“双碳”战略下分布式智慧能源的机遇与挑战

双碳战略下分布式智慧能源的机遇与挑双碳战略下能源行业的机遇与挑战“双碳”战略，守护地球家园20世纪80年代以来，科学界对于气候变化问题的认识不断深化，IPCC先后发布5次评估报告，肯定了人类活动是造成全球气候变化的主要原因。1990年开始，国际社会开始应对气候变化的谈判，1992年达成《联合国气候变化框架公约》，1997年达成《京都议定书》，2015年达成《巴黎协定》。中国积极参与全球应对气候变化行动，并于2020年9月22日明确阐述了2030碳达峰、2060碳中和。“双碳”战略，守护地球家园1将碳达峰，碳中和列入重点工作2将碳达峰，碳中和列入地方十四五规划22.广东争取2025年前碳达峰，大力发展天然气、风能、太阳能、核能等清洁能源，提升天然气在一次能源中占比。3.江苏争取2027年前碳达峰，加快产业结构、能源结构、运输结构和农业投入结构调整，完善能源消费双控制度（控制总量和强度），提升生态系统碳汇能力，严格控制新上高耗能、高排放项目，加快形成绿色生产生活方式，促进绿色低碳循环发展。构建以新能源为主体的新型电力系2025-2030年新增电力需求全部由清洁能源满足。2030年、2060年我国电源装机38亿、80亿千瓦，其中清洁能源-风电储能地热碳捕获氢能氢能新能源为主体，新型电力系统的挑战及调低能量密度低能量密度强波动性弱抗扰性近零惯量控制控制/保护切换地域覆盖广，容易受扰动功率强波动，接入点大范围变动态支撑能力弱呈现复杂的非线性、切换2030年前，灵活性资源主要以燃煤、抽水蓄能为主，电化学储能为辅；2030年后，电化学储能、虚拟电厂等需求侧资源会大规模增加电力系统灵活性资源由电源侧灵活性资源主导转变为源网荷储各环节灵活性资源协同优化。根据全球能源互联网发展合作组织对电力的需求预测，用电总量逐年平稳增长，但东中部仍是长期的用电中心；需要在加快西北部大型新能源发电基地和高压直送线路的同时，也在东中部地区的供给侧因地制宜发展分布式能源建设。当前分布式能源所面临的问分布式能源已进入快速建设阶段，但仍存在多种分布式能源不能有效协调同、与负荷匹配度不足、无法联动运行响应电网调度等问题，一定程度上造成投资浪费、用能成本升高等问题，制约了发展。综合供能成本超出预期对用户供能的保障能力有待提高综合供能成本超出预期对用户供能的保障能力有待提高与上级电网间友好度当前分布式综合能源系统应用面临的问题能源利用效率供给需求不匹配消纳与调峰能源利用效率供给需求不匹配消纳与调峰量可信度发电计划与调度多能源系统间仍缺乏有效协同供能质量独立运行供能质量独立运行重要负荷保障多源间协同多荷间协同源荷网储协同协同规划技术智能调控技术独立供电技术能效评估技术多能互补集成优化的分布式能源系统的研究与示欣旺达分布式智慧能源解决方分布式综合能源项目全流欣旺达为客户提供分布式综合能源业务全流程服务。规划测算投资运作工程设计建设规划测算投资运作工程设计建设能源管理平项目运营负荷分析短期评估与长期预测结合的负荷分析方l通过用户负荷曲线，评估用户当前用能优化空间，为分布式能源短期规划提供依据。 2欣旺达一线负荷（MW）欣旺达二线负荷（Ml通过对用户生产工序的精细化监测，深入分析用户用能特性，用于中长期负荷预测，为分布式能源中长期规划提供依据，同时挖掘负荷侧需求侧响应潜力。以综合用能成本最低为目标的双层规划方基于负荷数据和各类分布式能源模型，从配置层和运行层展开优化，求解综合用能成本最低的规划方案。分布式综合能源智慧管理平综合能源管理平台是工业园区内多种分布式能源调度和运行中枢，通过感知园区负荷状态并结合天气及生产计划，预测能源产量及负荷需求，合理调度实现多策略优化运行。虚拟电站微网调虚拟电站微网调度智能运维能管中心子系统分布式能源智能运维子系统综合能源管理平台孤网运行综合能源管理平台孤网运行资产运营孤网独立运行子系统能源交易子系统能管中心能源交能管中心能源交易虚拟电站子系统分布式综合能源智慧管理平l综合能源优化调度ll综合能源优化调度l综合能源管理平台展示园区负荷感知系统园区储能监测节点园区光伏监测节点集中供冷能源站监测节点41分布式综合能源智慧管理平台特1基于滑动平均与近时权重法的负荷预•以用户负荷与不同的分布式能源为边缘计算采用滑动平均与近时权重方法进行负荷预测，应用2生产任务流与能量流融合的优化调度控制方法2生产任务流与能量流融合的优化调度控制方法3•联络线交换功率实时控制，满足园区综合能源满足3多冷源互补协调控制系统•构建了含双工况冷机、三联供、水蓄冷等多冷源设•根据电价、负荷等实时数据选择最优运行策略，在保障供冷安全的前提下实现集中供冷系统经济、高分布式综合能源智慧管理平台特多时间尺度可控负荷资源挖掘和基于状态势博弈多时间尺度可控负荷资源挖掘和基于状态势博弈的负荷聚合控制策略•充分调研园区负荷，挖掘了空压机、制冷机、电池老化等多•基于响应时间/调节能力/等效容量三个维度，将可控资源通电冷气储能老化空压机持续时间S级45节能管理、能源资产管理功能模块40606010502040303分布式综合能源项目案•国家重点研发计划“智能电网技术与装备”专项“多能互补集成优化的分布式能源系统示范”项目由欣旺达牵头实施。•项目聚焦分布式综合能源的规划、运行、仿真、能效评估等关键技术，并在惠州欣旺达园区建成包含光伏、燃气发电、储能、蓄冷、压缩空气、溴化锂冷机、双工况冷机、V2G充电桩的分布式综合能源系统，并充分挖掘电池老化设备、空压机、空调等负荷可控潜力，实现供能端与用能端的协调互补，精细化管理。l示范工程概览