能源微网咨询服务主要内容是区域能源规划和能源微网规划,两者有区域范围和功能的区别,在能源微网设计层面互为支撑。
1)区域能源规划服务
区域能源规划倡导提高能源效率,考虑系统节能以及能源微网控制等区域内的整体节能,对单项能源利用、用能方式、用能端节能措施以及环境污染物排放等均需考虑。区域能源规划不是独立存在的,而是与社会发展规划及能源微网规划相互关联、相互促进的。目前,区域能源规划还没有实现与城市政策、城市总体规划等有机结合。结合我国能源供应需求与分布不平衡的特点,各地应在充分考虑城市自然条件和资源环境承载力的基础上,科学配置,合理布局,以整体的、系统的观点来规划城市、村镇等区域能源体系。
能源规划的编制应立足当地能源、资源现状,以历史用能为基础,结合当地发展战略,以提高能源利用效率为目标,制定平衡的能源供需策略,优化能源供应结构,落实能源保障措施,并制定科学的评价方法,满足当地可持续发展的要求。能源规划内容体现在如下几点:
(1)能源需求及预测管理,包括能源需求的预测及能源需求侧的管理,分解为能源微网需求及预测管理。
(2)能源供应预测及保障,包括能源供应在数量上的保证和质量上对环境保护的要求,分解为能源微网预测及保障管理。
(3)能源平衡与优化。能源平衡包括供求平衡和部门间的平衡。供求平衡不仅是总供给和总需求之间的平衡,还包括品种、地区、时间三方面的平衡。能源优化包括研究能源需求和能源供应的优化,最终达到能源供需平衡。能源微网为此平衡和优化过程提供新型的双向能量流动支持。
随着能源互联网发展和能源微网建设,必须建立能源规划的系列标准规范。
(1)通过建立能源规划指标体系,明确能源规划评价内容,继而实施能源规划,对能源需求的管理、能源供应的保障、环境可持续发展状态进行评估,为管理决策提供依据。
(2)通过定量规划区域能源供需的未来,实质上揭示该地区资源、人口和环境系统存在的主要问题,并分析矛盾和问题产生的原因,及时提供给管理部门,以便采取对策,促进区域可持续发展。能源规划的目的在于发现问题,为替代方案的确定和调整提供参考,保证区域可持续发展水平达到理想状态。
(3)利用指标体系引导规划实施区域贯彻可持续发展的思想,督促、引导完成经济、资源与环境的可持续发展目标。能源规划指标还可用于指导规划实施区域更好地了解能源供需平衡的内涵和要求,以便其在日常工作中调整自身行为,以调控相应指标的状态,促进可持续发展目标的实现。
(4)通过定量预测和分析进行本地区可持续发展趋势的分析,为区域经济发展规划、环境保护规划和资源利用规划的制定提供参考。能源规则指标体系具体内容包括能源总量、能源效率、能源结构和环境保护,如图15所示。
图15 能源规划指标体系
2)能源微网项目咨询与方案设计
能源微网规划和方案设计是为了解决区域内传统化石能源高碳排放、可再生能源间断性和能源密度低以及单一能源系统不稳定、不连续等问题,充分利用多种可再生能源和高品位清洁能源的组合优势,实现新能源的多能互补耦合和智能化调度利用,满足不同功能区域的能源需求。按照分布式能源利用目的和发电并网特点,可将能源微网分为设施多能用电系统、多能互补电站系统、区域多能并网系统、区域多能独立系统四种形式。能源微网的建设目标,就是在条件适合的地区,必须因地制宜地建设某一种形式的能源微网。
(1)设施多能用电系统,适用于联网供电不便、供电质量要求一般的电力负荷设施或特殊行业设施。通过建设多种新能源发电及耦合管控系统,实现新能源发电的直接利用,如绿色数据中心、风光储通信基站、风光互补路灯、风光互补水泵。在沿海地区建立风电非并网海水淡化系统、风电非并网制氢系统,在偏远矿区建立风水非并网冶炼系统也属于这种形式。
(2)多能互补电站系统,适用于可再生能源资源丰富、能够形成时空互补电源、就地负荷不大的地区。通过建立电力互补系统将多种形式的间歇性发电联通起来,辅以大规模储能系统或抽水蓄能电站,形成一个能够平稳输出的电站,从而实现新能源发电的稳定输出。多能互补电站系统一般在35 k V以上直接接入输电网,可上而不可下。如风光水电站、风光-抽水蓄能电站、风光-燃气轮机辅助电站,适合在三江中上游流域、青海、西藏、西南山区等地建设;风光-海洋能互补电站适合在沿海地区建设。
(3)区域多能并网系统,适用于清洁能源丰富、就地消纳较大、并网条件良好的地区。通过建立电力互补系统、热力互补系统、燃气互补系统以及储能互补系统,将多种形式的能源以互补耦合、品位对接的原则,系统、高效地转化、存储、配售给各个负荷,实现新能源最大限度的开发利用。区域多能并网系统是能源微网的主体形式,是对微电网、热力网、燃气网和分布式储能的系统建设,一般通过微电网在35 k V以下接入配电网,实现电力的自由上下。区域多能并网系统的区域规划半径在10 km左右,分布式发电总容量20~100 MW。天然气配用系统要能够接纳沼气、垃圾填埋气等多类型燃气,支撑区域用气的智能化调控。
(4)区域多能独立系统,适用于清洁能源丰富、就地消纳较大、并网条件不足的地区。相对于区域多能并网系统,区域多能独立系统的微电网没有接入配电网,因此设计和运营的难度增大。必须通过配置更为强大的储能调峰系统和非并网负荷,实现新能源的稳定利用。区域多能独立系统适合海岛和偏远地区。
进行能源微网项目建设时,应以因地制宜的建设能源微网为出发点,结合区域内新能源资源、天然气和电力资源、热电冷需求的特点,进行区域能源中长期规划。基于区域能源规划,进行满足区域用能、区域新能源综合开发、多能互补高效利用的能源微网系统设计,以及能源微网项目和子项目(光伏、风电、沼气、燃气三联供、地水源热泵等)建设的组织实施。
进行能源微网项目建设时,应注意以下几点:业主产权明确、关系简单,基础设施完备、建设容易,项目运维方便、实现盈利。在了解项目的建设目标情况下,综合考虑建设周期、技术难度和项目经济性,分析项目的选址。选址地点应该是已建成或基本建成的产业园区或公共建筑集中区。产业园区可以是旅游、养生、观光农业等生态园区,农副加工业、制造业等工业园区,或综合性园区;公共建筑集中区指的是酒店、医院、办公楼、商场、学校等公共建筑形成集群、间距较小的集中区域。
[1]李慧.四阶段实现互联网繁荣发展.中国能源报,2015- 11- 23.http://paper.people.com.cn/zgnyb/html/2015-11/23/content_1635808.htm.
[2]中国能源报.售电和配电市场竞争性变革——需求侧管理成业务增长支柱.国际电力网,2015- 11- 26.http://power.in-en.com/html/power-2247963.shtml.
[3]清华大学热能工程系动力机械与工程研究所,深圳南山热.燃气轮机与燃气——蒸汽联合循环装置(上下).北京:中国电力出版社,2007.
[4]中国燃气网.中国燃气轮机突破技术难点迎接市场新曙光.2014- 12- 13.http://www.msny.cc/%E6%96%B0%E9%97%BB%E8%B5%84%E8%AE%AF/%E8%A1%8C%E4%B8%9A%E5%8A%A8%E6%80%81/tabid/70/articleType/ArticleView/articleId/1060/language/zh-CN/Default.aspx.
[5]Prabir Basu.生物质气化与热解:实用设计与理论.北京:科学出版社,2011.
[6]张婷婷,张新燕,何山,等.风力发电机技术的发展趋势及新动态.电机技术,2014(4):13—16.
[7]广州诺普.中国热泵市场状况.2012- 11- 01.http://www.gznuopu.com/news/2012-11-1/126.html.
[8]马最良,吕悦.地源热泵系统设计与应用.北京:机械工业出版社,2007.
[9]江时强,吴植.我国正自主研发单机容量100万千瓦水轮机组.经济参考报,2009- 07- 14.http://jjckb.xinhuanet.com/cjxw/2009-07/14/content_169245.htm.
[10]新华网.我国规划建设三个海洋能海上试验场.2015- 05- 28.http://news.xinhuanet.com/2015-05/28/c_1115439963.htm.(www.xing528.com)
[11]人民网.未来电网的发展趋势.2013- 10- 14.http://scitech.people.com.cn/n/2013/1014/c1007-23190754.html.
[12]欧阳春香.新增特高压电网投资4 500亿元设备龙头股受益.2015- 05- 14.http://finance.ifeng.com/a/20150514/13704729_0.shtml.
[13]余耀,孙华,许俊斌,等.压缩空气储能技术综述.装备机械,2013(1).
[14]傅明雯.抽蓄大发展,人才咋跟上.中国能源报,2015- 03- 23.http://paper.people.com.cn/zgnyb/html/2015-03/23/content_1546827.htm.
[15]Frank S.Barnes,Jonah G.Levine.大规模储能技术.肖曦,聂赞相,等,译.北京:机械工业出版社,2013.
[16]陈海生,刘金超,郭欢,等.压缩空气储能技术原理.储能科学与技术,2013(3).
[17]中国储能网新闻中心.国内飞轮储能技术的发展现状.2012- 08- 17.http://www.escn.com.cn/news/show-29628.html.
[18]许守平,李相俊,惠东.大规模储能系统发展现状及示范应用综述.电网与清洁能源,2013,29(8):94—100.
[19]杜蕾估.浅谈超级电容器在电力系统中的应用.2015- 5- 23.http://www.docin.com/p-1158057354.html.
[20]余丽丽,朱俊杰,赵景泰.超级电容器的现状及发展趋势.自然杂志,2015,37(3):188—196.
[21]中国储能网新闻中心.铅碳电池发展潜力巨大.2014- 09- 04.http://www.escn.com.cn/news/show-174327.html.
[22]伞海生,宋子军,王翔,等.适用于恶劣环境的MEMS压阻式压力传感器.光学精密工程,2012,20(3):550—555.
[23]周路菡.智能传感器:物联网发展瓶颈待破.新经济导刊,2015(3):60—65.
[24]葛运建,张建军,戈瑜,等.无所不在的传感与机器人感知.自动化学报,2002,28(增刊):125—133.
[25]赵哲身.建筑能耗监测平台建设发展到能量管理平台是必然趋势.智能建筑,2014(6):27—28.
[26]王志贺,刘元园,唐沂媛,等.冷热电联供型微电网能量管理平台设计.电工电气,2014(11):52—58.
[27]曹军威,孟坤,王继业,等.能源互联网与能源路由器.中国科学:信息科学,2014,44(6):714—727.
[28]中商情报.我国2015年智能电网发展现状分析.2015- 08- 18.http://power.in-en.com/html/power-2243291.shtml.
[29]张森林,孙延明.电力体制改革和电力市场对南方电网影响分析.广东电力,2012,25(11):1—5
[30]北极星输配电网.售电公司盈利模式探讨.2015- 08- 28.http://news.bjx.com.cn/html/20150828/657686-6.shtml.
[31]肖世杰.构建“互联网+电力营销”智能用电互动服务体系.2015- 09- 28.http://www.indaa.com.cn/pl2011/zxpl/201509/t20150928_1620867.html.
[32]亚坦新能.从现在开始学会管理你的能源.2016- 07- 04.http://www.cnenergy.org/yw/nyhlw/201607/t20160704_328805.html.
[33]徐福金.电动汽车技术新进展探析.硅谷,2015(2):3—4.
[34]盖世汽车网.电动汽车动力电池发展现状与趋势解析.2015- 04- 03.http://www.evpartner.com/news/18/detail-14113.html.
[35]翎羽.充电桩布局正在逐步加快.2015- 11- 06.http://www.chinabuses.com/supply/2015/1106/article_66824.html.
[36]陈睿.打造智能家居系统完美功能.2015- 01- 04.http://www.c-ps.net/tech/201412/221139.html.
[37]朱晓霞.企业能源统计的现状与分析.应用能源技术,2008(2):36—38
[38]张东霞,王继业,刘科研,等.大数据技术在配用电系统的应用.供用电,2015,32(8):6—11.
[39]许元斌.电网大数据问答.国家电网,2014(5):60—61.
[40]姜鑫民,赵林,曲会,等.浅析能源规划指标体系的构建,中国能源,2008,30(5):36—39.
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。