如何实现能源转型？复合型能源技术是关键。它集电、热、交通能于一身，并高效利用可再生能源。全球经济“无碳化”路在何方？路，就在复合型能源这条“独木桥”上。实现Energy Supply 4.0，数字化扮演抛砖引玉的角色，而复合型能源则是“铺路人”。
缘由一：复合型能源让能源体系更加高效
纵观当今能源格局，可再生能源比例正不断扩大。根据REN21发布的《2018全球可再生能源利用报告》，2016年，全球最终能源消费中，可再生能源占比近20%。此外，根据德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems）统计数据，2018年上半年，德国净发电量（即家庭、企业用电量）中，可再生能源贡献占比高达41%。论在全球能源供应中的地位，风能、光伏发电的地位不容小觑。唯一美中不足的是，太阳能、风能无法召之即来，因此，无法稳定供电。而一旦这两种能源供应饱和，则会造成产能过剩，而需求侧无法消化的情况。在这种情况下，只能减少电厂所发的可再生能源电力，多发出来的电，就会白白流失。
哪儿需要，就让能源流向哪儿
胜任“指挥官”一职者，非复合型能源莫属。它可让能源在不同行业间自由流动。毕竟，能源种类繁多，电能只是其中之一。就拿供热和交通两大领域来说，当前，依然要靠化石燃料来供能。根据REN21发布的《2018全球可再生能源利用报告》，在供热行业，可再生能源占10%，而在交通行业，仅占3%。这个比例与传统能源相比，乃是天壤之别，因此，赶超形势依然严峻，但也愈加迫切，因为这两大行业加在一起，占总能源需求的80%左右（供热和制冷占48%，交通占32%）。而能源生产活动中很大一部分二氧化碳排放量，都是源自这两大行业。
有效协同，提升效益
复合型能源将能源相关行业，如电、热、制冷、交通等有效整合，以在最大程度上有效利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源。拿运输行业来说，大力推广使用电动、天然气汽车，其能源可直接取自自然资源。这毫无疑问将提升能源利用效率。再来看供热行业，目前，改造重点是供热泵和热元件。目标是利用可再生能源电力为家庭供暖。这便是“电+热”协同效应，由此实现了，哪儿需要能源，便让其流向哪儿的精准能源调配。
缘由二：只有复合型能源才能真正实现能源的可持续供应
利用可再生能源发电，如发生电能过剩情况，则可通过“电转X”技术和电池储能系统将其转换为其他形式的能源，从而增加供热、交通两大行业可再生能源的占比。上述“X”代表能源载体。电转气、电转热以及电池储能技术是该领域最常见的三种技术。
电转气（简称P2G）
现阶段，供气网络已能够满足大批量输送、储存能源的要求。而利用“电转气”技术，可再生能源亦可加入储能行列。
例如，生物气生产过程中产生的二氧化碳可用于生产甲烷，甲烷进入天然气供气网后，又可用作化工行业的原料、车辆和飞机的推进剂、或用于燃气电厂的回收转换工艺。
（复合型能源家庭应用实例：以智能型能源管理系统为中枢，协调整合光伏系统、供热泵、电池储能装置以及用户，从而确保持续、高效地为家庭供能。）
电转热（简称P2H）
利用可再生能源发电，过剩电力还可用于供热。电能随即转化为热能，即可储存，亦可加热水。与P2G技术不同，电转热的转换效率将近100%。因此，可以1:1的比率替换化石燃料。
电转热装置属于混合型设备，须配备一台热发生器，由传统燃料如木材、天然气等驱动。一旦出现电能过剩的情况，电能将转换为热能。否则，将继续使用传统燃料供热。
热能既可输送到当地、地区供热网，亦可用于向本地居民楼或企业供暖。热能还可临时储存在一个缓冲罐中，需要时调用，从而实现供能平衡（即“负平衡能量“，示例请见缘由四）。
电池储电
电池储能系统安全可靠，能够储存可再生能源产生的过剩电力。系统由可充电式化学电池（电池蓄能装置）组成，可吸收多余的能量，并在需要时释放。电池储能系统与光伏系统搭配使用，可用于居家储能，提高能源利用效率，并能在停电时，确保家庭正常供电。而应用于兆瓦级电厂，则可为保障正常运行提供后备电力。此外，电池逆变器可协助快速稳频和临时调电（含因系统惯性而造成的输电波动情况）。这主要用于应对紧急用电的情况，因为短时间内调配大量电力，来满足某地的高用电负荷这种情况是司空见惯的。例如，一座足球场的防汛灯系统启动时，发电机转子产生的动能可调用后备电力，从而短期内实现电网的供需平衡。相对于发电机这个转动的庞然大物，电池逆变器具有其特殊优势。传统电厂的电量中，只有一小部分可以作为后备电力输出，而电池储能系统的全部额定电量均可作为后备调用。比如，一个功率为30兆瓦的电池储能装置，其后备电力输出能力相当于一座1000兆瓦（1吉瓦）的电厂。
即使出现大面积停电，电池逆变器依然能做到迅速恢复供电, 这种技术被称为“黑启动”，意即，逆变器可不受电网影响，独自启动，从而确保供电不中断。
缘由三：复合型能源助消费者实现能源独立
乘复合型能源发展的“东风”，消费者可积极参与能源转型，而不只做一名旁观者。不少光伏和小型风机系统都已被广泛应用于私人经营，甚至在公园也可见到。这本身也反映出，人们对于实现能源自给自足的意识正在增强。发展可再生能源，随着新技术的不断发展及财政的支持，越来越多的家庭和企业用户正逐渐告别供电公司以及化石燃料，实现电力的自给自足。通过智能型能源管理系统这个“大脑”协调指挥，光伏经营者可有效协调电力的消费和生产，从而实现“自己发电，自己消费”，最大限度上满足自身对可再生能源电力的需求。
（新趋势：复合型能源让消费者摇身一变，成为有机会参与能源供给体系的“产销合一者”。）
从电力消费者到生产者的转变
随着发电不再由电厂“一家独大”，以及数字化技术对能源转型的影响不断加深，光伏经营者自身也在完成从消费者到“产销合一者”的转型，并通过直销手段，积极活跃于能源供给行业。放在以前，这只是大型供电公司和公用工程公司的专利。而得益于数字化技术的迅猛发展，现在，随便一个经营者都能利用可再生能源发电，并将其出售给有需要的邻居。此类经营模式有当今的直销，以及未来的 P2P 或弹性市场（见缘由四）。就技术来看，目前的可再生能源发电系统甚至可让家庭、企业或工厂独立于电网之外，建起自己的供电系统。
缘由四：复合型能源保障电网稳定供电
（全天候稳定供电：可再生能源电厂投入使用，可储存后备电力，保障电网稳定供电。）
当然，正如可再生能源的发电量会出现波动那样，能源需求也并不是一成不变的。这就是为什么，公用电网中发电和消费之间的偏差要由能源平衡市场来调节。为全天候保障电网稳定供电，电厂须在极短的时间内准备好平衡用电。
当用电需求超过发电量，须迅速向电网供电（即“正平衡能量”）。但是，当用电需求小于供电量，须从电网中抽出电量（即“负平衡能量“）。参与能源平衡市场的电厂经营者将付费购买平衡所需能源。
有效储能，以备不时之需
说到大型电池储能系统、电转热系统，不得不提一下两者的优势。运用这两种技术，可在极短时间内调配电能、储存过剩电能——这让化石燃料电厂望尘莫及。
接入电网的电池储能系统能够在需要时，随时调用储备电力。另一方面，通过结合使用 P2H 系统，生物质电厂的电力无须立即输出，而是能以热能的形式暂时储存起来。遇到阴天、无风的日子，储存的热能可作为后备电能使用，因此，无需像化石燃料电厂那样一直保持运转，从而间接减少了二氧化碳排放。
缘由五：复合型能源支持全球气候保护
将能源生产和消费进行“复合型”改革，其根本目标是全面实现世界经济的“无碳化”。
在 2015年12月举行的巴黎气候变化大会（COP 21）上，国际社会一致同意，将全球平均气温升幅与工业革命前相比，控制在2℃以内。《巴黎协定》于 2016年11月正式生效，在国际法框架下，对各方均有约束力。还有一个小插曲。尽管美国于 2017年夏天宣布退出《巴黎协定》，并且按照美国总统特朗普的说法，至少是“暂时性”退出，但国际社会其他成员从自身安全出发，还是坚定不移地恪守该《协定》。这个局面还是令人欣慰的，毕竟，那些意识到气候变化是真实存在，而并非假新闻的有识之士现在也看清了：如想在长期内落实气候保护，只能走可再生能源这一条路。并且，越早越好。
是绿色电力，还是纸上谈兵？
尽管已达成共识，但仍须尽快将理论落实到行动上。一方面，是各种可再生能源在全球“遍地开花”，另一方面，迄今为止，却几乎没见到哪一座化石燃料电厂关停。这样来看，如果化石燃料电厂和核电站仍源源不断地排放有害气体、生产核废料，给人类健康和自然环境带来损害，那么，绿色电力岂不是一纸空文？
而复合型能源证明了，化石燃料电厂无须以基本负载发电，来在需要时提供平衡电力。通过将各个能源领域灵活互联，可在快速响应、成本优化以及气候保护方面，更好地实现这一点。
复合型能源是减少二氧化碳排放，拯救全球气候的唯一途径。只有走综合性、可再生能源道路，才能成功实现能源转型。在这方面，我们要深挖机遇，积极探索打造灵活的系统，开发前景广阔的分布式能源技术，并用好数字化这个引擎。无论是对于实现稳定的能源供应，还是打造更有利于生存的气候条件而言，复合型能源无疑是一条双赢之路。
复合型能源给我们带来什么？优点一览：
- 通过能源的可持续利用，以及减少破坏气候的二氧化碳排放，来实现能源转型
- 减少向大气中的有害物排放，从而降低相关的发病率/死亡率。燃烧化石燃料不仅会产生二氧化碳，还有硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、颗粒物、一氧化二氮、汞、铅、镍、铜以及砷等物质
- 可替代核电，因此，降低了核风险（运行和废料）
- 减少水消耗（在德国，化石燃料电厂的冷却用水消耗占全球总用水量的44%）
- 增强了能源供应的稳定性：能源生产中的原料取之不尽，可替代自然界中有限的资源；由于原料可就地取材，无须从政治不稳定的地区进口，因此，实现了原材料的自给自足
- 消费者可享受更低廉的电价：光伏和风电越来越便宜。反之，化石燃料和核电的成本则日趋高昂
- 供能方式更灵活，话语权更加分散：若干家大企业独揽“红利”的时代终结，分散式经营者和用户将更多受益
- 为无电地区送“福音”：可再生能源技术打造稳定的能源供应，从而促进当地的经济发展
