电力企业发展综合智慧能源的潜力与实现路径分析

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月10期   作者: 李猛
[导读] 在第七十五届联合国大会表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和。
李猛
北京华庆智慧能源管理有限公司 100044
摘要:在第七十五届联合国大会表示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和。至此以来,“碳达峰”和“碳中和”成为国家重要战略部署。新时代的中国能源发展白皮书提出修订实施《节约能源法》,健全节能管理等配套法律制度,并提出实行能源消费总量和强度双控制度,加强节能管理。随着城镇化发展,中国建筑物能耗占全社会能源消费比重达到32%,而目前建筑物由公共电网供电,能源成本高,碳排放居高不下。因此建筑必将面临能源结构的调整和能源系统数字化、网络化和智能化的升级。接入光伏、风能为代表的清洁能源,提高新能源建设比例,大幅降低能源成本;通过智慧能源管理系统进行全网协调优化,提高新能源使用效率,加大终端能源消费电气化率是实现建筑“碳中和”的有效途径。
关键词:电力企业;综合能源供应;;智慧化;发展路径
引言
关于“碳达峰、碳中和”系列重要部署为推动气候环境治理和可持续发展擘画出宏伟蓝图、指明了道路方向,彰显了我国坚持绿色低碳发展的战略定力和积极应对气候变化、推动构建人类命运共同体的大国担当。作为全球最大的发展中国家和碳排放国,我国需要在推进经济发展、实现快速减排的同时确保能源体系实现安全平稳转型,任务艰巨、使命光荣。如何立足国情,准确把握现阶段能源转型的主要矛盾,提出切实可行的能源低碳转型发展实施路径,是“双碳”目标下能源转型发展的关键。
1综合智慧能源的内涵
综合智慧能源,是指针对特定某一区域内的能源用户,摒弃原有各能源品种、各供应环节单独规划、单独设计、单独运行的传统模式,以电为核心,提供电、热、冷、气、水等多种不同能源品种的一体化解决方案,实现“源—网—荷—储—用”能源供应环节协同。从广义上讲,能源系统不仅要实现能源需求智慧化、能源运输智慧化,还应实现能源生产智慧化。
2当前发展面临的问题与挑战
2.1制约因素多
碳减排既是气候环境问题也是发展问题,涉及能源、经济、社会、环境方方面面,需统筹考虑能源安全、经济增长、社会民生、成本投入等诸多因素,这对我国能源转型和经济高质量发展提出了更高要求。紧迫、艰巨的“双碳”目标任务,要求我们深刻认识“双碳”目标下能源体系存在的短板弱项,准确把握未来能源电力系统技术发展趋势,以系统思维构建支撑能源低碳转型的新型能源体系。
2.2体制机制尚待完善
综合智慧能源项目通常涉及电力、热力、燃气、输送管廊等方面内容,从发展规划到审批核准分属不同行政管理部门,为统筹规划和顶层设计造成困难。
2.3减排时间紧
当前我国经济正处于爬坡过坎迈向高质量发展的关键时期,产业链由中低端向中高端攀升,能源消费尚未达到峰值,能源和产业结构对高碳发展模式具有较强惯性和路径依赖,要在10年内实现碳达峰,再用30年左右时间实现碳中和,对现有科技储备、政策措施都是极大考验。
2.4商业模式尚不成熟
综合智慧能源的核心要义在于以用户需求为核心,而现有的能源供应模式业已固化,同时需求侧新增负荷不确定性。
3电力企业拓展综合智慧能源潜力方向
3.1打破不同能源行业间的界限
近日举办的综合智慧能源高峰论坛上,中国电力企业联合会副秘书长沈维春表示,综合智慧能源服务能够有效促进清洁能源发展。

随着电网规模不断扩大,电网结构日趋复杂,存在电力系统调峰能力不足,难以适应清洁能源大规模并网消纳的问题,部分地区弃水、风明显,综合智慧能源服务能够推动能源互联网与分布式能源技术、智能电网技术、储能技术的深度融合,打破不同能源行业间的界限,推动不同能源类型之间的协调互补,增强能源生产、传输、存储、消费等各环节的灵活性,改变能源的生产方式供应体系与消费模式,提高清洁能源占比,实现能源生态圈的清洁低碳化。
3.2推动了能源行业体制的变革
在越来越严峻的能源匮乏背景下,能源产业的结构调整以及对行业体制的改革是重中之重,也是急需要解决的问题。互联网技术在智慧综合能源服务中的应用,作为能源方面重要的技术改革,能从本质上对能源消费的方式以及行业的产业结构进行改变,推动我国能源体制的变革,从整体上开放发展能源产业迈入一个新的阶段。互联网技术在智慧综合能源服务中的应用是不同类型能源服务系统的多层次耦合,而电力能源作为能源系统中重要的类型之一,是实现综合能源系统之间关联的关键枢纽,所以互联网技术在智慧综合能源服务中的应用也能有效推动我国电力能源服务体制的改革,从而促进电力能源服务体系的建立和完善。
3.3配网安全运行模块
在配网上实现安全可靠供电,快速识别定位故障,采用IEC61850的技术实现中压和低压保护装置的联动配合以及微网保护设备间的配合。IEC61850GOOSE技术可以实现保护装置水平通信,通信延时小于3ms,利用这个技术,上、下游的保护装置可以快速交换过流启动信号。比如当连接线路出现故障,此时故障上游的保护装置都会检测到过流信号,各保护装置过流启动后,将自动向上、下游设备发送本装置的过流信号。下游保护动作将闭锁上游保护跳闸,从而在40ms以内,实现故障的选择性切除。全过程无需人员干预,故障自动定位、隔离,并在毫秒级时间内恢复供电,实现系统自主运行。
4综合智慧能源的实现路径
4.1统筹规划和设计
在推动互联网技术在智慧综合能源服务中应用的过程中,要充分结合我国的基本国情以及能源分布和结构特征,明确互联网技术在智慧综合能源服务中应用的思路和框架,进行统筹规划和设计。互联网技术在智慧综合能源服务中的应用作为不同类型能源服务系统的多层次耦合,而电力能源又是能源系统结构中重要的二次能源和关键枢纽,其分布的结构和发展的特征决定了我国互联网技术在智慧综合能源服务中的应用不能完全照搬其他国家的模式,需要针对我国能源特点、能源消耗情况以及实际的社会发展水平等因素,建立具有实际意义的应用体系架构。
4.2打造安全可靠的电力能源系统
数字化联接技术,以及全栈安全防护设计,确保配网系统的坚强稳定、安全可靠。针对不同停电时间要求,提供秒级、百毫秒级和毫秒级的全电力系统自知自愈功能,无需人为干预即可自动处理故障,有力保障供电可靠性。
4.3以用户为中心发展综合智慧能源系统
以用户需求为出发点,通过集成储能,提升能源供应的灵活性和稳定性;通过信息平台和大数据分析,实现负荷精准预测和负荷侧需求响应,帮助用户执行用能诊断和评估、制定用能品种、优化分时用能方案、实现负荷监控与管理。
结束语
希望本研究可以为能源互联网促进“双碳”目标的理论、方法、机制、政策等方面提供借鉴和参考,推动能源互联网相关低碳转型技术的跨学科、系统性研究。最后,衷心感谢各位作者、审稿专家对本专题的支持和广大读者的关注,希望在各位同仁的共同努力下,加速推进“双碳”目标的实现。
参考文献
[1]张福征,王长山.综合智慧能源的内涵与能源低碳发展路径[J].中外能源,2020,25(07):1-6.
[2]胡春磊,徐红艳.综合智慧能源管理系统架构探究[J].电子世界,2020(13):126-127.
[3]周刚.多能互补园区综合智慧能源项目开发[J].科技与创新,2019(23):107-108.
[4]胡井冈.综合智慧能源管理系统架构分析与研究[J].资源节约与环保,2019(09):136.
[5]张智超.综合能源智慧管理系统架构分析与研究[J].现代工业经济和信息化,2019,9(06):47-48.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: