引言:能源互聯網的發展尚處于起步階段,它有哪些強悍功能?怎樣改變天津市自由儲存能源較少,經常以外省能源調入為主,增加對外的依存度?在減少能源安全性、降低煤耗、增加電網系統靠譜性和靈活性等方面對建設“綠色上海”、加快建立清潔高效低碳現代能源機制作出如何的貢獻?
【第八期】
關于上海地區新區能源互聯網的探討
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演說講稿:
注:下文是依據上周末上海遠方動力可再生能源科技股份公司的喬會賓先生在“能源e直播”的演說整理所得,供你們參考學習,開始閱讀吧!
能源互聯網的背景
能源互聯網的概念和意義
能源互聯網概念:
能源互聯網是一種互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新型態,具備設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等主要特點。——關于加強“互聯網+”智慧能源發展的指導意見發改能源[2016]392號
能源互聯網核心特性
能源互聯網對新區、企業的意義:
能源互聯網構成
網段能源互聯網包含要素:
能源互聯網簡略分為三部份:一是能源,二是互聯,三是網(僅討論新區和企業)
一、能源
二、互聯包括兩部份
三、網
網段能源互聯網地理系統:
源
網
能源互聯網的網路,包括區域內的電力、熱(冷)網,信息控制網路三個主要部份。
1、電網:能源互聯網內電力等同于智能配電網路,但包含可再生能源電源和電儲能系統,
特殊場合中牽涉直流配電網路。
2、熱(冷)網:能源互聯網血淤(冷)網結構等同于普通供熱,可包委婉能系統。
3、信息控制網路:信息控制網路主要包含信息采集系統、分析控制系統兩部份,是能源
互聯網核心部份。
荷
能源互聯網內負荷,包括電負荷、熱負荷、冷負荷
在能源互聯網中,荷存在于負荷的預測以及用能的預測。因為電負荷和熱負荷、冷負荷的用能預測對于新區未來用能的剖析十分重要,對未來新區參與售電有著重要的意義。
儲
儲能系統,包括電儲能、水蓄冷蓄熱、相變儲能:
控
控制系統是是實現能源互聯網控制策略的主要單元,是能源互聯網的血管中樞。
控實現上去難度較大,只是形成價值的核心地方。
控制系統的作用是:
用能效率剖析
用能費用及經濟性剖析
由控制系統估算出整個系統各類能源使用量,對冷電廠的生產和傳輸進行控制,系統出現異常進行剖析
包括系統內用戶用能費用、用能預測、缺陷管理、節能管理、需求側管理及能源交易等輔助服務。
能源互聯網的規劃
能源互聯網規劃設計原則:
一、提高經濟性
作為企業,贏利是主要任務,增加用能費用,是能源互聯網設計的重要原則,根據能源互聯網方案進行推算,三到十年收回費用為最佳,投資收益率最低不應高于10%。
二、提高能源使用效率
能源使用效率較常規用能效率增加10%以上。
三、智能化設計
系統的手動化、信息化程度達到無人值守水平,系統穩定,具有一定的負荷預測和異常自愈能力,有足夠的系統安全冗余。
四、可再生能源可大比列接入,治污療效顯著
五、因地制宜,靈活應用
能源互聯網是開放的系統,系統的組成要按照項目所處物理位置和資源情況有針對性的選擇,比如控制系統按照系統狀況,小系統可選擇SCADA,較大系統可選擇DCS系統。
結合能源局的55個示范項目,以西安地區為例進行簡略的剖析:
能源互聯網的這55個項目中,一些企業在做能源互聯網項目的時侯須要一個定位,以西安地區為例,能源互聯網項目可大可小,有些投資額較大,牽涉到用戶側和發電產,規劃比較完整,但其施行難度較大,由于牽涉到太多的各方利益。要做哪些項目,還要有國家電力的認可或參與,并且是由他們主導,并且這一塊推進的難度較大。因此對于通常的企業,想做這個項目,決定于現在的環境問題。
存在著的定位問題,設定到小項目上,例如配網,并且是新區配網這個層次上。因為上海地區的政治性較強,致使牽涉的問題較差,所以推廣這些項目的難度較大。
例如上海的昌平的診所項目,只是一個冷電廠分聯供項目,這個項目是一個優質的小項目,構建在診所這個層面上,但現在它沒有進行推行的成因牽涉到電力發力這一塊。
之外,技術的成熟性,沒有大面積的推廣,現在只處于國家的示范,會造成這些企業持有擔心的心態,并且是不認可的,以上是能源互聯網項目在開發和推廣過程中遇見的一些問題。
因此要因地制宜,靈活應用,結合企業的特性和能量來做這能源互聯網。
項目案例
上海智慧樓宇三聯供項目
三聯供的定義是分布在用戶周邊,真正實現對能源的運用,全年的系統維修不高于70%。
煤氣冷、熱、電三聯供簡略地說即為:天然氣發電、余熱供暖、余熱制熱。相比于常規供能燃煤發電、燃氣供水、電制熱,具備能源梯級運用,綜合能源運用率高;清潔環保,降低排放CO2、SO2;與小型電力相互支撐,供能安全性高的優勢及對煤氣和電網有雙重削峰填谷作用。
項目簡介
負荷預測:
經估算,本樓的總冷負荷為6618.2kW,冷負荷指標為101.7W/m2;總熱負荷為5353.8kW,熱負荷指標為82.2W/m2。
設計院規劃:
項目制熱系統采用兩臺變頻式離心熱水鍋爐,單臺制熱量為;
項目供暖系統選擇兩臺真空煤氣冷水鍋爐,單臺制冷量為。
其中制熱載荷冷藏水供回水氣溫為6-13℃,冷卻水供回水氣溫為32-37℃;制冷載荷供回水氣溫為60-45℃。
用電狀況:
天然氣狀況:
設計思路:
以現在電儲能費用,電瓶蓄電已無效益,本方案不做考慮;
在供熱、供冷方面營運方不建議選用計量計費方式,同時樓宇設計基本完成,在分戶計量方面不宜再做改動,在不選用計量計費方式下,冷熱分戶控制也不宜選用,本方案不再對用戶側進行采集、控制方案規劃;
蓄冷方案占用空間面積較大,本項目中建筑早已封頂,專用儲冷方案不做考慮,在后期可以適當考慮將消防魚池進行蓄冷擴建方案。
按照本項目的實際條件,規劃完整的能源互聯網不合實際,燃機三聯供鍋爐+溴化鋰冷熱雙供的方案對整體用能方面有較大經濟潛力。因而對三聯供方案進行經濟性對比確定是否可行,方案以原有煤氣機組和制熱鍋爐不做改動,僅以提高三聯供鍋爐的方法進行核算對比。方案以保證三聯供鍋爐滿載運行,制熱和煤氣機組為補充,根據三聯供鍋爐與傳統方案供水量和制熱量相似的條件下估算經濟效益。
預行方案:
電負荷來自兩方面,第一來自市政電力,第二來自煤氣發動機的燃燒發電,電劃歸電力,供入電負荷。
冷負荷來自兩方面,第一是煤氣發動機的余熱通過溴化鋰冷熱鍋爐,通過轉化方式進行供冷。
熱負荷由發動機的余熱通過溴化鋰冷開水機進行供水。假如溴化鋰鍋爐不能滿足熱負荷,將由煤氣機組來做補充
傳統供水方案費用估算
三聯供方案費用估算
(選用發電機容量發動機)
(一)供水季效益核算
單位煤氣發電、供熱量:
一天發電時間8小時,只包含峰段
(二)供冷季效益核算
供冷期按120天估算,電制熱EER按一級能效3.5估算,制熱期按8小時/天估算,只包含峰值段。冷熱雙供溴化鋰鍋爐供冷EER國外標稱在1.3以上,這次核算根據1.3估算。
(三)其他秋天發電
其他秋天按120天估算,每次發電按8小時/天,余熱運用率基本為零。
推論
核心問答
Q
上海在做能源互聯網項目的過程中遇到什么問題及其的解決方案?
喬會賓:首先,能源互聯網是個好事,才能形成一定的價值。雖然能源互聯網這個公路只是非常艱辛的,由于目前國家能源局只批了55個示范項目,使得這個文中提及,鼓勵具有條件的地區、部門和企業來做這個示范。由于這個項目要跟國家電改相結合,要促進電改,會打動一些利益方這個項目的示范,因此更多去選了一些有能量的企業。
我們對企業的定位,在做能源互聯網的時侯,是依據我們自身的特性,選了一些新區和樓宇的能源互聯網。一個大的項目牽涉的利益方很多,小企業的能量都會促使不了。
其實我們選的某些小項目,也并不是一帆風順的。例如,我們主要是在上海地區舉辦,但廣州牽涉到考慮的一些新政誘因或許更多一些,但是現在我們項目的一些技術這些都還是比較新的,沒有大面積推廣應用的一些技術,這么住戶對于這種技術的穩定性、可靠性會有所顧慮。
在上海能源互聯網工程,這些企業的經濟名氣都是很強悍的,她們或許更多考慮到的是技術的安全性和穩定性,節能費用或許考慮較少。雖然小項目的推進只是很難進行的,例如上海診所的三聯供就牽涉到一個投運問題,遲遲批不出來,就是由于上面一些利益方在阻撓這個事情的發展。
再者,對項目的開發,主要針對兩部份。
一部份是已完工的,各有利弊,例如,對于已完工的,還要進行整修,進行整修的壓力來自于現今國家的煤改電,煤改氣的背景,他們的用能費用大幅上升,因此急需把用能費用降下去,所以就面臨用能系統的擴建問題。并且用能項目的修繕,這些項目因為原有的一些網路的過化,例如電網、熱網、信息網能源互聯網工程,在這個基礎上進行擴建,空間是有限的,費用也會有所上升,以上就是已完工項目存在的一些問題。
另一部份對于未完工的開發難度只是比較大的:
其實,能源互聯網這個公路是非常艱辛的,現在還是處于一個摸索階段,未來可以通過國家新政的支持,例如紅色能源的支持來推動能源互聯網項目的推廣
END
本期嘉賓:喬會賓
總監總監
上海遠方動力可再生能源科技股份公司
石家莊工業學院材料化學專業工學博士,現供職于哈爾濱遠方動力可再生能源科技股份公司,主要從事分布式光伏項目評估、運營維護、園區及樓宇能源互聯網項目開發及方案設計等工作。
現在負責光伏電廠營運管理,新區及樓宇的能源互聯網項目開發和方案設計工作。
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