核心提示:日前,浙江嘉興城市能源互聯網綜合試點示范項目通過浙江省能源局驗收。這是全國首個建成的城市級能源互聯網,核心示范區不僅實現了可再生能源的100%接入與消納,還實現了清潔能源、高效電網、低碳建筑、智慧用能、綠色交通的廣泛開放互聯,以及電網側與消費側的綠色共享。
9月6日傍晚,林佳云在工作單位附近的直流充電站給自己的電動汽車充滿電后,便駕著愛車駛回位于市區的家。屋頂光伏隨處可見,居民“家里的發電站”隨發隨用;辦公大樓通過智慧樓宇用電改造,平均日用電量減少20.2%……這里是浙江嘉興海寧。2017年年底,國家能源局首批“互聯網+”智慧能源項目之一的嘉興城市能源互聯網綜合試點示范項目在這里開建。經過近兩年的建設,項目已于日前通過驗收。全國首個城市能源互聯網在浙江建成。
在推進能源生產與消費革命進程中,如何建設適應經濟社會發展需求的能源互聯網,讓客戶真正享受更智慧清潔的用能?通過海寧的城市能源互聯網建設可以窺見一斑。
一座小城的電能供給與應用如何“聰明”協調
錢塘江北岸的海寧尖山新區,三面環水。高大的風機、陽光下熠熠生輝的光伏發電板是這里的一道風景線,也顯現了尖山新能源比例較高的能源特性。
尖山新區“生態立區、工業興區、綜合開發”的發展定位,促成了該區北部農業區、中部居民區、南部工業園的板塊格局。由于前期國家、省、市三級補貼政策,分布式光伏發電在尖山地區井噴式發展,再加上錢塘江沿岸的風電裝機,占地僅僅30平方千米的尖山新區就擁有27.5萬千瓦的新能源裝機容量,其中有17.5萬千瓦是遍布工業園內各廠房屋頂的“自發自用,余電上網”的分布式光伏發電設施。而據相關數據統計,尖山新區日均用電負荷約11.5萬千瓦。
分布式新能源比例高,既是尖山的特色,卻也成為了影響尖山電網安全穩定的重要因素。在用電負荷偏低時,分布式電源的高密度接入會導致電力潮流大幅倒送。
這些典型特征,為國網浙江省電力有限公司研究建設適應新時代能源生產和消費革命的能源互聯網提供了“元素”齊備的土壤。
2017年3月,經國網浙江電力和海寧市人民政府聯合申報,浙江嘉興城市能源互聯網綜合試點示范項目入選國家能源局首批“互聯網+”智慧能源項目,并于2017年12月28日在海寧啟動建設。
隨著新能源供給占比的不斷提高,尖山電網消納能力經受著巨大考驗。和大型發電廠相比,一個個分布式光伏電站就像“小作坊”。而示范項目打造的主動配電網就是為了有效“駕馭”這些不穩定的分布式電源,實現高密度新能源就地接入與消納。
主動配電網作為示范項目的重點建設內容之一,以堅強智能電網和泛在電力物聯網為基礎,通過主動規劃、主動管理、主動控制、主動服務以及負荷側主動響應、電源側主動參與,實現電網高滲透率分布式電源接入、高電能質量、高可靠性運行的目標。
示范工程包含柔性互聯換流站工程、新能源并網設備完善工程和網源荷儲協調控制系統建設工程等子項目。其中,柔性互聯換流站工程采用柔性互聯技術將20千伏線路未能全額消納的分布式電能轉移到10千伏線路進行消納,有效提高電網資產利用率;新能源并網設備完善工程通過建設全場景的電能監測系統,對各方的電能質量進行監測,有助于讓電能質量問題的根源有據可查。
網源荷儲協調控制系統是整個項目的“大腦”,利用柔性換流站提供的直流電源建成交直流低壓混合配電網,配套建設分布式電源、儲能站以及新電源汽車充電樁,從而打造網源荷儲多方互動協調的微型區域能源互聯網,為能源互聯網技術的進一步開發應用提供“試驗田”。
海量能源數據,如何共享融通助力智慧用能
能源互聯網,是讓各種能源交互共享的大平臺。示范項目就是通過打造城市綜合能源服務平臺,實現了資源共享。
每天能源需求高峰時段,儲能設備由儲能狀態轉為供能狀態,智能樓宇調節柔性負荷,冷熱電三聯供設施增加樓宇的供電和供冷量……能源的流動與分配帶給了城市活力。這正是城市綜合能源服務平臺大顯身手的領域。
萬物互聯時代,各行各業、千家萬戶的能源需求數據如江河入海,匯聚到城市綜合能源平臺中。平臺通過具有負荷感知功能的智能電能表,對各類用戶用電行為進行分析,提供定制化電費診斷和能效評估服務,指導用戶的用電行為;通過智能化能效管理系統協調各類用能設施,提高工廠與建筑能效,使城市能源得到合理分配。
該平臺通過全業務數據共享融通,集成新能源規劃、建設、運營等一站式清潔能源服務,全環節“互聯網+”建筑節能服務,“一次都不跑”的智慧用能服務,車-樁-網交互的綠色交通服務,打通了綜合能源產業鏈,為各類用戶提供更加綠色便捷的服務。
平臺指導客戶用能,可以直接讓用戶受益。去年,家住海寧市區的方正華通過“掌上電力”APP的“用能分析”功能測算得出,按家中當時的用電習慣,如果執行峰谷電價,一年下來會比普通電價節省不少電費。于是,方正華就在線辦理了電價計算方式變更手續。果然,今年夏天,方正華一家在沒有刻意減少電器使用的情況下,比去年少交了600多元電費。
綜合能源服務如何惠及多方、推動城市低碳發展
在能源消費側,綠色低碳發展已成為趨勢。城市是人類主要的經濟活動與能源消費場所,目前城市能源消耗已達全球總量的80%,貢獻了70%與能源相關的碳排放。而構建城市能源互聯網,通過深度融合互聯網與能源技術,提升終端能源利用效率,推動城市能源的合理配置,正為未來城市發展提供綠色方案。
“平時工作24小時連軸轉,現在下班忘了關空調也沒事。”在海寧市人民醫院上班的俞歡說。去年,該醫院經過智慧樓宇改造,日用電量比上一年同期減少了22%。海寧市節能辦工作人員介紹,智慧樓宇改造主要是對樓內的照明開關、空調控制器,窗戶隔熱設備、冷熱水鏈等進行安裝或改造,改造后可以通過紅外感應自動開關電燈、空調,避免不必要的電能浪費。目前,海寧全市已有58家單位的辦公樓完成改造,平均日用電量減少20.2%。
清潔能源景區(全電景區)也是旅游城市海寧的一大嘗試。海寧市供電公司相關負責人介紹,千年古城——鹽官景區的全電改造始于景區內一家酒店的嘗試。該酒店因廚房沒有條件通天然氣,只能改用電,結果改造完成后發現不但用能成本下降了三分之一,廚房衛生水平和安全性都大幅提高。因此,景區越來越多的商戶也選擇全電改造。
目前,鹽官景區67%的大型餐飲酒店、87%的小型餐飲商鋪完成了全電廚房改造。345家賓館、民宿供冷取暖、熱水供應用電。景區還新增了電動觀光車、電動垃圾車、電動公交車。在全電景區項目建設過程中,由于改造費用較大,海寧市供電公司還以合同能源管理模式或融資租賃方式與國網浙江綜合能源公司、景區客戶合作,實現了共贏。
有了鹽官全電景區的樣板,綜合能源服務引起了海寧更多企業的興趣。前不久,海寧中國皮革城與國網浙江綜合能源公司簽訂了6000多萬元的合作協議,借助智能電網技術監測和診斷水泵用電數據,從而進行節能性改造。
經過近兩年的建設和探索,示范項目實現了從理論研究到工程實踐的轉化,通過提供清潔能源、建筑能效、供需互動、智慧用能和綠色交通等五大服務,形成包含能源互聯網規劃設計、綜合能源服務管理、主動配電網及源網荷儲運行控制等一整套系統化解決方案,建成智能、開放、共享、多元、綜合的城市能源互聯網。
如今,在海寧,清潔智慧能源良好服務著城市用能與綠色發展。海寧城市能源互聯網的探索將為全國城市能源互聯網建設提供有益借鑒。
9月6日傍晚,林佳云在工作單位附近的直流充電站給自己的電動汽車充滿電后,便駕著愛車駛回位于市區的家。屋頂光伏隨處可見,居民“家里的發電站”隨發隨用;辦公大樓通過智慧樓宇用電改造,平均日用電量減少20.2%……這里是浙江嘉興海寧。2017年年底,國家能源局首批“互聯網+”智慧能源項目之一的嘉興城市能源互聯網綜合試點示范項目在這里開建。經過近兩年的建設,項目已于日前通過驗收。全國首個城市能源互聯網在浙江建成。
在推進能源生產與消費革命進程中,如何建設適應經濟社會發展需求的能源互聯網,讓客戶真正享受更智慧清潔的用能?通過海寧的城市能源互聯網建設可以窺見一斑。
一座小城的電能供給與應用如何“聰明”協調
錢塘江北岸的海寧尖山新區,三面環水。高大的風機、陽光下熠熠生輝的光伏發電板是這里的一道風景線,也顯現了尖山新能源比例較高的能源特性。
尖山新區“生態立區、工業興區、綜合開發”的發展定位,促成了該區北部農業區、中部居民區、南部工業園的板塊格局。由于前期國家、省、市三級補貼政策,分布式光伏發電在尖山地區井噴式發展,再加上錢塘江沿岸的風電裝機,占地僅僅30平方千米的尖山新區就擁有27.5萬千瓦的新能源裝機容量,其中有17.5萬千瓦是遍布工業園內各廠房屋頂的“自發自用,余電上網”的分布式光伏發電設施。而據相關數據統計,尖山新區日均用電負荷約11.5萬千瓦。
分布式新能源比例高,既是尖山的特色,卻也成為了影響尖山電網安全穩定的重要因素。在用電負荷偏低時,分布式電源的高密度接入會導致電力潮流大幅倒送。
這些典型特征,為國網浙江省電力有限公司研究建設適應新時代能源生產和消費革命的能源互聯網提供了“元素”齊備的土壤。
2017年3月,經國網浙江電力和海寧市人民政府聯合申報,浙江嘉興城市能源互聯網綜合試點示范項目入選國家能源局首批“互聯網+”智慧能源項目,并于2017年12月28日在海寧啟動建設。
隨著新能源供給占比的不斷提高,尖山電網消納能力經受著巨大考驗。和大型發電廠相比,一個個分布式光伏電站就像“小作坊”。而示范項目打造的主動配電網就是為了有效“駕馭”這些不穩定的分布式電源,實現高密度新能源就地接入與消納。
主動配電網作為示范項目的重點建設內容之一,以堅強智能電網和泛在電力物聯網為基礎,通過主動規劃、主動管理、主動控制、主動服務以及負荷側主動響應、電源側主動參與,實現電網高滲透率分布式電源接入、高電能質量、高可靠性運行的目標。
示范工程包含柔性互聯換流站工程、新能源并網設備完善工程和網源荷儲協調控制系統建設工程等子項目。其中,柔性互聯換流站工程采用柔性互聯技術將20千伏線路未能全額消納的分布式電能轉移到10千伏線路進行消納,有效提高電網資產利用率;新能源并網設備完善工程通過建設全場景的電能監測系統,對各方的電能質量進行監測,有助于讓電能質量問題的根源有據可查。
網源荷儲協調控制系統是整個項目的“大腦”,利用柔性換流站提供的直流電源建成交直流低壓混合配電網,配套建設分布式電源、儲能站以及新電源汽車充電樁,從而打造網源荷儲多方互動協調的微型區域能源互聯網,為能源互聯網技術的進一步開發應用提供“試驗田”。
海量能源數據,如何共享融通助力智慧用能
能源互聯網,是讓各種能源交互共享的大平臺。示范項目就是通過打造城市綜合能源服務平臺,實現了資源共享。
每天能源需求高峰時段,儲能設備由儲能狀態轉為供能狀態,智能樓宇調節柔性負荷,冷熱電三聯供設施增加樓宇的供電和供冷量……能源的流動與分配帶給了城市活力。這正是城市綜合能源服務平臺大顯身手的領域。
萬物互聯時代,各行各業、千家萬戶的能源需求數據如江河入海,匯聚到城市綜合能源平臺中。平臺通過具有負荷感知功能的智能電能表,對各類用戶用電行為進行分析,提供定制化電費診斷和能效評估服務,指導用戶的用電行為;通過智能化能效管理系統協調各類用能設施,提高工廠與建筑能效,使城市能源得到合理分配。
該平臺通過全業務數據共享融通,集成新能源規劃、建設、運營等一站式清潔能源服務,全環節“互聯網+”建筑節能服務,“一次都不跑”的智慧用能服務,車-樁-網交互的綠色交通服務,打通了綜合能源產業鏈,為各類用戶提供更加綠色便捷的服務。
平臺指導客戶用能,可以直接讓用戶受益。去年,家住海寧市區的方正華通過“掌上電力”APP的“用能分析”功能測算得出,按家中當時的用電習慣,如果執行峰谷電價,一年下來會比普通電價節省不少電費。于是,方正華就在線辦理了電價計算方式變更手續。果然,今年夏天,方正華一家在沒有刻意減少電器使用的情況下,比去年少交了600多元電費。
綜合能源服務如何惠及多方、推動城市低碳發展
在能源消費側,綠色低碳發展已成為趨勢。城市是人類主要的經濟活動與能源消費場所,目前城市能源消耗已達全球總量的80%,貢獻了70%與能源相關的碳排放。而構建城市能源互聯網,通過深度融合互聯網與能源技術,提升終端能源利用效率,推動城市能源的合理配置,正為未來城市發展提供綠色方案。
“平時工作24小時連軸轉,現在下班忘了關空調也沒事。”在海寧市人民醫院上班的俞歡說。去年,該醫院經過智慧樓宇改造,日用電量比上一年同期減少了22%。海寧市節能辦工作人員介紹,智慧樓宇改造主要是對樓內的照明開關、空調控制器,窗戶隔熱設備、冷熱水鏈等進行安裝或改造,改造后可以通過紅外感應自動開關電燈、空調,避免不必要的電能浪費。目前,海寧全市已有58家單位的辦公樓完成改造,平均日用電量減少20.2%。
清潔能源景區(全電景區)也是旅游城市海寧的一大嘗試。海寧市供電公司相關負責人介紹,千年古城——鹽官景區的全電改造始于景區內一家酒店的嘗試。該酒店因廚房沒有條件通天然氣,只能改用電,結果改造完成后發現不但用能成本下降了三分之一,廚房衛生水平和安全性都大幅提高。因此,景區越來越多的商戶也選擇全電改造。
目前,鹽官景區67%的大型餐飲酒店、87%的小型餐飲商鋪完成了全電廚房改造。345家賓館、民宿供冷取暖、熱水供應用電。景區還新增了電動觀光車、電動垃圾車、電動公交車。在全電景區項目建設過程中,由于改造費用較大,海寧市供電公司還以合同能源管理模式或融資租賃方式與國網浙江綜合能源公司、景區客戶合作,實現了共贏。
有了鹽官全電景區的樣板,綜合能源服務引起了海寧更多企業的興趣。前不久,海寧中國皮革城與國網浙江綜合能源公司簽訂了6000多萬元的合作協議,借助智能電網技術監測和診斷水泵用電數據,從而進行節能性改造。
經過近兩年的建設和探索,示范項目實現了從理論研究到工程實踐的轉化,通過提供清潔能源、建筑能效、供需互動、智慧用能和綠色交通等五大服務,形成包含能源互聯網規劃設計、綜合能源服務管理、主動配電網及源網荷儲運行控制等一整套系統化解決方案,建成智能、開放、共享、多元、綜合的城市能源互聯網。
如今,在海寧,清潔智慧能源良好服務著城市用能與綠色發展。海寧城市能源互聯網的探索將為全國城市能源互聯網建設提供有益借鑒。