“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，科學(xué)界對于氣候變化問題的認(rèn)識不斷深化，IPCC先后發(fā)布5次評估報告，肯定了人類活動是造成全球氣候變化的主要原因。1990年開始，國際社會開始應(yīng)對氣候變化的談判，1992年達(dá)成《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，1997年達(dá)成《京都議定書》，2015年達(dá)成《巴黎協(xié)定》。中國積極參與全球應(yīng)對氣候變化行動，并于2020年9月22日明確闡述了2030碳達(dá)峰、2060碳中和?！半p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.廣東爭取2025年前碳達(dá)峰，大力發(fā)展天然氣、風(fēng)能、太陽能、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年我國電源裝機(jī)38億、80億千瓦，其中清潔能源-風(fēng)電儲能地?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，容易受擾動功率強(qiáng)波動，接入點(diǎn)大范圍變動態(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)儲能為輔；2030年后，電化學(xué)儲能、虛擬電廠等需求側(cè)資源會大規(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)展合作組織對電力的需求預(yù)測，用電總量逐年平穩(wěn)增長，但東中部仍是長期的用電中心；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，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、無法聯(lián)動運(yùn)行響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度等問題，一定程度上造成投資浪費(fèi)、用能成本升高等問題，制約了發(fā)展。綜合供能成本超出預(yù)期對用戶供能的保障能力有待提高綜合供能成本超出預(yù)期對用戶供能的保障能力有待提高與上級電網(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)劃測算投資運(yùn)作工程設(shè)計建設(shè)規(guī)劃測算投資運(yùn)作工程設(shè)計建設(shè)能源管理平項目運(yùn)營負(fù)荷分析短期評估與長期預(yù)測結(jié)合的負(fù)荷分析方l通過用戶負(fù)荷曲線，評估用戶當(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通過對用戶生產(chǎn)工序的精細(xì)化監(jiān)測，深入分析用戶用能特性，用于中長期負(fù)荷預(yù)測，為分布式能源中長期規(guī)劃提供依據(jù)，同時挖掘負(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，通過感知園區(qū)負(fù)荷狀態(tài)并結(jié)合天氣及生產(chǎn)計劃，預(yù)測能源產(chǎn)量及負(fù)荷需求，合理調(diào)度實現(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)綜合能源管理平臺孤網(wǎng)運(yùn)行綜合能源管理平臺孤網(wǎng)運(yùn)行資產(chǎn)運(yùn)營孤網(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綜合能源管理平臺展示園區(qū)負(fù)荷感知系統(tǒng)園區(qū)儲能監(jiān)測節(jié)點(diǎn)園區(qū)光伏監(jiān)測節(jié)點(diǎn)集中供冷能源站監(jiān)測節(jié)點(diǎn)41分布式綜合能源智慧管理平臺特1基于滑動平均與近時權(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算采用滑動平均與近時權(quán)重方法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，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)線交換功率實時控制，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、負(fù)荷等實時數(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特多時間尺度可控負(fù)荷資源挖掘和基于狀態(tài)勢博弈多時間尺度可控負(fù)荷資源挖掘和基于狀態(tài)勢博弈的負(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)時間/調(diào)節(jié)能力/等效容量三個維度，將可控資源通電冷氣儲能老化空壓機(jī)持續(xù)時間S級45節(jié)能管理、能源資產(chǎn)管理功能模塊40606010502040303分布式綜合能源項目案?國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”專項“多能互補(bǔ)集成優(yōu)化的分布式能源系統(tǒng)示范”項目由欣旺達(dá)牽頭實施。?項目聚焦分布式綜合能源的規(guī)劃、運(yùn)行、仿真、能效評估等關(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