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需求侧多能互补与供需互动推动能源互联网建设

作者:李德智 董明宇 来源:国家电网报 发布时间:2019-04-02 浏览:
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中国储能网讯:3月中旬,中国电力科学研究院需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室第一届学术委员会第三次会议召开。与会专家高度评价了国家电网有限公司“三型两网、世界一流”战略目标,认为能源互联网的本质形态是共享共赢,而需求侧多能互补和供需互动是其中的重要环节。

中国电科院清河院区能源互联网示范项目示意图。

中国电力科学研究院需求侧多能互补优化与供需互动技术实验室是北京市新能源领域能源互联网方向重点实验室,于2017年1月获得北京市科学技术委员会认定。实验室围绕需求侧多能源优化、需求响应、能源信息模型、能源互联检测开展研究,积极贯彻落实国家能源战略,让国家电网有限公司“三型两网、世界一流”战略目标落实落地。

创新需求侧综合能源技术

需求侧能源互联网建设需要依托泛在感知技术,动态监测用户用能行为、设备状态、用能信息等多项参数,基于统一信息模型实现多样化系统和设备的互联互通,利用多能源互补耦合、灵活资源聚合调节等核心算法,实现综合能源高效利用,促进区域电网供需平衡。

需求侧多能互补优化技术是推动多元化能源生产与消费、开展综合能源服务的重要支撑。为此,需求侧多能互补优化与供需互动技术实验室围绕分布式可再生能源、燃气三联供、热泵、储电/冷/热等多种资源综合利用,构建了需求侧一体化供能系统。系统可以实现多能协同供应和能源梯级利用,达到区域内综合能源的高效、经济和清洁利用的目标。

供需互动技术通过激励用户改变固有习惯用电行为,达到改变或转移电力负荷需求的目标,促进电网削峰填谷和新能源消纳。自2014年以来,实验室以综合能源利用成本最低、效率最高、能耗最低为目标,研发需求响应资源调节核心算法,实现电力用户、家电厂商、设备制造商、负荷聚合商等主体共同参与电网供需调节,分享电改红利、提升用户互动体验。

未来,实验室还将重点围绕国家能源发展战略和公司“三型两网”世界一流能源互联网建设,加强基于物联网能效云诊断服务系统、需求侧广泛资源互联的智能用电仿真技术、基于泛在物联网的需求响应云服务技术及用户侧分布式能源交易等前沿技术的研究。

推动需求侧能源互联网实践

在中国电科院清河院区内,光储充一体化车棚、马路光伏、压力健步道、发电跑步机、分布式储能等能源互联网新元素应有尽有。在这里,电动汽车可以直接利用光伏发电充电;储能装置在晚上低谷电价时充电、白天高峰时放电,配合电网优化调节。

院区能源系统还采用了蓄冰空调系统、热站高温烟气余热回收系统、自然光导入照明系统、IPv6电表、电力集能器、能量路由器等先进设备,构成了能源互联网的多能互补与高效运行体系。院区内的区域能源互联网示范平台,集中“源-网-荷-储”各方要素,实现了能源互联与服务互动,提升能源利用效率的同时降低用能成本。清河院区能源互联网示范项目实施以来,院区通过热站高温烟气余热回收、机房精密空调节能控制,实现每年节能收益约20.63万元。

需求侧多能互补优化与供需互动技术实验室还在昌平特高压直流试验基地搭建了综合能源优化及供需互动试验环境。试验环境中设计了风机模拟器、光伏逆变器、储能锂电池、双蓄空调、冷热电三联供系统的半实物仿真接口,支持实际运行数据导入验证分析,具备多种能源并网、多类负荷协调优化运行、用户侧多能互补与需求响应等策略模拟仿真功能,能够满足综合能源优化、需求响应技术研究以及相关的标准验证。

目前,实验室围绕能源互联网技术创新和实践取得了一系列新成果:开发了综合能源系统规划配置及评价软件;提出了综合能源多能流仿真计算与分析方法,研发了能源站智能控制器;研制了能够智能感知电压和频率波动的多元负荷主动响应终端;开发了基于大数据驱动的需求侧资源错峰调度软件。实验室成果的转化应用有力支撑了天津、浙江、河北等地的能源互联网项目实践工作。

能源互联网建设应标准先行

泛在电力物联网、多能互补、能源材料、节能技术发展迅速,相关领域厂家和产品众多,但缺乏统一的产品标准规范。这种情况一方面导致产品生产及产业发展能力受到极大限制,另一方面导致技术应用五花八门,且技术平台不够统一。

需求侧多能互补优化与供需互动技术实验室按照标准先行的原则,围绕泛在电力物联网技术应用需求,联合家电、通信、设备制造等行业知名企业,打造能源互联网标准制修订和技术交流共享平台,构建了涵盖感知层、网络层、平台层、应用层、安全防护的泛在电力物联网标准体系,形成了20余项需求侧互联接口类标准需求。目前,实验室已完成《电力需求响应信息交换规范》等重要标准制定,推动了跨界能源系统的互联互通。

下一步,实验室将持续深化需求侧多能互补优化和供需互动技术研究与应用,创新绿色、清洁、低碳、高效的需求侧多能互补新模式,搭建面向社会的开放、共享桥梁,增强用户获得感,为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质开辟新思路。

关键字:多能互补 储能

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