中国储能网讯:经过长期发展,我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国,形成了煤炭、电力、石油、天然气为主的能源供给体系,技术装备水平明显提高,生产生活用能条件显著改善。尽管我国能源发展取得了巨大成绩,但也面临着能源需求压力巨大、传统能源供给制约较多、化石能源消费对生态环境损害严重、能源利用效率低、能源技术水平总体落后等挑战。2014年6月13日,习近平主席在主持召开中央财经领导小组第六次会议,研究我国能源安全问题讲话中指出,面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,保障国家能源安全,必须推动能源生产和消费革命。而建设能源互联网,无疑是推动这一伟大变革的重要抓手。通过广泛采用新能源、新型电力电子器件、新型储能材料、新一代互联网技术等,可实现能源网络与信息网络的深度融合,提升能源供应、消费环节间的互动能力与灵活性,大幅提升能源资产的利用率,解决可再生能源在传输和利用中的瓶颈,服务于国家的能源安全战略需求,从而协同解决能源供应、能源消费、能源安全、污染治理、资源利用等关键问题。
能源互联网是以电力系统为核心与纽带,以其他多类型能源网络为补充,应用先进的现代化信息技术将信息流与能量流深度融合,打造具有双向互动特性的新型能源产生及高效利用体系,具有可再生、分布式、互联性、开放性、智能化等特征。能源互联网的建设不是基于现有的能源生产、消费模式和能源体制,而是要通过能源互联网这种能源技术革命,推动能源生产、消费、体制变革和能源结构的调整,有力地推动我国能源革命。近年来,可再生能源、分布式发电、直流电网、储能、电动汽车等新能源技术与物联网、大数据、移动互联网等信息技术的不断发展,为发展能源互联网奠定了坚实基础。而能源互联网的发展,将对工业生产产生颠覆性的影响。
华北电力大学教授曾鸣认为,能源互联网建设的重点集中在三个方面:一是实现多种能源之间、能源供需双侧的充分协调互动,提高能源资源利用效率。二是实现集中式能源开发与分布式能源开发的相互融合,提升清洁能源的接纳能力,提升传统化石能源开发利用的精细化程度,提升系统的清洁低碳发展水平。三是让用户在不同能源种类上具备自主选择权,在用户端形成更为广泛的需求侧响应行为,配合分布式能源的开发利用,形成新的经济增长点。
面对市场形势和企业自身快速发展的需求,林洋电子提出“成为东部分布式能源、能效管理领域最大的互联运营和服务商”的战略发展目标。在“互联网+”国家战略和国家电力体制改革的背景下,依托公司在海量数据采集、高可靠性宽带双向通信、能源管理和优化调度、分布式协同控制、云计算、海量能源数据挖掘等领域的技术优势,加速打造林洋智慧分布式能源管理平台,为此公司将募投2.7亿开展智慧分布式能源管理核心技术研究,通过对智慧分布式能源管理云平台及关键技术、智慧能效管理云平台及关键技术和微电网系统平台及关键设备三大核心技术领域展开研发,全面提高公司在云计算与互联应用、数据挖掘与专家系统、分布式能源管理与调度、需求侧管理与响应等方面的技术水平,同时为公司未来在能源互联网领域的业务拓展提供充足的技术储备。
本次募投项目的研发领域在公司能源互联网整体发展战略中的定位如下图所示:
本项目研发课题为能源互联网架构下的核心平台和关键技术,包括智慧分布式能源管理云平台、智慧能效管理云平台和微电网系统平台,上述平台在能源互联网整体架构中的定位如下图所示:
①智慧分布式能源管理云平台及关键技术研发课题
林洋智慧分布式能源管理云平台通过利用互联网、通讯技术、数据采集与分析等技术手段,实现对分布式能源更加简便、高效、实时、稳定的管理。通过建设“互联网+智慧分布式能源”,实现对分布式能源的智能管理。该平台综合运用海量能源数据挖掘技术、云计算技术、数据汇集调度技术、能源管理和优化调度技术、全面态势感知技术、异构通信系统集成与安全防护技术、分布式协同控制技术和第三方支付风险控制技术,通过整合运行数据、气象数据、电网数据、电力市场数据、用户用能数据,实现大数据分析、负荷预测与管理、发电预测、机器学习等功能,可以打通并优化能源生产和能源消费端的运作效率,对需求和供应进行随时动态调整;利用该平台可以将能源生产端、能源传输端、能源消费端的大量的设备、机器、系统连接起来,形成了能源互联网的“物联基础”。在该平台下,智能发电、用电、储能设备,最终都将接入网络,借助信息流,形成自我对话,从而大幅提升能源产生和消费的效率。
智慧分布式能源管理云平台系统拓扑示意图如下:
智慧分布式能源管理云平台系统架构图
②智慧能效管理云平台及关键技术研发课题
林洋智慧能效管理云平台旨在应用能源互联网技术,对耗能用户的电、水、气、热等各种能耗数据通过计量和传感设备采集并存储到数据中心。系统应用层的管理平台可以实现设备能耗的可视化监测和自动控制,并通过数据分析和挖掘,帮助企业最终形成节能决策建议,制定节能策略提高能源管理水平,将能源利用转化为可视化信息流,提升工厂的用能效率。同时,能效管理平台通过电力需求侧响应,与电网系统互动,将能源供应与能源需求优化平衡以满足电力系统可靠性及系统性节能减排的要求,消纳新能源的间歇性,促进以风电与太阳能发电为代表的新能源的发展;而对用电企业,以需求侧管理及响应体系建设为契机,系统性提升能源利用的效率。
智慧能效管理云平台示意图如下:
③ 微电网系统平台及关键设备研发课题
微电网系统是由各种分布式能源、储能装置、负荷、保护和监控装置等组成的小型电网,能够实现自我控制、保护和管理;具有灵活的运行模式和调度管理性能,是智能电网的重要组成部分,能实现内部电源和负荷的一体化运行,并通过和大电网的协调控制,既能平滑并入大电网运行,又能独立孤岛运行;联网模式下与大电网一起分担用户的供电需求,孤岛模式下保证用户尤其是重要负荷的正常用电,充分满足用户对电能质量、供电可靠性和安全性的要求。本项目重点研究下一代智能微电网控制系统,包括:①在独立和并网种运行模式下,对频率、电压控制策略在微电网中的适用性进行优化和改进;②不同类型分布式电源如基于变流器和不基于变流器可控和间歇的运行和控制;③更加先进、智能的微电网控制策略及与大电网的互动协调机制;④下一代兆瓦级大功率储能变流器(PCS);⑤电动汽车群充群放智能终端及控制策略;⑥能源路由器。
微电网系统平台示意图如下:
售电市场的放开将带来大量的、多样化的用户服务需求,以及分布式能源、电动汽车、智能家居等大量智能终端的接入需求;售电企业能够基于高度信息化的基础设施,以及大数据分析技术,针对不同电力消费群体的用能习惯进行分析,来制定针对不同消费群体的个性化高效用电服务模式,同时用户也将有更多的用电模式选择。而能源互联网架构下的核心平台和关键技术研发,将使公司牢牢抓住售电市场放开带来的各种商业机会。
“智能、节能、新能源”是公司的战略发展方向,“成为东部分布式能源、能效管理领域最大的互联运营和服务商”是公司的战略发展目标。在上述战略方向的指引下,公司在智能电网电能计量及用电信息管理系统业务、节能服务业务和新能源业务三大业务板块上建立了较强的市场竞争优势,并在海量并行数据采集、高可靠性宽带双向通信、能源管理和优化调度、分布式协同控制、云计算、海量能源数据挖掘等基础领域掌握了核心技术。
随着公司能源互联网业务的开展,特别是智慧分布式能源管理平台的建设,通过平台打通供能端、微电网、用能端,有望将公司三大业务板块有机的融合在一起。其中,智能电网电能计量及AMI系统是实现能源互联网中能源信息双向流动的基础设施,是公司开发能效管理系统的基础环节;在电力市场化改革的背景下,能源互联网的建设将激发工业和商业用能企业的需求侧管理和节能改造需求,节能服务是满足上述需求的有效途径;分布式光伏发电作为一种重要的清洁能源,是能源互联网的重要组成部分,是微电网系统的核心。能源互联网融合了先进的信息技术、分布式能源管理及能效管理技术和微电网系统,可以将零散的分布式能源集中起来,提高系统对清洁能源的消纳能力和利用效率。本次募投项目的建设和系统平台的搭建将帮助公司整合现有的技术优势,实现各业务链条间的互补协调及契合式发展,是公司布局能源互联网产业的重要战略举措。