中国储能网讯:随着新一轮能源革命的蓬勃兴起,我国能源消费增速趋缓,供给侧结构性改革刻不容缓。着力推动能源生产利用方式变革,建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,是能源发展改革的重大历史使命,而以多能互补综合能源供应为基础构建智慧能源互联网将成为践行能源革命的有效途径之一。
什么梗?
图解以多能互补综合能源供应为基础的智慧能源互联网
以多能互补综合能源供应为基础的智慧能源互联网就是以智能电网为核心,多种一、二次能源相互转化、互相补充、综合利用,借鉴互联网思维,通过能源系统与信息通信系统的深度融合,实现多能源的传输、分配、存储、交易、消费以及相互之间的转换和交互,构建高效、清洁、智慧的能源网络。
能源流构架图
构建以多能互补综合能源供应为基础的智慧能源互联网是一个复杂的系统工程,涉及到火电灵活性改造、可再生清洁能源发电、系统规划建模分析、智能配电网、微网、智能充电、储能、地热能利用、P2G、ICT等多个领域的技术,只有综合实力雄厚的设计单位才能从前期规划入手,因地制宜,解读政策,结合具体的资源和负荷需求,实现供需平衡,打造出符合项目预期的精品工程。
建设路线图
中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司(以下简称“西北院”)依托在新能源发电、智慧电厂、智能电网等方面强大的技术积累,自2015年8月起就立足以智慧能源为核心的智慧城市建设规划,开展了相关的研究和设计工作,目前已完成了多个工程的规划、咨询和设计工作,从单一的电力设计企业向集咨询、规划、诊断、设计、建设、投融资、改造、运营、托管等一体化的能源建设及服务企业积极转型,为用户提供“一站式”的综合能源解决方案。
怎么干?
解析西北院在智慧能源互联网时代的厚积薄发
多能互补集成优化项目
多能互补集成优化主要有终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统两种模式。
1
终端一体化集成供能系统:
面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求,因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源,优化布局建设一体化集成供能基础设施,通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式,实现多能协同供应和能源综合梯级利用。
2
风光水火储多能互补系统:
利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势,推进风光水火储多能互补系统建设运行。
西北院已相继完成了多个城市或园区的微网、智能配电网、电能替代、多能互补、综合能源供应等方面的规划和设计工作,在国家首批23个多能互补集成优化示范工程中,西北院主导和参与设计的5个项目名列其中。
天然气分布式能源项目
天然气分布式能源是指以天然气作为一次能源的分布式热电二联供、冷热电三联供能源系统,根据供应区域可分为楼宇型和区域型两类。
楼宇型是建筑冷、热、电等的能源中心,安装在用户现场,运行相对灵活,装机容量较小,适合单一用户对象。针对楼宇型项目,西北院除考虑利用天然气资源外,还充分考虑太阳能、风能和地热能资源,结合微电网和智能楼宇管控系统,形成建筑物(群)的多能互补系统。
区域型一般规模比较大,是指向一个区域内多个单位供能的系统,供能对象包括工业园区、商住区等。
西北院先后完成了《陕西省天然气分布式能源发展规划》、《华能新疆分布式能源中长期发展规划》编制工作,并参与了多个天然气分布式能源项目的设计工作。
充电设施
近年来,国家大力扶持电动汽车行业的发展,充电设施已成为新型城市的基础设施。充电桩能根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电,实现计时、计能耗、计金额充电,还可以作为市民购电以及未来电动汽车向电网放电的终端。
西北院具有丰富的电力系统规划及各种类型变电站的工程业绩,并与集成商、制造商进行科研协作、市场开拓,对充电站电网接入点的确定、容量选择、配电网改造以及对电网电能质量的影响进行了长期的研究。针对城市区域或产业园区内的大型公交电动汽车充电站、民用集中充电站,能够为政府决策部门或投资方提供规划、咨询、设计、建设、运维等全生命周期解决方案。
目前,西北院已完成西安市公交系统13个充电站的设计工作,部分充电站已投入使用。充电桩以4G或窄带物联网通信模式将充电桩状态、计费等信息直接传送至西安城投一卡通中心及其它上级运营系统,实现全面智能化的控制和管理。
智能微电网项目
智能微电网是由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷以及监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。
智能微电网根据并网和孤网两种运行模式,可以分为并网型和离网型两种,并网型微网主要应用于工业园区、企业、学校、医院等,离网型微网主要应用于海岛、偏远地区等。
微电网涉及专业面宽,技术含量高,西北院借鉴大电网、智能变电站控制保护等先进技术手段,在此领域具有先天优势,能够为用户提供整体的工程解决方案,实现智能微电网的安全、稳定、经济运行。
大型储能设备的工程化应用
储能是指通过一种介质或设备,把能量用同一种或转换成另一种能量形式存储起来,并根据应用需要以特定能量形式释放出来的循环过程,主要应用于电力系统、电动汽车、轨道交通、清洁供暖等。
随着电力系统、风电、太阳能发电、清洁能源动力汽车等行业的飞速发展,储能技术已成为不可或缺的关键环节。作为未来电网的一个必要组成部分,储能技术的发展有利于促进可再生能源的大规模应用,实现负荷调节,提高电能质量和电网利用率,增加线路和设备使用寿命,提高突发事故的应对能力,推进新能源汽车等产业的发展。
西北院长期致力于大型储能设备的工程化应用研究,目前在电网对储能电站容量及调节性能的配置需求、氢储能、机械储能、多能互补、电能替代、清洁供暖项目等方面已经形成了成熟的方案。
能源云平台建设
能源云平台是整个区域能源生产管理及服务的应用综合展现平台,是云计算、大数据分析以及“互联网+”应用的基础平台。通过工业控制网络、电力网络、互联网,实时感知区域内能源生产端、传输端、消费端、储能设备等能源节点的接入、断开和消费信息,对各种能源进行实时高效配置,实现能源监测、能源调度、能效分析、能源需求响应、能源交易等功能。
作为“电力信息化标杆企业”,西北院一直致力于信息化技术在能源领域的研究和应用,积累了大量数据,顺应能源互联网的发展,目前致力于面向居民、企业、园区、政府的能源互联网云平台建设,并以此为依托,实现能源互联网技术和商业模式的创新。
碳交易咨询及工程服务
随着2016至2018年能源互联网试点示范工作的推进、“两省五市”碳排放权交易试点工作的深化以及2017年全国碳排放交易体系的启动,能源互联网和碳交易市场建设将逐步完成深度融合,共同支撑能源供给侧的结构调整、需求侧的响应优化,大幅提高非化石能源在一次能源消费中的占比,乃至最终实现生产、传输、存储、消费、交易全链条的重组和再造,完成经济和社会发展的绿色、低碳转型,解决现阶段能源消费中出现的环境、气候、安全、效率、公平等现实问题。
西北院顺应时代发展,利用科技信息和人才专业技术优势,积极拓展业务领域,目前正致力于CDM及CCER项目开发、碳资产管理等咨询及工程服务。
作为具有工程设计综合甲级资质的国有大型工程公司,西北院深耕能源领域60年,在新的发展形势下,将提高能源发展质量和效益作为新的目标,将互联网+智慧能源与城市传统基础设施和公共服务更加充分有效地融合,通过构建以多能互补综合能源供应为基础的智慧能源互联网助力智慧城市,与社会各界人士共同努力构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。