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一、“十三五”國家加快推動能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征,由智能發(fā)電、智能電網(wǎng)、智能儲能、智能用電、智能能源交易、智能管理和服務六大板塊構(gòu)成,是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐,有利于推動可再生能源廣泛應用,促進化石能源清潔高效利用,推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級。近年來,國家和各地加大對能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支持力度,2016年2月國家發(fā)展改革委和能源局出臺關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見,提出營造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,建設基于互聯(lián)網(wǎng)的綠色能源靈活交易平臺,支持風電、光伏、水電等綠色低碳能源與電力用戶之間實現(xiàn)直接交易。此后,貴州、河北、浙江、廣西等多省份在推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動提出互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源專項任務,從推動可再生能源生產(chǎn)智能化、集中式與分布式儲能協(xié)同發(fā)展、能源消費智能化等角度,提出打造新型的能源供應和調(diào)度網(wǎng)絡體系?？梢?“十三五”時期,我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將進入“快車道”。
二、我區(qū)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)具有重要現(xiàn)實意義
加快發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng),不僅有助于推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快構(gòu)建節(jié)能、低碳、環(huán)保的電力供需系統(tǒng),也對新能源消納、分布式電源接入、需求側(cè)管理工作產(chǎn)生積極的影響。我區(qū)新能源和分布式能源發(fā)展較快,加快構(gòu)筑覆蓋全區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng),對于解決就地并網(wǎng)和消納等問題具有重要現(xiàn)實意義。
(一)有利于解決分布式能源的并網(wǎng)問題
我區(qū)擁有較為豐富的新能源資源,具備發(fā)展水電、核電、生物質(zhì)電、風電、光伏的基礎條件,其中風電技術可開發(fā)量超過1300萬千瓦,太陽能總儲備量為1.03×1015MJ。但當前我區(qū)新能源發(fā)展水平總體較低,截至2015年,全區(qū)風電、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模分別為40.85萬千瓦和9.65萬千瓦,占全部裝機的比重分別為1.2%和0.3%,接入配電網(wǎng)的風電裝機規(guī)模僅為33.2萬千瓦、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模為8萬千瓦左右,主要制約因素就是風電、太陽能發(fā)電受天氣的客觀影響較大,且很多都是小規(guī)模的分布式發(fā)電,具有一定的隨機性、間歇性和分散性,其接入會對電壓波動、系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)、安全穩(wěn)定以及其他常規(guī)電源運行等造成影響,因此棄風、棄光現(xiàn)象時有發(fā)生。能源互聯(lián)網(wǎng)具有高度集成特性,能夠建立微型能源網(wǎng)絡,實現(xiàn)各類型分布式發(fā)電設備、儲能設備和負載設備互聯(lián),能夠更智能地增強分布式電源、儲能設備與需求側(cè)可控資源間的系統(tǒng)調(diào)節(jié)潛力,從而平抑分布式新能源間歇特性對局部電網(wǎng)的沖擊,提高大電網(wǎng)系統(tǒng)對分布式可再生電源的就地消納和平衡能力,對于進一步發(fā)揮新能源發(fā)展?jié)摿Α崿F(xiàn)新能源規(guī)?；l(fā)展具有重要意義。
(二)有利于滿足新能源車輛大規(guī)模消費
“十三五”期間,全國將繼續(xù)加大對新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度,我區(qū)電動汽車、靈活儲能裝置等領域也將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。根據(jù)規(guī)劃,到2017年全區(qū)新能源汽車推廣應用數(shù)量達2000輛,到2020年在公交、出租、公務、市政、郵政以及商用民用等領域使用的新能源汽車占比出現(xiàn)較大提高,建成電動汽車充電站140座、充電樁5萬臺。但新能源汽車和儲能設備的大規(guī)模普及,也必將帶來居民生活區(qū)出現(xiàn)在特定時間內(nèi)集中充電的現(xiàn)象,將導致部分地區(qū)電力負荷激增,瞬間拉大負荷峰谷差,增加變壓器和配電線路的短時最大負載率,嚴重威脅電網(wǎng)安全,電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)空間也會因此被大幅壓縮,必須盡快配套建設靈活性強的新型電網(wǎng)系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)能夠利用先進的能量智能管理設備實施自動故障檢測,對網(wǎng)絡中突發(fā)事件做出反應,促進各個微型能源網(wǎng)絡孤島與并網(wǎng)運行狀態(tài)的平滑切換,保證系統(tǒng)內(nèi)正常的能源電力供應,實現(xiàn)儲能設備的“即插即發(fā)、即插即儲、即插即用”,對于解決電動汽車的柔性接入問題具有重要意義。
(三)有利于實現(xiàn)電力消費智能化個性化
隨著智能技術的發(fā)展,消費者的電力需求也呈現(xiàn)多樣化、個性化發(fā)展趨勢,隨時隨地查詢用電量、電價、碳排放量等基礎數(shù)據(jù)已經(jīng)成為新一代消費者的基本需求。“十三五”時期,我區(qū)提出大力提高售電側(cè)和需求側(cè)雙向互動服務水平,提升電網(wǎng)智能化水平,打造形成覆蓋智能用電小區(qū)、智能樓宇、智能家居的全鏈條智能用電體系。但目前全區(qū)多數(shù)地區(qū)尚未建設配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng),不能提供配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能,無法實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的故障處理、與電力用戶實時信息互動等基礎性功能,電網(wǎng)需求側(cè)智能化水平亟需提高。而配電網(wǎng)智能互聯(lián)技術作為實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的重要環(huán)節(jié),可以為電力終端用戶解決精確供能、電力需求側(cè)管理、電網(wǎng)自由接入、多電源互動以及分散儲能等問題,實現(xiàn)居民和企業(yè)用電的智能管理。例如,法國電力公司基于大數(shù)據(jù)實現(xiàn)了用電信息采集全覆蓋,安裝了3500萬只智能電表,實現(xiàn)每只電表每10分鐘自動抄表一次,每年將產(chǎn)生1.8萬億次抄表記錄和600萬億字節(jié)的壓縮前數(shù)據(jù)。此外,電力管理部門還可以通過智能電表、電網(wǎng)運行、氣象等大數(shù)據(jù),預測各地區(qū)用電量趨勢,及時做好電力智能化調(diào)度,提升電力需求側(cè)管理水平。
三、以分布式能源為突破口帶動我區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
能源互聯(lián)網(wǎng)是一種能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),相關技術、模式及業(yè)態(tài)均處于探索發(fā)展階段,必須依靠國家力量逐步推廣。“十三五”期間,我區(qū)應以分布式能源和微電網(wǎng)建設為突破口,實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)與新能源和分布式電源有效銜接,逐步建立能源互聯(lián)網(wǎng)市場機制,可以通過以下3個階段逐步實施
(一)大力推廣智能化分布式能源。鼓勵建設分布式智能風電場、智能光伏電站等設施及基于互聯(lián)網(wǎng)的智慧運行云平臺,鼓勵用戶側(cè)建設冷熱電三聯(lián)供、熱泵、工業(yè)余熱余壓利用等綜合能源利用基礎設施,推動分布式可再生能源與天然氣分布式能源協(xié)同發(fā)展,提高分布式可再生能源綜合利用水平。推動建設小區(qū)、樓宇、家庭應用場景下的分布式儲能設備,實現(xiàn)儲能設備的混合配置、高效管理、友好并網(wǎng)。逐年淘汰機械式電表,更換為具備分時電價、用戶雙向互動、新能源應用、削峰填谷等功能的智能電表。
(二)分片實現(xiàn)區(qū)域性能源互聯(lián)網(wǎng)。鼓勵具備條件的地區(qū)、部門和企業(yè),因地、因業(yè)制宜地開展各類能源互聯(lián)網(wǎng)應用試點示范,在技術創(chuàng)新、運營模式、發(fā)展業(yè)態(tài)和體制機制等方面深入探索,先行先試。推廣應用新能源發(fā)電功率預測系統(tǒng)、分布式電源“即插即用”并網(wǎng)設備、分布式電源并網(wǎng)雙向保護裝置、協(xié)調(diào)控制器、能量管理平臺等技術,建設接納高比例可再生能源、促進靈活互動用能行為和支持分布式能源交易的綜合能源微網(wǎng),落實接入標準和典型設計,加快配套電網(wǎng)建設。有序建設分布式多能源互補等示范工程,促進網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展,提高分布式電源與區(qū)域電網(wǎng)的協(xié)調(diào)能力,分片區(qū)建成區(qū)域性智能電網(wǎng)。
(三)分網(wǎng)協(xié)同形成全區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)。按照國家施互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源行動計劃提出的目標任務,根據(jù)我區(qū)分片區(qū)智能電網(wǎng)建設、新能源發(fā)展、電力體制改革情況,推動能源網(wǎng)絡分層分區(qū)互聯(lián)和能源資源的全局管理,支持終端用戶實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的平等參與和能量共享。根據(jù)國家要求,探索建立多方參與、平等開放、充分競爭的能源市場交易體系,重點建設基于互聯(lián)網(wǎng)的綠色能源靈活交易平臺,支持風電、光伏、水電等綠色低碳能源與電力用戶之間實現(xiàn)直接交易,培育售電商、綜合能源運營商和第三方增值服務供應商等新型市場主體。
課題負責人:彭新永
課題組組長:劉南星
執(zhí) 筆:張衛(wèi)華
能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征,由智能發(fā)電、智能電網(wǎng)、智能儲能、智能用電、智能能源交易、智能管理和服務六大板塊構(gòu)成,是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐,有利于推動可再生能源廣泛應用,促進化石能源清潔高效利用,推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級。近年來,國家和各地加大對能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支持力度,2016年2月國家發(fā)展改革委和能源局出臺關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見,提出營造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,建設基于互聯(lián)網(wǎng)的綠色能源靈活交易平臺,支持風電、光伏、水電等綠色低碳能源與電力用戶之間實現(xiàn)直接交易。此后,貴州、河北、浙江、廣西等多省份在推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動提出互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源專項任務,從推動可再生能源生產(chǎn)智能化、集中式與分布式儲能協(xié)同發(fā)展、能源消費智能化等角度,提出打造新型的能源供應和調(diào)度網(wǎng)絡體系?？梢?“十三五”時期,我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將進入“快車道”。
二、我區(qū)發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)具有重要現(xiàn)實意義
加快發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng),不僅有助于推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快構(gòu)建節(jié)能、低碳、環(huán)保的電力供需系統(tǒng),也對新能源消納、分布式電源接入、需求側(cè)管理工作產(chǎn)生積極的影響。我區(qū)新能源和分布式能源發(fā)展較快,加快構(gòu)筑覆蓋全區(qū)的能源互聯(lián)網(wǎng),對于解決就地并網(wǎng)和消納等問題具有重要現(xiàn)實意義。
(一)有利于解決分布式能源的并網(wǎng)問題
我區(qū)擁有較為豐富的新能源資源,具備發(fā)展水電、核電、生物質(zhì)電、風電、光伏的基礎條件,其中風電技術可開發(fā)量超過1300萬千瓦,太陽能總儲備量為1.03×1015MJ。但當前我區(qū)新能源發(fā)展水平總體較低,截至2015年,全區(qū)風電、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模分別為40.85萬千瓦和9.65萬千瓦,占全部裝機的比重分別為1.2%和0.3%,接入配電網(wǎng)的風電裝機規(guī)模僅為33.2萬千瓦、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模為8萬千瓦左右,主要制約因素就是風電、太陽能發(fā)電受天氣的客觀影響較大,且很多都是小規(guī)模的分布式發(fā)電,具有一定的隨機性、間歇性和分散性,其接入會對電壓波動、系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)、安全穩(wěn)定以及其他常規(guī)電源運行等造成影響,因此棄風、棄光現(xiàn)象時有發(fā)生。能源互聯(lián)網(wǎng)具有高度集成特性,能夠建立微型能源網(wǎng)絡,實現(xiàn)各類型分布式發(fā)電設備、儲能設備和負載設備互聯(lián),能夠更智能地增強分布式電源、儲能設備與需求側(cè)可控資源間的系統(tǒng)調(diào)節(jié)潛力,從而平抑分布式新能源間歇特性對局部電網(wǎng)的沖擊,提高大電網(wǎng)系統(tǒng)對分布式可再生電源的就地消納和平衡能力,對于進一步發(fā)揮新能源發(fā)展?jié)摿Α崿F(xiàn)新能源規(guī)?；l(fā)展具有重要意義。
(二)有利于滿足新能源車輛大規(guī)模消費
“十三五”期間,全國將繼續(xù)加大對新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度,我區(qū)電動汽車、靈活儲能裝置等領域也將呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。根據(jù)規(guī)劃,到2017年全區(qū)新能源汽車推廣應用數(shù)量達2000輛,到2020年在公交、出租、公務、市政、郵政以及商用民用等領域使用的新能源汽車占比出現(xiàn)較大提高,建成電動汽車充電站140座、充電樁5萬臺。但新能源汽車和儲能設備的大規(guī)模普及,也必將帶來居民生活區(qū)出現(xiàn)在特定時間內(nèi)集中充電的現(xiàn)象,將導致部分地區(qū)電力負荷激增,瞬間拉大負荷峰谷差,增加變壓器和配電線路的短時最大負載率,嚴重威脅電網(wǎng)安全,電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)空間也會因此被大幅壓縮,必須盡快配套建設靈活性強的新型電網(wǎng)系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)能夠利用先進的能量智能管理設備實施自動故障檢測,對網(wǎng)絡中突發(fā)事件做出反應,促進各個微型能源網(wǎng)絡孤島與并網(wǎng)運行狀態(tài)的平滑切換,保證系統(tǒng)內(nèi)正常的能源電力供應,實現(xiàn)儲能設備的“即插即發(fā)、即插即儲、即插即用”,對于解決電動汽車的柔性接入問題具有重要意義。
(三)有利于實現(xiàn)電力消費智能化個性化
隨著智能技術的發(fā)展,消費者的電力需求也呈現(xiàn)多樣化、個性化發(fā)展趨勢,隨時隨地查詢用電量、電價、碳排放量等基礎數(shù)據(jù)已經(jīng)成為新一代消費者的基本需求。“十三五”時期,我區(qū)提出大力提高售電側(cè)和需求側(cè)雙向互動服務水平,提升電網(wǎng)智能化水平,打造形成覆蓋智能用電小區(qū)、智能樓宇、智能家居的全鏈條智能用電體系。但目前全區(qū)多數(shù)地區(qū)尚未建設配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng),不能提供配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能,無法實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的故障處理、與電力用戶實時信息互動等基礎性功能,電網(wǎng)需求側(cè)智能化水平亟需提高。而配電網(wǎng)智能互聯(lián)技術作為實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的重要環(huán)節(jié),可以為電力終端用戶解決精確供能、電力需求側(cè)管理、電網(wǎng)自由接入、多電源互動以及分散儲能等問題,實現(xiàn)居民和企業(yè)用電的智能管理。例如,法國電力公司基于大數(shù)據(jù)實現(xiàn)了用電信息采集全覆蓋,安裝了3500萬只智能電表,實現(xiàn)每只電表每10分鐘自動抄表一次,每年將產(chǎn)生1.8萬億次抄表記錄和600萬億字節(jié)的壓縮前數(shù)據(jù)。此外,電力管理部門還可以通過智能電表、電網(wǎng)運行、氣象等大數(shù)據(jù),預測各地區(qū)用電量趨勢,及時做好電力智能化調(diào)度,提升電力需求側(cè)管理水平。
三、以分布式能源為突破口帶動我區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
能源互聯(lián)網(wǎng)是一種能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),相關技術、模式及業(yè)態(tài)均處于探索發(fā)展階段,必須依靠國家力量逐步推廣。“十三五”期間,我區(qū)應以分布式能源和微電網(wǎng)建設為突破口,實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)與新能源和分布式電源有效銜接,逐步建立能源互聯(lián)網(wǎng)市場機制,可以通過以下3個階段逐步實施
(一)大力推廣智能化分布式能源。鼓勵建設分布式智能風電場、智能光伏電站等設施及基于互聯(lián)網(wǎng)的智慧運行云平臺,鼓勵用戶側(cè)建設冷熱電三聯(lián)供、熱泵、工業(yè)余熱余壓利用等綜合能源利用基礎設施,推動分布式可再生能源與天然氣分布式能源協(xié)同發(fā)展,提高分布式可再生能源綜合利用水平。推動建設小區(qū)、樓宇、家庭應用場景下的分布式儲能設備,實現(xiàn)儲能設備的混合配置、高效管理、友好并網(wǎng)。逐年淘汰機械式電表,更換為具備分時電價、用戶雙向互動、新能源應用、削峰填谷等功能的智能電表。
(二)分片實現(xiàn)區(qū)域性能源互聯(lián)網(wǎng)。鼓勵具備條件的地區(qū)、部門和企業(yè),因地、因業(yè)制宜地開展各類能源互聯(lián)網(wǎng)應用試點示范,在技術創(chuàng)新、運營模式、發(fā)展業(yè)態(tài)和體制機制等方面深入探索,先行先試。推廣應用新能源發(fā)電功率預測系統(tǒng)、分布式電源“即插即用”并網(wǎng)設備、分布式電源并網(wǎng)雙向保護裝置、協(xié)調(diào)控制器、能量管理平臺等技術,建設接納高比例可再生能源、促進靈活互動用能行為和支持分布式能源交易的綜合能源微網(wǎng),落實接入標準和典型設計,加快配套電網(wǎng)建設。有序建設分布式多能源互補等示范工程,促進網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展,提高分布式電源與區(qū)域電網(wǎng)的協(xié)調(diào)能力,分片區(qū)建成區(qū)域性智能電網(wǎng)。
(三)分網(wǎng)協(xié)同形成全區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)。按照國家施互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源行動計劃提出的目標任務,根據(jù)我區(qū)分片區(qū)智能電網(wǎng)建設、新能源發(fā)展、電力體制改革情況,推動能源網(wǎng)絡分層分區(qū)互聯(lián)和能源資源的全局管理,支持終端用戶實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的平等參與和能量共享。根據(jù)國家要求,探索建立多方參與、平等開放、充分競爭的能源市場交易體系,重點建設基于互聯(lián)網(wǎng)的綠色能源靈活交易平臺,支持風電、光伏、水電等綠色低碳能源與電力用戶之間實現(xiàn)直接交易,培育售電商、綜合能源運營商和第三方增值服務供應商等新型市場主體。
課題負責人:彭新永
課題組組長:劉南星
執(zhí) 筆:張衛(wèi)華
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