为孤岛或者岛屿群设计的离网型供能系统，在生产能源的设施中，除了风能和太阳能以外，还包括波浪能等海洋能。如果碳-能循环系统发展成熟，可以利用此系统对岛屿实现燃气供应。岛屿之间通过船运蓄能体或者人造天然气，从而将岛屿群联结成为一个能源供应网络，岛屿群和大陆之间也可以通过船运建立能源联结。

　　第三、能源输配系统

　　在结合实际综合设计能源供应系统的同时，能源的输配网络也将与现在有所不同。终端能源中电能比例增加，电储存技术发展以及综合能源利用技术的发展，可能会对能源转运格局产生深刻的影响。这个影响体现在以下几个方面:

　　第一，终端能源消费中增加的电能比例主要是新型能源和核能，新型能源的随机性、低利用率使建设大电网输送电能变得不那么经济。为此，煤火电、天然气火电厂应与新型能源开发综合规划、配套建设。适应新型能源的特征，需要增加火电机组的灵活性，以及处于负荷中心的核电机组的灵活性。这将使得火电机组、核电机组的效率和经济性变差，需要认真研究解决。

　　第二，作为高能量密度的电源，核能应该建设在负荷中心区域，但是核能站址选择将是一个问题。理论上讲，可以在退役火电机组退出来的厂址，建设高安全性、具备综合能源利用特征的模块化核能电站，但这又将面临核能安全问题所带来的社会承受压力。核能布局东南沿海可以很好地平衡电能西电东送、北电南送的潮流，但是沿海适合发展核电的厂址有限。在能源供需紧张的严峻形势下，内陆发展核电，是迟早的问题。这些都将对未来能源输配产生很大的影响。

　　第三，随着小型太阳能、小型风电的普及应用，以及农村生物质能源利用(如沼气资源)的发展，挂网型、离网型等微网能源供应比例增加，将对主网能源供应带来影响。一方面，使得在偏远地区不惜代价地建网通能失去比较价值 也褫夺了主网对这些地区实施能源供应的权利。另一方面，微型能源网可以对主网形成很好的补充，在主网遭到外力破坏的时候，不仅能够保障自身能源供应，还可以对主网形成支援。

　　第四，电储存技术使得电能不一定必然通过大电网输送，也可以通过货运蓄电池的方式输送电能。大容量蓄电池使得离网型能源网有了可靠备用，也使得孤岛电网之间可以通过货运网络联在一起，从而构成了除电网之外的新的电能输送网络。

　　第五，不可调度、离散新型能源网生产的电能，也可以通过碳-能循环系统就地转换成可大量储存、运输的天然气，通过货运网络输送到需求地，以燃气直接利用或者再次发电转换成电能使用。技术成熟后的此类能源生产单元，在将来具有很大潜力，将成为未来能源供应系统的重要组成部分，也使得天然气有条件成为永远的能源。

　　第四、能源转型中的关键技术

　　为确保能源转型过程及未来的能源供应系统安全、可靠、稳定和可持续，需要重点攻克几项关键的能源技术。这几项技术是大规模能量储存技术、海洋能综合开发与技术、碳-能循环的技术与系统集成。

　　大规模能量储存技术。当前，能量储存技术已经在能源供应系统中得到较为广泛的应用，但是，较为成熟且能够大规模储能的只有抽水蓄能技术。采用压缩空气储能(CAES)技术的，目前只是在德国和美国，各有一座十万千瓦级电站，国内仍在做研究和工程示范。电储能技术具有能量密度高、综合效率高、反应速度快的优点，特别适用于与太阳能光伏、风能发电等新型不可调度能源配合使用，也很适合在微电网中使用，但是其主要的瓶颈在单个电池容量不高、寿命较短及废旧电池处理带来的环境污染问题。储能技术向着大容量、小型化、可移动、标准化、智慧型的发展方向，将给未来的能源供应系统，特别是电力系统带来本质性的改变，也是能源顺利实现转型的基础的和关键的技术。

　　海洋能的综合开发和利用技术。海洋能包括潮汐能、波浪能、潮流能(洋流能)、温差能、盐差能等。将海洋中的机械能或化学内能转换成电能，目前比较成熟的是潮汐能发电技术，能量密度比较大的是波浪能和海流能发电技术。这三种技术都已经有建成运行的发电站，或者试验站，并不断向更大容量和规模发展。温差能和盐差能发电则依旧在试验研究阶段，离正式的商业应用还有一定的差距。海洋占地球表面积的70%以上，阳光照射到地球，大部分能量为海洋吸收，而由于太阳和月球引力所引起的潮汐和海流(洋流)，也蕴藏着巨大的能量。据OES估计，全球海洋能年发电量合计超过76万亿千瓦时，接近2018年全球总发电量(26.6万亿千瓦时)的三倍。

　　海洋能开发利用的基本思路，一是要将海洋能发电系统和海上太阳能发电系统、海上风力发电系统结合起来，实现多能互补海洋能集成系统发电。二是要将海洋能发电系统和储能系统结合，在提高能源开发利用率的同时，储能可以使海洋能发电系统完全脱离陆地岸边，不需要建设成本高昂的输电配电设施。三是海洋能发电系统与人工化石能源合成、海水淡化系统结合，即利用海洋能发电系统生产的电力就地淡化海水，这方面已经有工程实施。也可以利用所发电能和海水制氢，进而利用氢和空气中的二氧化碳，制成安全技术和运输技术成熟的人造天然气，同时可以吸收大气中的二氧化碳。

　　人造天然气技术。捕集空气中的二氧化碳和水，消耗电能制造碳氢燃料，生产易于运输和储存的液态碳氢燃料，如甲烷、乙醇等，从而实现碳能循环。目前这种电转碳氢燃料技术总体上还不算十分成熟，在多个技术路线中，以电解水制氢结合二氧化碳加氢技术路线已经建成多套示范装置。

　　五、针对气候问题的能源系统集成设计

　　能源带来气候问题的本质，是因为化石能源的大规模开发利用，改变了碳的天然循环，把处于岩石圈中的还原碳过快地释放到大气中，人为地加快了岩石圈和其他圈层的碳交换，导致大气中二氧化碳的浓度升高，破坏了自然界原有的平衡。从而带来全球碳循环失衡，改变地球生物圈的能量转换形式，导致全球气候变暖，随之带来海平面升高、冰川融化、极端气候等一系列生态环境问题。

　　碳-能循环系统的基本思路，就是采用一些关键技术，将大气中多余的碳还原，从而打通碳在大气圈和岩石圈的双向循环，进而控制和调整大气中的二氧化碳浓度，使其维持在允许的范围之内，同时，可以提供源源不断的化石能源，确保高密度能源的可靠稳定可持续供应。利用海上综合能源平台实现碳-能循环系统的构想。

　　自然界中的能源各自具有不同的特性，不存在十全十美满足各方面要求的能源。因此，要善于发现各种能源的特点，发挥每一种能源的长处，规避其不足。在一个能源系统中，能源结构的多元化十分重要。同时，用系统思维去想办法解决诸如碳排放等问题，实现安全稳定可持续的能源供应是可能的。中国的能源资源禀赋、经济和技术发展水平决定了能源转型的道路不会平坦，转型过程中将会遇到很多问题和困难。在这个过程中，要尊重科学，尊重规律，尊重自然资源禀赋，坚定能源转型的目标，为确保实现国家经济和社会发展目标，为国家富强和民族复兴，提供坚强的能源保障。