未来能源互联网发展趋势
摘要 : 本文摘自巴曙松研究员主持的华尔街金融观察第三十五期内部交流纪要,讨论仅代表个人观点。
分布式能源智能微网是内核,未来千千万万个智能微网互联互通构建成真正意义上的能源互联网。
1、微网的定义:
专家们的定义多种多样,大概都会涉及分布式电源、小范围电网、监控策略、相对独立等概念,回到最基本的字面意思,微网就是微小的供用电网络。(英文就是Microgrid,译为微网,也许是Micro-可以当前缀,而small或little不能当前缀)这里的“电网”实质上指的是电力系统,电网与电力系统的不同点在于,电网只是输变电的环节,而电力系统比电网还多了发电和用电,是一套完整的封闭的系统,电网只是电力系统中的一部分。之所以叫“微网”也许是因为字数少吧,跟“电网”一个道理。因而微网就是小范围的电力系统,特点就是范围小、自治(可基本独立运行),至于清洁、高效、友好等概念已高出了微网的字面含义。
2、分布式微网的作用
智能微网云调度平台支持并协同调度人员统观全局,有效地指挥分布式微网安全、稳定和经济运行,其作用主要有以下三个方面:
(1)实现监控微网安全运行状态。微网正常运行时,通过监视和控制微网的各实时大数据:周波、电压、潮流、负荷与出力等; 分布式各主设备的状况太阳电池板、风車及供冷供热、储电池、柴油机等各方面的实时运行工况指标,使之符合规定,确保电能质量和用电负荷。
(2)对分布式微网运行实现经济优化调度。在保证微电网安全监控的基础上,通过智能云调度平台实现微电网的经济优化调度,以达到降低损耗、节省能源,低成本发电、低成本供电的经济优化运行目的。
(3)对微网运行实现安全分析故障诊断和对策处理。导致微网发生故障或异常运行的因素比较复杂,且过程十分迅速,如不能及时预测、判断或处理不当,不但可能危及人身和设备安全,甚至会使微网瓦解崩溃,造成停电带来严重损失。为此,必须运用实时大数据分析诊断技术,通过智能云调度平台,实现微电网运行的安全预警分析,提供故障诊断对策和相应的监控手段,防止故障发生,避免或减少故障造成的损失。
3、分布式智能电网的发展
分布式新能源大跃进式的发展,使如何应对风能、光伏发电量的不稳定性成为核心问题,智能电网的建设亦由此上升至国家战略高度。日前在京举行的第六轮中美战略与经济对话气候问题会议上,智能电网成为双方气候合作的重点。
传统电网在发电和输电的过程中,有高达56%的资源被浪费。智能电网的应用可以让发电厂和用户进行实时数据双向互动,通过网络反馈回来的数据可以使电厂掌握用户的消费习惯,从而对发电量进行合理调节,达到提升资源利用率的目的。借助智能微电网实时大数据监控技术,解决各类新能源并入电网的难题,实现集风电、光伏发电、储能、智能电网“四位一体”的新能源监控平台,实时保障电能质量和电力系统安全稳定运行.
4、国外分布式智能微网
上图为:谷歌数据中心的分布式能效管理微电网
上图为:西门子开发工程师们正在进行风光分布式能源微网试验
该试验由一个机柜大小的储电池和配备了用于将组件连接至电网的逆变器的控制机柜构成。组件包括蓄电装置以及光伏发电设备和风电机组,是向商业购物中心、医院和酒店或小区等输送电能的典型配置。取决于日照强度,电池既可以临时储存过剩电能,也可以在需要的时候向独立电网输送电能。如果需求大幅增长,还可以快速启动柴油发电机。目标是将多种不同类型的能源资源合并起来,确保以高效环保的方式,供应电能、暖气、冷气和饮用水。
对于分布式发电而言,智能电表是智能电网的一个必要组件。为推进此项技术的发展,西门子与智能电表制造商“威胜”成立了智能电表解决方案合资公司,主要从事管理电表数据的软件开发。根据相关研究,中国智能电表数据管理系统的市场每年的增长速度预计达到15%左右。用电和电网数据的收集和分析,是未来智能电网管理的关键。所以能源互联网必须是服务于智能电力系统,其中包括了发电、输电配电、用电和用户需求的完整价值链变革。