活性

總預算4.1億歐元，目標是：實現高效碳中和建筑;在配電網運營中整合建筑靈活性;在更廣泛的電網中整合能源社區和智能城市;在已開發的解決方案中高效集成微電網;電網和系統的彈性支持;開發從建筑到社區和智慧城市層面的靈活性機制;集成虛擬電廠，用于聚合本地資源;整合能源批發市場和輔助服務市場的總需求;改進靈活性評估和預測;將人工智能和“數字孿生”用于需求靈活性資產;端對端機制;通過高效的家庭能源管理系統改善監測和控制。

研發創新優先項目包括：①基于可再生能源的能源系統中建筑、基礎設施和智能社區集成的價值評估(2022-2027年);②樓宇與智慧社區集成的控制與運行工具(2022-2029年);③在綜合能源系統中規劃建筑物和基礎設施的彈性集成(2022-2029年);④高效集成建筑和智慧能源社區的管理(2024-2029年);⑤形成適用于建筑和智慧社區的市場。

作者： 來源：先進能源科技戰略情報研究中心 責任編輯：jianping