能源互聯(lián)網(wǎng)起源
能源是人類生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。如今能源問題和環(huán)境問題日益突出,嚴(yán)重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展。在全球氣候變化和能源緊缺的背景下,人們一方面尋找可以持續(xù)利用,同時又清潔無污染的可再生能源資源,如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和海洋能等;另一方面思考如何依靠通信信息、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、控制技術(shù)有效地協(xié)調(diào)與利用資源,以解決難題。然而,能源問題的解決,已不是通過簡單地增加能源供給、提高能源利用效率就可以實現(xiàn)的,而是需要全面的變革。
這個變革需要把能量流和信息流進(jìn)行深度融合,建立一個全新的能源體系,形成能源應(yīng)用的創(chuàng)新形式??稍偕茉礊?a target="_blank">新能源體系提供了能源供給,而信息通信技術(shù)的發(fā)展與成熟則為可再生能源的利用提供了支撐。隨著行業(yè)進(jìn)步、社會發(fā)展過程中不斷提出新的能源需求,在此情況下出現(xiàn)了第三次工業(yè)革命。
什么是能源互聯(lián)網(wǎng)
能源互聯(lián)網(wǎng)有三類理解:其一即全球能源互聯(lián)網(wǎng),其以特高壓為骨干,通過可再生能源遠(yuǎn)距離輸送建立堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的模式,國網(wǎng)為代表;其二是互聯(lián)網(wǎng)+能源,BAT+國網(wǎng)、華為、遠(yuǎn)景能源;其三是多能互補(bǔ)的區(qū)域型能源互聯(lián)網(wǎng),目前國家能源局已下發(fā)試點申報通知。
借鑒Uber式,遠(yuǎn)景能源正在把能源數(shù)字化、產(chǎn)品化、軟件化,利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢來調(diào)控不確定的、間歇性、波動性、分布性的可再生能源,目前已實施了山西廣靈風(fēng)電場+美國伊利諾伊州西部平原,即將接入歐洲最大的可再生能源軟件公司BazeField和北美28000多個公共充電樁。
智光電氣在廣東省目前擁有超過3萬家專變用戶,公司計劃三年時間覆蓋3.7萬客戶,獲取2300萬kVA以上的專變?nèi)萘?,提供綜合用電基礎(chǔ)性服務(wù)和增值服務(wù),并結(jié)合用電數(shù)據(jù)云平臺及需求挖掘,打造線下服務(wù)與線上數(shù)據(jù)聯(lián)通的大型用電服務(wù)平臺,進(jìn)一步開發(fā)后續(xù)增值服務(wù),促進(jìn)服務(wù)內(nèi)容和盈利模式的多元化。按照單家客戶5萬/年基礎(chǔ)運(yùn)維費用,合計可貢獻(xiàn)18.5億營收,超2億利潤規(guī)模。同時后續(xù)增值服務(wù)變現(xiàn)模式多樣,包括節(jié)能、售電等業(yè)務(wù),例如2300萬kVA意味著售電放開后售電量每年超300億Kwh,假設(shè)單度電的利潤在1分錢左右,即可貢獻(xiàn)3億左右利潤。
能源互聯(lián)網(wǎng)的四大特征
1、以可再生能源為主要一次能源;
2、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲能系統(tǒng)接入;
3、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)廣域能源共享;
4、支持交通系統(tǒng)的電氣化。
能源互聯(lián)網(wǎng)基本組成及建設(shè)應(yīng)用
能源互聯(lián)網(wǎng)概念新、范圍廣,目前屬于建設(shè)籌劃初期,并無系統(tǒng)解決方案。文本考慮從新能源、通信技術(shù)以及延伸的負(fù)荷管理的作為建設(shè)實施的重要建設(shè)組成環(huán)節(jié)(建設(shè)需根據(jù)實際情況開展項目集成和拓展)。首先新能源發(fā)展,即在現(xiàn)有傳統(tǒng)能源供給系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用新能源技術(shù),實現(xiàn)能量生產(chǎn)裝置、信息采集裝置、儲存裝置等的接入和應(yīng)用,促進(jìn)新能源的就地生產(chǎn)和消納,提升清潔能源滲透率;信息通信技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)支撐,屬于基礎(chǔ)設(shè)施范疇,既是大規(guī)模可再生能源及小型分布式能源的廣泛接入的必要基礎(chǔ),同時也是電網(wǎng)與用戶之間的聯(lián)動的必要支撐;用電負(fù)荷單元作為能源互聯(lián)網(wǎng)的最末端,是能源消納端,對其智能化、交互式管理可實現(xiàn)清潔能源的高效利用及節(jié)能減排。
供應(yīng)端-發(fā)電側(cè)
(1)分布式光伏及微電網(wǎng)建設(shè)
區(qū)域多微電網(wǎng)建設(shè),包括嵌套式微電網(wǎng)、低壓光儲微電網(wǎng)和多點光伏并網(wǎng)等形式。嵌套式微電網(wǎng)是與其他能源形式(包括冷熱)聯(lián)供,同時配有儲能,為固定負(fù)荷供能;低壓光儲微電網(wǎng)是配套與負(fù)荷及儲能同等規(guī)格的光伏裝機(jī)容量,形成小型的定量式的循環(huán)使用;多點光伏并網(wǎng)是選擇將光伏發(fā)電接入用戶進(jìn)線處,或在所屬配電站下建設(shè)集中式儲能,接入低壓配電母線。
(2)儲能
安置小型分布式儲能控制系統(tǒng),應(yīng)用儲能調(diào)頻、調(diào)峰技術(shù),配電網(wǎng)孤島運(yùn)行技術(shù),對新能源輸入進(jìn)行緩沖,提升電網(wǎng)整體運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性,配合實現(xiàn)新能源多場景應(yīng)用。另外,發(fā)生災(zāi)害時“電力路由器”之間通過流通蓄電池儲備電力,防止區(qū)域停電。
研制分布式電源即插即用接口裝置,集逆變裝置、計量裝置、保護(hù)裝置、濾波裝置、通信模塊于一體,采用載波、WIFI等通信方式,實現(xiàn)與智慧家庭網(wǎng)絡(luò)及(智能家居)進(jìn)行交互,實現(xiàn)發(fā)電電量信息、身份認(rèn)證、電量計費等信息的傳輸。
(4) 分布式電源即插即用管理系統(tǒng)
系統(tǒng)主要功能包括用戶信息的管理與校驗、分布式發(fā)電監(jiān)測與評估、用戶計費管理等。基于智慧家庭網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)對用戶的分布式電源接入裝置進(jìn)行監(jiān)測、管理和電量結(jié)算。實現(xiàn)用戶的發(fā)電量,電卡標(biāo)識等信息與營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互,實現(xiàn)用戶的電量結(jié)算。
調(diào)配端-管控側(cè)
(1) 基于光纖網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)承載
立足電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,在已有光纖網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域,承載分布式電源接入、用電信息采集、智能家居等多項用電業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,承載配電自動化、配網(wǎng)協(xié)調(diào)管控等配電業(yè)務(wù)。
(2) 多微網(wǎng)協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)
通過區(qū)域多微電網(wǎng)在嵌套、并列、分散多點接入等多種組網(wǎng)方式下的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù),實現(xiàn)區(qū)域多微電網(wǎng)動態(tài)最優(yōu)組網(wǎng)和能量多目標(biāo)優(yōu)化。其中,在正常運(yùn)行狀態(tài)下的基于發(fā)電和負(fù)荷需求預(yù)測,結(jié)合多種分布式電源、儲能和負(fù)荷控制,實現(xiàn)區(qū)域多微電網(wǎng)最優(yōu)能量管理,提高分布式能源消納比例,提高多種能源綜合利用效率。在故障情況下通過的動態(tài)最優(yōu)組網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)多微電網(wǎng)互補(bǔ)協(xié)調(diào),快速恢復(fù)重要用戶供電。有效支撐區(qū)域多微電網(wǎng)的動態(tài)協(xié)同優(yōu)化目標(biāo)。滿足計及區(qū)域綜合能效、分布式能源消納、用戶分布式電源自用率、經(jīng)濟(jì)效益最大化等的不同能量優(yōu)化需求。
(3) 儲能控制系統(tǒng)
選取能耗較高地區(qū)安置分布式鋰離子電池,形成小范圍內(nèi)的儲能系統(tǒng),實現(xiàn)分散式鋰電池多點聯(lián)合控制模式,實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰功能;同時將數(shù)據(jù)上傳至調(diào)控中心,由調(diào)控中心結(jié)合整體運(yùn)行情況對儲能發(fā)送深度調(diào)峰調(diào)頻指令。
(4) 能源綜合展示
針對地區(qū)特性及配用電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),結(jié)合需求響應(yīng)與能效分析、數(shù)值氣象預(yù)報與功率預(yù)測等輔助手段,實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多種能源協(xié)調(diào)運(yùn)行及綜合展示。
負(fù)荷端-用電側(cè)
(1) 居民用戶能效分析
系統(tǒng)可以建立主要用能設(shè)備能效模型,通過對用戶用電負(fù)荷、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和用能數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,實現(xiàn)用戶能源使用的綜合評估、分析與比較;提供經(jīng)濟(jì)高效的用能策略,引導(dǎo)用戶持續(xù)改進(jìn)用能方式。同時,用戶可通過系統(tǒng)制定適合于自己用電情況的控制策略,系統(tǒng)將按照控制策略實現(xiàn)對用電設(shè)備的控制,實現(xiàn)能效的閉環(huán)優(yōu)化控制。
(2) 用戶側(cè)需求響應(yīng)
在商業(yè)樓宇、工業(yè)企業(yè)、居民用戶能效控制設(shè)施的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)通過和多能源聯(lián)合優(yōu)化和協(xié)調(diào)控制互動,獲得需要進(jìn)行調(diào)控的容量,根據(jù)不同類型用戶用電模式的生成動態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化策略,按照預(yù)定策略進(jìn)行調(diào)控,有效地降低峰值負(fù)荷。系統(tǒng)對用戶需求響應(yīng)進(jìn)行管理,根據(jù)用戶需求響應(yīng)參與時間作為補(bǔ)償?shù)闹饕獏⒖家罁?jù)。
(3) 家庭能效中心
在家庭室內(nèi)配電箱建設(shè)智能家庭能源中心,設(shè)備集成用電計量、智能家庭網(wǎng)關(guān)模塊、WIFI通信模塊等,實現(xiàn)家庭用電量總計量、分路計量、即插即用光伏發(fā)電計量;室內(nèi)家庭WIFI覆蓋和電力線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋,實現(xiàn)三表抄收;智能家居等智慧家庭功能,同時實現(xiàn)家庭能效管理、智能家居服務(wù)、掃描繳費、四網(wǎng)融合等服務(wù)。
(4) 電動汽車
公共交通場站、住宅小區(qū)、商業(yè)中心等地建設(shè)電動汽車充換電設(shè)施,建設(shè)交流充電樁及電動汽車快充設(shè)施及集成式充電樁,建成電動汽車充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮公共服務(wù)平臺在電動汽車相關(guān)領(lǐng)域的信息樞紐和帶動支撐功能,最大化發(fā)揮信息價值。
它有哪些運(yùn)作模式
1、一體模式
存量資產(chǎn)入股或由項目公司租用,增量資產(chǎn)全部由項目公司獨家投資持有,具有能源配售的整體經(jīng)營權(quán),承擔(dān)安全運(yùn)營和能源保證的責(zé)任。
2、平臺模式
項目公司作為區(qū)域運(yùn)營主體,可根據(jù)實際情況將規(guī)劃范圍內(nèi)的電源、冷熱源設(shè)施、能源替代、存儲甚至局部售電業(yè)務(wù)通過合法程序交給具備優(yōu)勢條件的其他方,各方在投資、建設(shè)、運(yùn)營、交易方面按市場規(guī)劃承擔(dān)相應(yīng)的權(quán)利和責(zé)任。依據(jù)協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下保證系統(tǒng)在各種狀態(tài)下的協(xié)同。
3、PPP模式
公共部門與社會資本合作模式,具有伙伴關(guān)系、利益共享、風(fēng)險共擔(dān)三大特征。
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能源互聯(lián)網(wǎng)
+關(guān)注
關(guān)注
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