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园区发展综合能源要强化耦合意识

北极星储能网  来源:中国能源报  作者:潘杭萍  2021/2/3 9:45:12  我要投稿  

北极星储能网讯:我国土地辽阔,有着丰富的风能、太阳能资源,且地区性差异较大。对于风光资源充裕的园区,大力开发风能、太阳能等本地资源,提高清洁能源供应比例,耦合各种开放互联的能源系统,考虑不同能源系统间的相互作用,可以减少化石燃料带来的污染物排放,改善园区生态环境,打造绿色园区形象。本文在此提出四条针对风光资源充裕型园区能源系统规划的建议。

充分挖掘本地风光资源

实现土地立体化增值利用

风光资源充裕型园区在综合能源系统规划中要考虑系统的多种能源资源、多种用户类型、多种技术方式的耦合,准确评估当地风、光资源,充分挖掘当地资源禀赋,大力推广渔光互补、农光互补,实现温室大棚的太阳能利用,发展厂房屋顶光伏,将风、光新能源科技与现代农业、工业有机结合,实现土地立体化增值利用。

这类园区的风、光资源十分充裕,大力推进以太阳能和风能为主的新能源项目建设,努力实现光伏发电与风电互补,可为周边提供清洁可靠能源。

以山东东营市河口区春兴盐场的曦和新能源100MW渔光互补光伏项目为例,该项目总投资7.3亿元,预计每年平均上网电量将超过1.5亿度。再比如,青海省海西州乌兰地区立足太阳能、风能资源丰富的禀赋优势,编制完成了《乌兰县东大滩光伏发电园区规划》,以太阳能光伏发电项目,带动荒漠化、沙化的治理,为我国探索和创新荒漠化、沙化治理开辟新的途径,实现发展太阳能光伏发电产业与荒漠化、沙化治理的“双赢”。

精准预测新能源出力和负荷

耦合“源—网—荷—储—用”各环节

与传统集中供电相比,分布式新能源系统具有能量密度低、容量小、规模小、波动性大等特点,其在用户附近呈现出分散式、模块化布置,对新能源出力预测精度提出了更高需求。

园区的用能需求预测从能源品种来说有冷、热、电、气,从行业分类来说有建筑、交通、农业、工业,深入用户内部分析用能的本质需求,充分利用先进能源转换和循环利用技术,满足用能本质需求,这对新能源负荷预测精度提出了更高需求。

风光资源充裕型园区能源系统一般以配电系统为核心,融合中低压天然气系统、供冷、供热、供水系统等,应用各种分布式发电、能源转换及存储、信息通信、大数据等先进技术,使多种能源在“源—网—荷—储—用”的各环节实现耦合优化运行,为用户提供灵活、低碳、安全、高效的能源服务。

例如,天合光能常州工厂占地面积15万平方米,是天合光能产品研究、开发和制造总部基地。全厂能源消耗量大,全年有冷水需求,冬季有供热需求。结合工厂用电、用冷、用热需求,整合燃气分布式、水蓄冷、储能,天合光能建设了EMS能源管理平台,对东南区负荷进行实时监控、有效调节,通过节能管理、改造,优化调整电源结构,提升能源价值、降低用能成本、增强供能灵活性和安全性,从而建立了清洁高效的能源体系。

加快提升本地能源消纳能力

完善各地的网架结构

风力、光伏等新能源系统有三个不匹配的特点:资源禀赋差异导致新能源生产侧与能源消费侧分布的不匹配;波动性导致的新能源生产侧与用户负荷需求的不匹配;新能源电源建设与电网规划的不匹配。大量风、光等新能源并网可能会使能源系统面临各类长时间、大扰动、大容量功率缺额风险事件,需综合考虑多类备用装置,发挥大电网的资源优化配置能力,提升电力系统的可靠性。因此,需要加快提升本地能源消纳能力、完善各地的网架结构,为新能源消纳打开更大的空间,提高新能源在能源生态中的作用。

例如,河北沽源县风电制氢项目包括200兆瓦风力发电、10兆瓦电解水制氢系统、氢气综合利用系统3个部分。一部分氢气用于工业生产,降低工业制氢产业中煤炭、天然气等能源消耗量;另一部分将在氢能源动力汽车产业具备发展条件时,用于建设配套加氢站网络,支持河北省清洁能源动力汽车发展。

构建全国电力市场体系

建立有利于新能源消纳的市场机制

相较于一线城市,风光充裕型园区的硬件设施、软件配备和人才引进等方面比较薄弱,经济发展形式相对单一,经济动能不足,交易成本高,市场发挥的作用不够。新能源消纳涉及电力系统发、输、配、用多个环节,与发展方式、技术进步、电力体制改革、市场交易机制、政策措施等密切相关,实现新能源高效消纳,既要“源—网—荷”技术驱动,也需要政策引导和市场机制配合。促进新能源消纳,需要多措并举、综合施策,分步建立有利于新能源消纳的市场机制。

近期,应加强电网统一调度,充分挖掘系统潜力,优先解决存量、严格控制增量,有效缓解弃风、弃光;建设完善市场机制,提高系统平衡能力,根本解决新能源消纳问题。远期,应突破前瞻性技术,适应高比例、大规模新能源发展需要。

(作者供职于国网(苏州)城市能源研究院城市能源规划咨询中心)


原标题:“风光无限”园区发展综合能源要强化耦合意识

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