王爽
摘要:綜合智慧能源是支撐國(guó)家能源綠色低碳的主要手段之一,從綜合智慧能源技術(shù)的新業(yè)態(tài)發(fā)展來(lái)看,綜合智慧能源產(chǎn)業(yè)有強(qiáng)大的生命力和投產(chǎn)潛力。綜合智慧能源是雙碳目標(biāo)的戰(zhàn)略選擇,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、保障能源安全戰(zhàn)略的重要支撐基礎(chǔ),為電力企業(yè)提供了明確的發(fā)展思路和實(shí)現(xiàn)路徑,是電力企業(yè)能源革命與數(shù)字革命深度融合的必然選擇。文章基于電力企業(yè)發(fā)展綜合智慧能源的潛力,提出電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)質(zhì)量提升的實(shí)現(xiàn)路徑。
關(guān)鍵詞:電力企業(yè);綜合智慧能源;潛力方向;實(shí)現(xiàn)路徑
引言:
傳統(tǒng)電力供需模式中,電力企業(yè)始終根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)并供給電能,實(shí)現(xiàn)高效管控的同時(shí)儲(chǔ)備了大批技術(shù)人才,所以,電力企業(yè)在發(fā)展綜合智慧能源的潛力上占據(jù)巨大優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)階段,為了落實(shí)黨的十九大構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”能源體系要求、順應(yīng)能源電力發(fā)展趨勢(shì),大力發(fā)展綜合智慧能源,能夠積極應(yīng)對(duì)疫情所帶來(lái)的全球經(jīng)濟(jì)下行調(diào)整局面,智慧能源系統(tǒng)的發(fā)展必將促使電力企業(yè)從能源生產(chǎn)供應(yīng)商轉(zhuǎn)化為能源生產(chǎn)服務(wù)商,故此,電力企業(yè)需要從需求出發(fā),向用戶提供高質(zhì)量智慧能源服務(wù),全面提升社會(huì)整體用能質(zhì)量和用能效率,構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)[1]。
一、綜合智慧能源概述
綜合智慧能源是能源產(chǎn)業(yè)革命、新一輪電力體制改革和電力新技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合的能源產(chǎn)物,從能源生產(chǎn)、能源存儲(chǔ)、能源供應(yīng)、能源完全和智能化管理,向終端提供綜合性解決方案,在橫縱聯(lián)合及互聯(lián)方面,能夠伴隨可再生能源、分布式能源的發(fā)展進(jìn)行能源的協(xié)同利用,為用戶提供全程監(jiān)控聯(lián)系互動(dòng)、操作運(yùn)營(yíng)和能效管理服務(wù),“智慧”主要體現(xiàn)出三個(gè)層次,首先可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通能源信息高速公路,將綜合能源系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合、多能互補(bǔ)、高效統(tǒng)籌,其次是利用中央指揮系統(tǒng)集成供能,在不同能源品種間、不同供應(yīng)環(huán)節(jié)間優(yōu)化計(jì)算,達(dá)到多維度互補(bǔ)協(xié)同、能源梯級(jí)利用、降低成本的集成效果,最后是促使設(shè)備端能源元件智能化[2]。
二、綜合智慧能源技術(shù)體系框架
2.1節(jié)點(diǎn)可調(diào)度能力預(yù)測(cè)
綜合智慧能源可調(diào)度能力預(yù)測(cè),根據(jù)針對(duì)性節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行,需要建立部分元素間的關(guān)系模型,結(jié)合實(shí)際產(chǎn)生數(shù)據(jù),基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)更新完善發(fā)電、用能和可調(diào)度能力間的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型,最后聚合得到節(jié)點(diǎn)能量可調(diào)度能力預(yù)測(cè)的相應(yīng)數(shù)據(jù)。
2.2高比例可再生能源并網(wǎng)調(diào)度
在系統(tǒng)中提出一種互補(bǔ)時(shí)空的并網(wǎng)調(diào)度策略,以此實(shí)現(xiàn)多級(jí)和逐級(jí)之間的協(xié)調(diào)和細(xì)化,降低可再生能源的不確定性所造成的影響,同時(shí),提出一種先進(jìn)調(diào)度方法,用來(lái)有效協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)和可靠程度,實(shí)現(xiàn)供能效益的最大化。
2.3大規(guī)模電動(dòng)汽車接入調(diào)度
該調(diào)度技術(shù)在電動(dòng)汽車有序充電的過(guò)程中可以科學(xué)削峰填谷,降低電動(dòng)汽車充電產(chǎn)生的負(fù)荷對(duì)智慧電網(wǎng)造成的不良沖擊和相應(yīng)影響,與此同時(shí),通過(guò)該調(diào)度技術(shù),可以利用電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能提升智慧電網(wǎng)的頻控性能。
2.4源-網(wǎng)-荷互動(dòng)調(diào)度
傳統(tǒng)電網(wǎng)的電源多數(shù)為常規(guī)水電和常規(guī)火電,通過(guò)該互動(dòng)調(diào)度技術(shù),多種形式實(shí)現(xiàn)綜合電源、負(fù)荷和智慧電網(wǎng)三者間的交互,以此實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)、更加高效和安全的系統(tǒng)功率動(dòng)態(tài)平衡能力。
2.5綜合智慧能源優(yōu)化
在系統(tǒng)框架中,綜合智慧能源系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行主要針對(duì)四個(gè)方面,首先是控制廣域內(nèi)分布式設(shè)備制,其次是融合電力系統(tǒng)和天然氣網(wǎng)絡(luò)、電氣化交通網(wǎng)絡(luò),保證能源互聯(lián)網(wǎng)和物理建模的安全程度[3]。
三、電力企業(yè)發(fā)展綜合智慧能源的潛力方向
電力企業(yè)要在產(chǎn)業(yè)集中聚集區(qū)域和工業(yè)園區(qū)等用能歸集需求突出區(qū)域,結(jié)合各種資源條件布局多能互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng),直接面向眾多用戶,根據(jù)用戶的實(shí)際需求展開就地生產(chǎn)并且供能,可以滿足多種目標(biāo)中小型能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的需要。電力企業(yè)可以充分結(jié)合用戶的多品種能源用能需要,科學(xué)規(guī)劃能源供應(yīng)輸送管廊,包括配電網(wǎng)、供熱網(wǎng)、供冷網(wǎng)、工業(yè)用汽管網(wǎng)等,充分利用綜合管廊輸電線路建設(shè)促使能源輸送更加高效、清潔,提升電纜管線的平均壽命。
電力企業(yè)在拓展綜合能源供應(yīng)的過(guò)程中可以將傳統(tǒng)發(fā)電業(yè)務(wù)作為拓展中心,充分結(jié)合中心周圍用戶在采暖等方面的用能需求拓展能源生產(chǎn)邊界,和電力生產(chǎn)不同的是,以上這些用戶用能需求有顯著的先發(fā)優(yōu)勢(shì),恰當(dāng)介入可率先占據(jù)市場(chǎng)份額,目前已經(jīng)有一部分電力企業(yè)的機(jī)組根據(jù)當(dāng)?shù)毓?、工業(yè)蒸汽等需要進(jìn)行供能品類拓寬。售電是電力企業(yè)從發(fā)電到終端用電的最后一個(gè)環(huán)節(jié),結(jié)合電力企業(yè)已經(jīng)開展的售電業(yè)務(wù),電力企業(yè)可以在深入了解用戶需要和強(qiáng)化相應(yīng)的基礎(chǔ)上開展其他增值服務(wù),為用戶提供用能優(yōu)化響應(yīng)[4]。
四、電力企業(yè)發(fā)展綜合智慧能源潛力的實(shí)現(xiàn)路徑
4.1存量調(diào)峰
綜合智慧能源最大的優(yōu)勢(shì)在于取之不盡用之不竭,最為重要的綜合智慧能源發(fā)展環(huán)節(jié)就是能源生產(chǎn),在電力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,如何化解綜合智慧能源潛力實(shí)現(xiàn)所帶來(lái)的成本問(wèn)題、分布矛盾等,需要系統(tǒng)優(yōu)化解決,對(duì)存量進(jìn)行調(diào)峰,通過(guò)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)能應(yīng)用問(wèn)題,解決逆向分布問(wèn)題,促使電力企業(yè)從原材料采購(gòu)開始實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在未來(lái),電力企業(yè)可以在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中通過(guò)優(yōu)質(zhì)調(diào)控技術(shù)的建設(shè)創(chuàng)造大容量、長(zhǎng)周期的儲(chǔ)能載體,充分利用電氫系統(tǒng)化解輸送問(wèn)題,解決最低和最高負(fù)荷,提升機(jī)組靈活程度。
4.2市場(chǎng)化
市場(chǎng)化是綜合智慧能源潛力實(shí)現(xiàn)的重要路徑,或者可以稱之為體制和機(jī)制支撐,市場(chǎng)化可以充分體現(xiàn)出綜合智慧能源的環(huán)保清潔價(jià)值。電力企業(yè)為了緩解生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的巨大發(fā)展壓力,要在充分調(diào)研用戶需求的重要基礎(chǔ)上,拓展以煤電機(jī)組為核心的供暖、供氣、蒸汽、蓄電、蓄熱的市場(chǎng)化供能服務(wù)。電力企業(yè)可以在有條件的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)中心等場(chǎng)景中,積極開展冷、熱等形式的天然能源分布式發(fā)電,尤其是在國(guó)內(nèi)三北地區(qū),分布式冷、熱電多維供能系統(tǒng)更加符合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展和規(guī)劃,電力企業(yè)可以針對(duì)性集中打造集售電、用電、運(yùn)維、節(jié)能、金融、規(guī)劃為一體的配售運(yùn)營(yíng)體系。
4.3電能替代
綜合智慧能源終端最好的發(fā)電方式主要表現(xiàn)在交通、建筑和信息領(lǐng)域,電力企業(yè)可以立足用戶實(shí)際需求,通過(guò)集成儲(chǔ)能提升供能的靈活程度和穩(wěn)定程度,例如,交通領(lǐng)域使用電代油,清潔環(huán)保、成本低廉,在2025年前后,將會(huì)全面參與到電力系統(tǒng)的調(diào)改中,建筑和信息領(lǐng)域的替代空間相對(duì)更加龐大,信息領(lǐng)域?qū)?huì)產(chǎn)生更多的電能替代,這一點(diǎn)需要電力企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注實(shí)現(xiàn)路徑,5G和大數(shù)據(jù)中心將會(huì)在未來(lái)5年內(nèi)帶來(lái)巨量的電量增長(zhǎng)。通過(guò)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù),電力企業(yè)可以科學(xué)分析這幾個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際用能需求,及時(shí)響應(yīng)并幫助用戶進(jìn)行用能診斷和預(yù)判,制定合理的用能方案實(shí)現(xiàn)監(jiān)管[5]。
結(jié)論:
綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展受到政府、用戶、能源與電力企業(yè)的高度關(guān)注,綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展不再單純地依賴單一技術(shù)的進(jìn)步,為電力企業(yè)的發(fā)展提出了系統(tǒng)性的解決方案。電力企業(yè)在發(fā)展中需要依靠技術(shù)進(jìn)步,圍繞用戶需求、市場(chǎng)機(jī)制、運(yùn)營(yíng)模式和相關(guān)政策布局分布式發(fā)電,圍繞多品種能源供應(yīng)規(guī)劃輸送管廊,積極開發(fā)下游增值使用能源服務(wù),逐漸拓寬能源供應(yīng)服務(wù)渠道、提升能源供應(yīng)質(zhì)量。
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