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海宁市:能源与城市的“智慧互联”

北极星储能网  来源:国家电网报  作者:陈丽莎 黄丹凤 张岩  2019/9/10 9:09:44  我要投稿  

北极星储能网讯:核心提示:日前,浙江嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目通过浙江省能源局验收。这是全国首个建成的城市级能源互联网,核心示范区不仅实现了可再生能源的100%接入与消纳,还实现了清洁能源、高效电网、低碳建筑、智慧用能、绿色交通的广泛开放互联,以及电网侧与消费侧的绿色共享。

9月6日傍晚,林佳云在工作单位附近的直流充电站给自己的电动汽车充满电后,便驾着爱车驶回位于市区的家。屋顶光伏随处可见,居民“家里的发电站”随发随用;办公大楼通过智慧楼宇用电改造,平均日用电量减少20.2%……这里是浙江嘉兴海宁。2017年年底,国家能源局首批“互联网+”智慧能源项目之一的嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目在这里开建。经过近两年的建设,项目已于日前通过验收。全国首个城市能源互联网在浙江建成。

在推进能源生产与消费革命进程中,如何建设适应经济社会发展需求的能源互联网,让客户真正享受更智慧清洁的用能?通过海宁的城市能源互联网建设可以窥见一斑。

一座小城的电能供给与应用如何“聪明”协调

钱塘江北岸的海宁尖山新区,三面环水。高大的风机、阳光下熠熠生辉的光伏发电板是这里的一道风景线,也显现了尖山新能源比例较高的能源特性。

尖山新区“生态立区、工业兴区、综合开发”的发展定位,促成了该区北部农业区、中部居民区、南部工业园的板块格局。由于前期国家、省、市三级补贴政策,分布式光伏发电在尖山地区井喷式发展,再加上钱塘江沿岸的风电装机,占地仅仅30平方千米的尖山新区就拥有27.5万千瓦的新能源装机容量,其中有17.5万千瓦是遍布工业园内各厂房屋顶的“自发自用,余电上网”的分布式光伏发电设施。而据相关数据统计,尖山新区日均用电负荷约11.5万千瓦。

分布式新能源比例高,既是尖山的特色,却也成为了影响尖山电网安全稳定的重要因素。在用电负荷偏低时,分布式电源的高密度接入会导致电力潮流大幅倒送。

这些典型特征,为国网浙江省电力有限公司研究建设适应新时代能源生产和消费革命的能源互联网提供了“元素”齐备的土壤。

2017年3月,经国网浙江电力和海宁市人民政府联合申报,浙江嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目入选国家能源局首批“互联网+”智慧能源项目,并于2017年12月28日在海宁启动建设。

随着新能源供给占比的不断提高,尖山电网消纳能力经受着巨大考验。和大型发电厂相比,一个个分布式光伏电站就像“小作坊”。而示范项目打造的主动配电网就是为了有效“驾驭”这些不稳定的分布式电源,实现高密度新能源就地接入与消纳。

主动配电网作为示范项目的重点建设内容之一,以坚强智能电网和泛在电力物联网为基础,通过主动规划、主动管理、主动控制、主动服务以及负荷侧主动响应、电源侧主动参与,实现电网高渗透率分布式电源接入、高电能质量、高可靠性运行的目标。

示范工程包含柔性互联换流站工程、新能源并网设备完善工程和网源荷储协调控制系统建设工程等子项目。其中,柔性互联换流站工程采用柔性互联技术将20千伏线路未能全额消纳的分布式电能转移到10千伏线路进行消纳,有效提高电网资产利用率;新能源并网设备完善工程通过建设全场景的电能监测系统,对各方的电能质量进行监测,有助于让电能质量问题的根源有据可查。

网源荷储协调控制系统是整个项目的“大脑”,利用柔性换流站提供的直流电源建成交直流低压混合配电网,配套建设分布式电源、储能站以及新电源汽车充电桩,从而打造网源荷储多方互动协调的微型区域能源互联网,为能源互联网技术的进一步开发应用提供“试验田”。

海量能源数据,如何共享融通助力智慧用能

能源互联网,是让各种能源交互共享的大平台。示范项目就是通过打造城市综合能源服务平台,实现了资源共享。

每天能源需求高峰时段,储能设备由储能状态转为供能状态,智能楼宇调节柔性负荷,冷热电三联供设施增加楼宇的供电和供冷量……能源的流动与分配带给了城市活力。这正是城市综合能源服务平台大显身手的领域。

万物互联时代,各行各业、千家万户的能源需求数据如江河入海,汇聚到城市综合能源平台中。平台通过具有负荷感知功能的智能电能表,对各类用户用电行为进行分析,提供定制化电费诊断和能效评估服务,指导用户的用电行为;通过智能化能效管理系统协调各类用能设施,提高工厂与建筑能效,使城市能源得到合理分配。

该平台通过全业务数据共享融通,集成新能源规划、建设、运营等一站式清洁能源服务,全环节“互联网+”建筑节能服务,“一次都不跑”的智慧用能服务,车-桩-网交互的绿色交通服务,打通了综合能源产业链,为各类用户提供更加绿色便捷的服务。

平台指导客户用能,可以直接让用户受益。去年,家住海宁市区的方正华通过“掌上电力”APP的“用能分析”功能测算得出,按家中当时的用电习惯,如果执行峰谷电价,一年下来会比普通电价节省不少电费。于是,方正华就在线办理了电价计算方式变更手续。果然,今年夏天,方正华一家在没有刻意减少电器使用的情况下,比去年少交了600多元电费。

综合能源服务如何惠及多方、推动城市低碳发展

在能源消费侧,绿色低碳发展已成为趋势。城市是人类主要的经济活动与能源消费场所,目前城市能源消耗已达全球总量的80%,贡献了70%与能源相关的碳排放。而构建城市能源互联网,通过深度融合互联网与能源技术,提升终端能源利用效率,推动城市能源的合理配置,正为未来城市发展提供绿色方案。

“平时工作24小时连轴转,现在下班忘了关空调也没事。”在海宁市人民医院上班的俞欢说。去年,该医院经过智慧楼宇改造,日用电量比上一年同期减少了22%。海宁市节能办工作人员介绍,智慧楼宇改造主要是对楼内的照明开关、空调控制器,窗户隔热设备、冷热水链等进行安装或改造,改造后可以通过红外感应自动开关电灯、空调,避免不必要的电能浪费。目前,海宁全市已有58家单位的办公楼完成改造,平均日用电量减少20.2%。

清洁能源景区(全电景区)也是旅游城市海宁的一大尝试。海宁市供电公司相关负责人介绍,千年古城——盐官景区的全电改造始于景区内一家酒店的尝试。该酒店因厨房没有条件通天然气,只能改用电,结果改造完成后发现不但用能成本下降了三分之一,厨房卫生水平和安全性都大幅提高。因此,景区越来越多的商户也选择全电改造。

目前,盐官景区67%的大型餐饮酒店、87%的小型餐饮商铺完成了全电厨房改造。345家宾馆、民宿供冷取暖、热水供应用电。景区还新增了电动观光车、电动垃圾车、电动公交车。在全电景区项目建设过程中,由于改造费用较大,海宁市供电公司还以合同能源管理模式或融资租赁方式与国网浙江综合能源公司、景区客户合作,实现了共赢。

有了盐官全电景区的样板,综合能源服务引起了海宁更多企业的兴趣。前不久,海宁中国皮革城与国网浙江综合能源公司签订了6000多万元的合作协议,借助智能电网技术监测和诊断水泵用电数据,从而进行节能性改造。

经过近两年的建设和探索,示范项目实现了从理论研究到工程实践的转化,通过提供清洁能源、建筑能效、供需互动、智慧用能和绿色交通等五大服务,形成包含能源互联网规划设计、综合能源服务管理、主动配电网及源网荷储运行控制等一整套系统化解决方案,建成智能、开放、共享、多元、综合的城市能源互联网。

如今,在海宁,清洁智慧能源良好服务着城市用能与绿色发展。海宁城市能源互联网的探索将为全国城市能源互联网建设提供有益借鉴。

原标题:全国首个城市能源互联网在浙江嘉兴建成 能源与城市的“智慧互联”

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