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能源革命对外开放百家论坛之二〇六

未来能源系统篇之——能源互联网(上)
光伏充电站
太阳能发电幕墙
光伏车棚

  1 观点呈现   能源互联网背景与意义(一)

  我国已成为世界第一能源消费国,如继续以年平均8.9%的增速,发展难以长期持续。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,必须推动能源消费、供给、技术和体制四方面“革命”。推动能源生产和消费革命是长期战略,必须从当前做起,加快实施重点任务和重大举措。

  建设能源互联网是我国环保、低碳发展的迫切需求。2015年9月,中国社科院发布《城市蓝皮书:中国城市发展报告No.8》,对2014年中国城市的健康发展水平进行评估,指出环境污染问题突出,空气质量达标的仅占9.9%;2014年11月12日,中美双方共同发表了《中美气候变化联合声明》:美国计划于2025年实现减排26%-28%,并将努力减排28%;中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。

  建设能源互联网是我国能源结构发展的必然需求。目前我国还是以供电、供热、供冷的传统供能方式为主,但随着发展,存在问题渐渐显露出来。诸如可再生能源接入比例低;能源供给与消费方式单一,电力峰谷差加大,设备利用率低;能源运维方式简单,能源大量浪费,用能体验差,能源成本高等。传统供能方式亟待改变,必须寻求能源问题解决的新道路,如可再生能源就近接入与消纳,风光等绿电交易,提高能源利用率,降低能源运营成本,建设“零碳(低碳)、智慧”示范基地等。

  2 观点呈现   能源互联网背景与意义(二)

  截至2018年国家共发布国家级试点示范项目425个,其中增量配电网试点示范项目319个,多能互补集成优化示范项目23个,新能源微网示范项目28个,“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目55个。这些试点示范项目有很多共同点,“众望所归”聚焦能源互联网,能源互联网必将助推能源革命。通过能源微网整合能源存储技术、转换技术、回收利用及地源热泵技术,实现风、光、气、水协同,热、电、冷、储兼容,实现能源就近利用、高效利用和清洁利用。电力系统和热力系统的深度融合,将创造众多机会。

  能源互联网以“开放、互联、共享、对等”为理念,集能源消费、能源存储、能源生产、外部能源为一体,提高了可再生能源比重,提升了能源的综合利用效率。在未来,我国将继续优化建设大型清洁能源基地并与大电网协调发展,同时分布式能源、微能网将加快发展,形成多方位的能源发展总体格局。

  3 观点呈现   能源互联网关键技术

  未来城市能源规划,需要在局域能源互联网规划的基础上开展。综合能源规划的相关技术要点有四个。多能源规划协同,规划综合能源系统考虑多环节多能协同,在需求预测方面需考虑多用户多能源间的同时率与互补关系,考虑价格和用能条件等因素的终端能源消费(及用能设备)间替代关系;在产能环节需满足多能源需求的产能设备协调配置;在储能环节,考虑多能源品种存储的协调规划。高比例可再生能源的消纳,结合储能,考虑可再生能源和负荷规模特性提取“净负荷曲线”,提升可再生能源消纳能力。微网自供能与公网供能比例,微能源网项目需要考虑该比例配置,满足并网功率交互技术要求,考虑短时孤网运营能力和条件,综合考虑经济性与灵活资源配置,成为公用电网友好型微能网。需求侧管理前置到规划环节。

  能源互联网在规划阶段就要考虑未来参与电力市场的能力,使能源互联网具备成本低、获利能力强的特点。如能源互联网中存在一些不可控电源(太阳能光伏、风电等),“以热定电”使分布式能源站电力输出的灵活调节性能受到制约;可采取多种措施,增加能源互联网的灵活调节能力;建设分布式能源站、灵活调节装置等,可以有效延缓和抵消上级配电网/配电变压器的扩容,减少用户支付的容量费用。

  增量配电网放开,需要不断提升配电网规划的能力,确保能源互联网的安全与供能质量。较传统配电网规划相比,主动配电网规划要解决好一系列关键问题:如消纳高比例可再生能源发电的新技术及其应用;分布式新能源接入配电网面临的电能质量问题及治理技术;配电系统与电动汽车充电网络的协调规划问题;无功规划及电压稳定问题等。

 
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