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带你了解多能互补集成优化

国际能源网能源资讯频道  来源:国家电网报  日期:2017-02-14

摘要:2月6日,国家能源局发布《关于公布首批多能互补集成优化示范工程的通知》(国能规划[2017]37号),公布了包含17个终端一体化集成功能系统、6个风光水火储多能互补系统的多能互补集成优化示范工程,要求各有关单位有效推进项目建设。多能互补集成优化是什么样的能源技术?为何会得到国家的支持和大力推进?又将带来怎样的效果?

2月6日,国家能源局公布首批多能互补集成优化示范工程,共包含23个项目,其中,终端一体化集成供能系统17个,包括武汉未来科技城多能互补集成优化示范工程、合肥空港经济示范区多能互补集成优化示范工程、青岛中德生态园多能互补集成优化示范工程等,以及风光水火储多能互补系统6个,包括张家口张北风光热储输多能互补集成优化示范工程等。

2016年7月,为加快推进多能互补集成优化示范工程建设,国家发展改革委和国家能源局发布关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见。意见指出,2016年,在已有相关项目基础上,推动项目升级改造和系统整合,启动第一批示范工程建设。意见要求,到2020年,各省(区、市)新建产业园区采用终端一体化集成供能系统的比例达到50%左右,既有产业园区实施能源综合梯级利用改造的比例达到30%左右;国家级风光水火储多能互补示范工程弃风率控制在5%以内,弃光率控制在3%以内。

在2016中国能源互联网大会暨智慧能源产业博览会的区域能源与智慧能源分论坛上,国家能源局发展规划司规划处处长刘建平曾表示,推进多能集成优化互补,发展智慧能源,既是我国进行能源转型的必然要求,也是提高能源系统效率的有效手段。

《能源发展“十三五”规划》提出,“十三五”时期我国非化石能源消费比重要提高到15%以上,天然气消费比重力争达到10%,煤炭消费比重降低到58%以下。要达到这样的目标,我们面临一系列必须解决的问题,比如能源系统整体效益低下。

国网能源研究院电网发展综合研究所研究员白翠粉对记者表示,当前我国能源利用效率远落后于发达国家,每万美元GDP能耗约是美国的2倍、英国的4倍、全球平均水平的1.7倍。实施多种能源互补互融是提高能源利用效率效益、促进能源结构转型、推进“互联网+”智慧能源落地、推动能源生产消费革命、促进人类可持续发展的关键抓手。

白翠粉表示,受限于当前面临的有效经济性激励政策、并网运行技术标准和规范缺失等问题,多能互补项目大多仍停留在示范阶段,尚不能进行商业化运营和大规模推广应用,所以,未来我国在这方面还有很大的努力空间。

多能互补包括能源消费终端电热冷气一体化集成和大型综合能源基地风光水火储多能互补两种模式。

通过天然气冷热电三联供、分布式能源、智能微网、需求侧响应等方式实现新增用能区域冷热电气协同供应和既有产业园区能源综合梯级利用,高效智能地满足用户用能需求,对提高综合能源系统利用效率、提高能源供应安全、实现节能减排目标具有重要意义。该模式涉及区域综合能源系统规划建设、运行优化、效益评估、运营机制等理论方法和关键技术的创新。

通过大型能源基地中资源潜力大但发电量不稳定的风光提供清洁电能,调峰能力强但投入巨大的大型水电提供清洁电能及调峰容量,运行灵活的抽水蓄能电站提供调峰填谷容量,发电量稳定但不清洁环保的火电提供基荷电量,以搭建多种电源组成的多能互补融合平台,实现各类能源优势互补,促进可再生能源规模化开发,提升可再生能源消纳能力。该模式中涉及风风、风光、水风、风储、火风等多样化的能源生产集成和耦合技术的创新。

【代表性项目介绍】

多能互补集成优化已经成为未来我国智慧能源系统的发展方向,得到了国家的大力支持。随着首批示范工程名单的公布和逐步推进实施,相信我国多能互补集成优化技术将会日臻成熟。

武汉未来科技城

多能互补集成优化示范工程

武汉未来科技城位于武汉东南部东湖国家自主创新示范区内,占地面积66.8平方公里,是在518平方公里东湖国家自主创新示范区内规划的一个城市功能完备的卫星城。

该工程计划2018年底全部建成,以未来科技城新能源大楼为核心,配套包括天然气能源站、光伏建筑一体化、地面光伏及储能电站、光储一体化公交车充电站、污水源热泵等工程,力争在能源利用上做到100%消纳可再生能源,每年减少排放二氧化碳约53.76万吨。

国网湖北省电力公司也在未来科技城打造智能电网样板。2013年12月,国网湖北电力承担的新一代智能变电站示范工程武汉110千伏未来城变电站建成投运,该站在新设备、新技术应用上采用了隔离断路器、一体化业务平台等16项关键创新技术,10项核心技术均为国内首次使用,实现站内通风、照明、空调、水泵、消防等辅助设备远程控制,远方处理站内告警及异常情况,供电可靠性达到国际先进水平,使落户未来城的中外高新企业感受到了智能电网的魅力。

合肥空港经济示范区

多能互补集成优化示范工程

该项目位于安徽合肥空港经济示范区,坐落于国家级合肥经济技术开发区(北区),紧邻合肥新桥国际机场,是合肥市“1331”城市发展空间布局重点打造的3个卫星城之一。未来,示范区将重点发展以航空经济为引领的航空关联产业、高端制造业和电商物流业,努力打造成合肥经济发展的主要增长点、安徽对外开放的新平台和国家级临空经济示范区。

该项目重点解决合肥空港示范区供能问题,由微网系统、分布式供能系统、智慧能源管理系统和用户互动服务平台等四部分组成,其中分布式供能系统包括分布式燃气三联供项目、地源热泵、太阳能集热系统、屋顶光伏项目、分布式风机项目、蓄冷储能项目和充电站项目,并通过智能微电网和用户需求管理平台进行统一集成和控制,构建多种能源综合利用体系。项目计划借助大数据技术和互联网技术,开展清洁能源与终端需求侧可控负荷协调运行,实现不同能源供给的有机融合和智能化运营,促进能源的高效、清洁、绿色利用,将空港示范区打造成综合智慧现代科技新城。

青岛中德生态园

多能互补集成优化示范工程

中德生态园示范工程位于青岛西海岸新区,是国网山东省电力公司牵头申报的国家重点研发计划专项“多能互补集成优化的分布式能源系统示范”的落地项目。项目是以电为中枢,包含气、冷、热等多种能量交换的能源互联网示范工程,计划开展七大关键技术示范:基于能量路由器的交直流混合配电网示范、智能输电线路示范、智能配电台区及配电自动化示范、基于定制电力技术的智能园区示范、智能港口供电示范、电动汽车与能源互联网示范以及基于风—光—储—海洋能的多能互补分布式供能示范。

目前,该项目工作组已完成园区深度调研,与政府部门及园区企业建立合作沟通机制,启动青岛西海岸能源互联网工作;完成青岛西海岸能源互联网体系架构和技术路线规划,提出能源互联网示范区建设方案。

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