關(guān)于電力企業(yè)發(fā)展綜合智慧能源的潛力與實(shí)現(xiàn)路徑分析

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。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧婕，劉向向，周琪，李昊翔，陳逸涵.支撐居民智慧能源的多能源協(xié)調(diào)綜合控制技術(shù)[J].可再生能源.2020（11）：1534-1540.

[2]劉曉靜，王汝英，魏偉等.區(qū)域智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)建設(shè)與應(yīng)用[J].供用電，2019（6）：34-38.

[3]宋朋勛，郝麗麗，樓伯良，等.基于配電網(wǎng)節(jié)能降損協(xié)調(diào)優(yōu)化的電壓控制方法[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2019，40（2）：101-107.

[4]中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)快報(bào)（2019年）[R].北京：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，2020.

[5]王若谷，戴立森，梁芷睿，等.基于不同種類儲(chǔ)能電池的微電網(wǎng)綜合儲(chǔ)能系統(tǒng)性能對(duì)比[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2019，40（1）：166-171，

179.