“雙碳”戰(zhàn)略下分布式智慧能源的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

雙碳戰(zhàn)略下分布式智慧能源的機(jī)遇與挑雙碳戰(zhàn)略下能源行業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)“雙碳”戰(zhàn)略，守護(hù)地球家園20世紀(jì)80年代以來(lái)，科學(xué)界對(duì)于氣候變化問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不斷深化，IPCC先后發(fā)布5次評(píng)估報(bào)告，肯定了人類活動(dòng)是造成全球氣候變化的主要原因。1990年開(kāi)始，國(guó)際社會(huì)開(kāi)始應(yīng)對(duì)氣候變化的談判，1992年達(dá)成《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》，1997年達(dá)成《京都議定書(shū)》，2015年達(dá)成《巴黎協(xié)定》。中國(guó)積極參與全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)，并于2020年9月22日明確闡述了2030碳達(dá)峰、2060碳中和。“雙碳”戰(zhàn)略，守護(hù)地球家園1將碳達(dá)峰，碳中和列入重點(diǎn)工作2將碳達(dá)峰，碳中和列入地方十四五規(guī)劃22.廣東爭(zhēng)取2025年前碳達(dá)峰，大力發(fā)展天然氣、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等清潔能源，提升天然氣在一次能源中占比。3.江蘇爭(zhēng)取2027年前碳達(dá)峰，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)投入結(jié)構(gòu)調(diào)整，完善能源消費(fèi)雙控制度（控制總量和強(qiáng)度），提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力，嚴(yán)格控制新上高耗能、高排放項(xiàng)目，加快形成綠色生產(chǎn)生活方式，促進(jìn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系2025-2030年新增電力需求全部由清潔能源滿足。2030年、2060年我國(guó)電源裝機(jī)38億、80億千瓦，其中清潔能源-風(fēng)電儲(chǔ)能地?zé)崽疾东@氫能氫能新能源為主體，新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)及調(diào)低能量密度低能量密度強(qiáng)波動(dòng)性弱抗擾性近零慣量控制控制/保護(hù)切換地域覆蓋廣，容易受擾動(dòng)功率強(qiáng)波動(dòng)，接入點(diǎn)大范圍變動(dòng)態(tài)支撐能力弱呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性、切換2030年前，靈活性資源主要以燃煤、抽水蓄能為主，電化學(xué)儲(chǔ)能為輔；2030年后，電化學(xué)儲(chǔ)能、虛擬電廠等需求側(cè)資源會(huì)大規(guī)模增加電力系統(tǒng)靈活性資源由電源側(cè)靈活性資源主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)樵淳W(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)靈活性資源協(xié)同優(yōu)化。根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織對(duì)電力的需求預(yù)測(cè)，用電總量逐年平穩(wěn)增長(zhǎng)，但東中部仍是長(zhǎng)期的用電中心；需要在加快西北部大型新能源發(fā)電基地和高壓直送線路的同時(shí)，也在東中部地區(qū)的供給側(cè)因地制宜發(fā)展分布式能源建設(shè)。當(dāng)前分布式能源所面臨的問(wèn)分布式能源已進(jìn)入快速建設(shè)階段，但仍存在多種分布式能源不能有效協(xié)調(diào)同、與負(fù)荷匹配度不足、無(wú)法聯(lián)動(dòng)運(yùn)行響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度等問(wèn)題，一定程度上造成投資浪費(fèi)、用能成本升高等問(wèn)題，制約了發(fā)展。綜合供能成本超出預(yù)期對(duì)用戶供能的保障能力有待提高綜合供能成本超出預(yù)期對(duì)用戶供能的保障能力有待提高與上級(jí)電網(wǎng)間友好度當(dāng)前分布式綜合能源系統(tǒng)應(yīng)用面臨的問(wèn)題能源利用效率供給需求不匹配消納與調(diào)峰能源利用效率供給需求不匹配消納與調(diào)峰量可信度發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度多能源系統(tǒng)間仍缺乏有效協(xié)同供能質(zhì)量獨(dú)立運(yùn)行供能質(zhì)量獨(dú)立運(yùn)行重要負(fù)荷保障多源間協(xié)同多荷間協(xié)同源荷網(wǎng)儲(chǔ)協(xié)同協(xié)同規(guī)劃技術(shù)智能調(diào)控技術(shù)獨(dú)立供電技術(shù)能效評(píng)估技術(shù)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化的分布式能源系統(tǒng)的研究與示欣旺達(dá)分布式智慧能源解決方分布式綜合能源項(xiàng)目全流欣旺達(dá)為客戶提供分布式綜合能源業(yè)務(wù)全流程服務(wù)。規(guī)劃測(cè)算投資運(yùn)作工程設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)劃測(cè)算投資運(yùn)作工程設(shè)計(jì)建設(shè)能源管理平項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)負(fù)荷分析短期評(píng)估與長(zhǎng)期預(yù)測(cè)結(jié)合的負(fù)荷分析方l通過(guò)用戶負(fù)荷曲線，評(píng)估用戶當(dāng)前用能優(yōu)化空間，為分布式能源短期規(guī)劃提供依據(jù)。 2欣旺達(dá)一線負(fù)荷（MW）欣旺達(dá)二線負(fù)荷（Ml通過(guò)對(duì)用戶生產(chǎn)工序的精細(xì)化監(jiān)測(cè)，深入分析用戶用能特性，用于中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，為分布式能源中長(zhǎng)期規(guī)劃提供依據(jù)，同時(shí)挖掘負(fù)荷側(cè)需求側(cè)響應(yīng)潛力。以綜合用能成本最低為目標(biāo)的雙層規(guī)劃方基于負(fù)荷數(shù)據(jù)和各類分布式能源模型，從配置層和運(yùn)行層展開(kāi)優(yōu)化，求解綜合用能成本最低的規(guī)劃方案。分布式綜合能源智慧管理平綜合能源管理平臺(tái)是工業(yè)園區(qū)內(nèi)多種分布式能源調(diào)度和運(yùn)行中樞，通過(guò)感知園區(qū)負(fù)荷狀態(tài)并結(jié)合天氣及生產(chǎn)計(jì)劃，預(yù)測(cè)能源產(chǎn)量及負(fù)荷需求，合理調(diào)度實(shí)現(xiàn)多策略優(yōu)化運(yùn)行。虛擬電站微網(wǎng)調(diào)虛擬電站微網(wǎng)調(diào)度智能運(yùn)維能管中心子系統(tǒng)分布式能源智能運(yùn)維子系統(tǒng)綜合能源管理平臺(tái)孤網(wǎng)運(yùn)行綜合能源管理平臺(tái)孤網(wǎng)運(yùn)行資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)孤網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行子系統(tǒng)能源交易子系統(tǒng)能管中心能源交能管中心能源交易虛擬電站子系統(tǒng)分布式綜合能源智慧管理平l綜合能源優(yōu)化調(diào)度ll綜合能源優(yōu)化調(diào)度l綜合能源管理平臺(tái)展示園區(qū)負(fù)荷感知系統(tǒng)園區(qū)儲(chǔ)能監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)園區(qū)光伏監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)集中供冷能源站監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)41分布式綜合能源智慧管理平臺(tái)特1基于滑動(dòng)平均與近時(shí)權(quán)重法的負(fù)荷預(yù)?以用戶負(fù)荷與不同的分布式能源為邊緣計(jì)算采用滑動(dòng)平均與近時(shí)權(quán)重方法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，應(yīng)用2生產(chǎn)任務(wù)流與能量流融合的優(yōu)化調(diào)度控制方法2生產(chǎn)任務(wù)流與能量流融合的優(yōu)化調(diào)度控制方法3?聯(lián)絡(luò)線交換功率實(shí)時(shí)控制，滿足園區(qū)綜合能源滿足3多冷源互補(bǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)?構(gòu)建了含雙工況冷機(jī)、三聯(lián)供、水蓄冷等多冷源設(shè)?根據(jù)電價(jià)、負(fù)荷等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)選擇最優(yōu)運(yùn)行策略，在保障供冷安全的前提下實(shí)現(xiàn)集中供冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高分布式綜合能源智慧管理平臺(tái)特多時(shí)間尺度可控負(fù)荷資源挖掘和基于狀態(tài)勢(shì)博弈多時(shí)間尺度可控負(fù)荷資源挖掘和基于狀態(tài)勢(shì)博弈的負(fù)荷聚合控制策略?充分調(diào)研園區(qū)負(fù)荷，挖掘了空壓機(jī)、制冷機(jī)、電池老化等多?基于響應(yīng)時(shí)間/調(diào)節(jié)能力/等效容量三個(gè)維度，將可控資源通電冷氣儲(chǔ)能老化空壓機(jī)持續(xù)時(shí)間S級(jí)45節(jié)能管理、能源資產(chǎn)管理功能模塊40606010502040303分布式綜合能源項(xiàng)目案?國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”專項(xiàng)“多能互補(bǔ)集成優(yōu)化的分布式能源系統(tǒng)示范”項(xiàng)目由欣旺達(dá)牽頭實(shí)施。?項(xiàng)目聚焦分布式綜合能源的規(guī)劃、運(yùn)行、仿真、能效評(píng)估等關(guān)鍵技術(shù)，并在惠州欣旺達(dá)園區(qū)建成包含光伏、燃?xì)獍l(fā)電、儲(chǔ)能、蓄冷、壓縮空氣、溴化鋰?yán)錂C(jī)、雙工況冷機(jī)、V2G充電樁的分布式綜合能源系統(tǒng)，并充分挖掘電池老化設(shè)備、空壓機(jī)、空調(diào)等負(fù)荷可控潛力，實(shí)現(xiàn)供能端與用能端的協(xié)調(diào)互補(bǔ)，精細(xì)化管理。l示范工程概覽