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“1+N”综合能源服务业务开创魔都能源互联新局面

作者:中国储能网新闻中心 来源:人民网 发布时间:2018-11-23 浏览:
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中国储能网讯:国网上海市电力公司坚决贯彻落实国家部署,在国网“四个革命、一个合作”能源战略指引下,充分发挥电网在能源资源配置中的基础平台作用,大力推进综合能源, “外来”电、“清洁”电占比不断提升。

2017年全年,国网上海电力年售电量1277亿千瓦时,其中清洁能源电量就达到了近四成,清洁‘绿电’不仅为居民、企业提供了充足能源保障,更为上海的能源转型升级增添了重要动力。

“煤水”合力优化城市 能源供给新格局

1978年改革开放初期,上海全市用电量147.68亿千瓦时,大大低于世界平均水平。是年,党的十一届三中全会举行,做出了把重点转移到社会主义经济建设上来的战略决策,上海电业发展提速,一批大容量、高效率的机组相继开工建设。杨树浦、南市两大电厂开始扩建供热机组,大幅增加杨树浦地区热网的供热能力,南市地区的供能、供热管网同时进入筹建阶段。

在1985至1987年间,上海集资办电42.5万千瓦。1990年5月,具备4台30万千瓦机组的石洞口发电厂于建成,这不仅是上海首座百万千瓦级火力发电厂,更是当时市内最大的发电厂。至1990年底,全市共有发电厂11家,发电设备总容量468.67万千瓦。

1992年,上海电力建设也随着浦东的开发,吹响了集结号。

在紧傍东海之滨的浦东高桥地区,分别规划了容量为360万千瓦的外高桥发电厂和容量为300万千伏安的500千伏杨高变电站等一批电力建设项目,为把浦东新区建设成为开放型、多功能、产业结构合理、科学技术先进、具有高度文明的社会主义现代化新区,提供了充足的电源和热能预备。

至1992年底,上海发电设备总容量468.67万千瓦,年发电量243.04亿千瓦时,发电标准煤耗率348克/千瓦时,厂用电率6.12%,供电标准煤耗率371克/千瓦时,发电设备年平均利用小时5338小时,线路损失率5.65%,年供热量39.54拍焦。

与此同时,国网上海电力开始转变观念,探索尝试依靠电热锅炉改造闯出一条能源变革之路。

传统的煤、油等燃料锅炉污染大、可靠性差、自动化程度低,无法满足现代化大都市发展需要。上海公司从杨浦区100多座小燃煤锅炉改造入手,通过主动上门推广使用电锅炉的做法,得到客户及环保部门的大力赞同及支持,协同项目追踪,最终完成该片区30多家用户的锅炉改造工作,售电量的提升不但为企业带来了更大效益,更让各方都尝到了清洁能源使用带来的甜头。

随着改革开放的步伐加大,第三产业的迅猛发展和家用电器的普及,上海市的供电能力严重不足。“十一五”期间,国务院在全国范围内实施了“上大压小”政策,以降低能源消耗,减少污染排放,压缩落后生产能力。受此政策影响,上海一大批小型发电厂相继关闭。一方面是种种制约之下,上海本地新建电厂难上加难;而另一方面是上海用电量的节节攀升。2002年,上海的总售电量为465.85亿千瓦时,2012年,这个数值达到1096.39亿千瓦时,十年之间增长1.35倍。2013年夏季,上海电网最高用电负荷打破“三年不飞”的僵局,一飞冲天,九创新高,达到2940万千瓦,较2010年创下的历史峰值猛增12.17%。与此同时,巨大的峰谷差难题始终成为上海电网挥之不去的阴影。创下2940万千瓦最高负荷的8月7日,最低负荷仅1850万千瓦,峰谷差达到1090万千瓦,就地平衡满足用电所需对于上海电网来说已经遥不可及。

国网上海电力该如何应对?答案是跳出单一煤电供能形式,引入外来清洁水电。

为了将四川、西藏和云南等地丰富的可开发水能资源引入到上海等一系列东中部负荷中心,实现超大容量、超远距离输电需求,实施西电东送重要战略,特高压交直流输电技术应运而生。

1989年,我国首个高压直流输电工程——±500kV葛洲坝至上海直流工程投运,输电距离1046公里,最大传输功率达120万千瓦。自此,煤炭在能源消费总量中的比重开始表现出逐渐下降的趋势,可以说,中国能源结构变迁的序幕逐渐拉开。此后±500kV林枫直流和宜华直流又相继投运。

2010年7月,我国自主研发、设计和建设的世界电压等级最高、输电距离最远、输送容量最大、技术最先进的具有自主知识产权的向家坝上海±800千伏特高压直流输电示范工程投入运行。这条“绿色能源大通道”,将四川向家坝的水电源源不断地送往上海,上海清洁能源比例正式迈上50%这条“分界线”。

“煤水”共济解决了上海城市能源的燃眉之急,面对日益增长能源需求,伫立科技创新前沿的光伏发电和风能发电逐渐成为国网上海电力探索研究的重点。

“风光”拉开城市综合 能源结构新帷幕

2007年9月,由上海绿色环保能源有限公司投资建设的我国太阳能光伏发电示范工程——上海前卫太阳能光伏发电站并网发电,该太阳能光伏发电站总容量为0.105万千瓦,截至今年8月底,总发电量为1184.93万千瓦时,总上网电量为1113.86万千瓦时,节约标煤3726吨,减少二氧化碳排放量7091吨。这是国内首家进入商业运营的兆瓦级太阳能光伏发电项目,也使得成规模的光伏发电首度入列上海本地发电能力之中。

与此同时,国网上海电力挖掘自身潜能,着力发展清洁能源新渠道——风能。

从风电建设的自身来说,上海地处东海之滨,在海岸线上,从陆地到海面或从海面到陆地的风,都是经过一段距离后,风速才发生质的变化, 这段被叫做“过度引程”的距离即为风力机设置最为理想的位置。经过科学估算,上海仅海上就具有470万千瓦潜在风能资源开发潜力并拥有可供大规模装机的浅滩, 可谓是“天赋异禀”,建设大型滩涂风力风电场和海上风电场成为了发展可再生能源及改善上海能源结构的突破口。

2003 年底,上海在奉贤滨海地区投运了4 台风机, 总计容量3 400 千瓦 。2004 年,总装机容量达2万千瓦 的崇明/南汇风力发电场也已投入运行。2006年12月22日,东海大桥10万千瓦海上风电场项目揭开了四年建设艰辛旅程的序幕。

2010年6月8日东海大桥风电场全部34台风机并网发电,总装机容量102兆瓦。4年后,东海大桥海上风电二期工程并网投运,二期工程由27台单机容量为0.36万千瓦的风电机组和1台单机容量为0.5万千瓦的风电机组组成,总装机容量10.22万千瓦,施工创造了多个世界第一。截至今年7月底,一期与二期工程总计发电量27.44亿千瓦时,总计上网电量26.59亿千瓦时。

有了清洁能源输入的保障,国网上海电力开始着眼拓宽能源适用范围,结合城市发展定位,在交通、旅游等领域积极尝试电能覆盖。

2015年,上海凭借接待邮轮410艘次、出入境游客174万人次的傲人成绩,跃居全球第八大邮轮母港。船舶停靠码头的数量和密度大幅增加。然而,船舶停靠码头后,仍然使用船上的燃油发电机发电,消耗的大量燃油产生了巨大能源浪费和环境污染。国网上海电力了解大这一情况后,大力配合上海市政府,开始在港口推行岸电技术,鼓励船舶停靠码头时停止使用船上的燃油发电机,而采用由码头提供的供电系统为船舶供电。并在上海政府的主导下,推动长三角地区联动建设。2016年7月,世界最大变频变压岸电系统在上海投运,单泊位1.6万千瓦。通过该套系统,停靠邮轮可实现在港零排放,实现替代电量3660万千瓦时,可每年减排二氧化碳3.6万吨。

随后,国网上海电力通过经验推广的方式,在浦东国际机场推行航电工程。目前,浦东机场70个廊桥已实现航电全覆盖,正在扩建的机场3期还将在远机位配套航电设备。据测算,按日起降2000架测算,每年浦东机场可减少碳排放量18万多吨。

然而,数量众多的可再生能源从不同电压等级高度渗透到区域电网,对电网的功率调控及能源消纳都提出了更高要求,构建一个各类能源与电能转换、融合的平台势在必行。

“平台”开创城市能源 互联新局面

地处上海市东北角、长江入海口的崇明岛,具有丰富的风能、太阳能、潮汐能、地热能、生物质能等多种可再生能源,且种类多、比例高,是建立可再生能源发电的理想场所,更是研究解决解决风光等能源随机波动和不确定性给电网功率调控及用电质量影响的最佳实验场地。

2013年,国网上海电力启动了“以大规模可再生能源利用为特征的智能电网综合示范工程”的研究,项目先后攻克了输电层风电场出力波动自律-风场群燃机互补协同发电、配网层多利益主体灵活调控、用户层功率控制与电能质量综合治理这三大关键技术难点,并于崇明岛全面开展了智能电网示范工程的建设工作,一套完整的可再生能源利用三层架构智能电网综合示范工程孕育而生。

通过“风燃打捆”技术,项目在输电层面实现了海上、陆上风电和大型燃机电厂等绿色清洁能源的协调控制;在配电层面,通过智能配电网建设,实现了风、光、生物质能和大型储能等分布式电源的友好接入和就地消纳;在用电层面,通过构建灵活可靠的智能用电系统,实现了工业、商业、环岛电动汽车供能体系、生态农业、现代城镇家庭等用户与电网的友好互动,实现了可再生能源的高效利用。

截至2018年9月,崇明岛全社会用电量为14336亿千瓦时,清洁能源上网电量达2799亿千瓦时,占全岛用电总量的20%。工程入选国家电网公司社会责任白皮书,支撑崇明生态岛入选联合国环境规划署全球绿色经济发展典型案例。

在考虑清洁能源多维融合的同时,国网上海市电力公司利用自身品牌、技术、资源优势,以园区、公共建筑和工商业大用户为切入点,积极开展包括分布式新能源发电、冷热电三联供、储能、能效诊断、节能改造、用能监测在内的多元化的综合能源服务业务,提供清洁能源消纳平台、项目建设,重点探索构建“1+N”综合能源服务业务模式,为客户提供“一站式”办电服务和用能方案。

2016年6月20日,“上海世博B片区央企总部能源中心项目”正式建成投运,开始集中供能。该项目采用分布式能源天然气系统,由2台0.4万千瓦内燃机发电,所发电力满足接受集中供能服务央企部分用电需求;同时,利用内燃机发电所产生的烟气及缸套水作为空调溴化锂机组的驱动能源制取冷、热水,以满足夏季制冷及冬季采暖的要求。能源中心项目的能源综合利用率可达85%,据测算,相比与同等规模办公楼宇传统耗能方式,能源中心项目每年可节约标准煤4107吨,减少二氧化碳排放10542吨,减少二氧化硫排放82吨。

同期,位于闵行马桥的养云安缦度假酒店电能替代和节能改造综合方案启动,以热效率更高的地源热泵为主要供能模式替代酒店原先的燃气和溴化锂一体供能方案。截至2018年8月底,一期123台热泵机组已全面完成安装,供能面积9.9万平方米,年可实现替代电量1673万千瓦时,每年所替代的能源相当于家用一匹的空调连续开机1000余年,较传统供能模式大大节约了能源消耗。

在答复客户“1”个安全经济供电方案的同时,提供包括能效诊断、节能改造、运行托管等在内的“N”个能源增值服务,这种“1+N”综合能源服务业务模式能够充分将客户经济效益需求及清洁能源替代有机地融合。凭借此举,国网上海电力正在逐步实现由单一产品提供向多产品、多服务模式的转变,推动上海供电服务从“好用电”的基础满足型向“用电好”的高质量卓越型发展,从而切实助力整体营商环境优化改善。

根据新一轮城市总体规划,上海将在2040年努力建设成为具有全球资源配置能力、较强国际竞争力和影响力的全球城市。不久的将来,上海地区的全球能源互联网将感测、分析、整合城市运行核心系统和各项关键信息,对影响民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动的各种能源需求做出智能响应,充分保障智慧城市发展,进而为城市居民创造更美好的生活。

关键字:综合能源 能源互联网

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