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推動建設智慧用能體系 促進能源消費轉型

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推動建設智慧用能體系 促進能源消費轉型

  • 分類:行業新聞
  • 作者:江河股份
  • 來源:國家電網報
  • 發布時間:2022-03-30
  • 訪問量:0

【概要描述】在“雙碳”目標的驅動下,我國對智慧用能相關技術研究和工程應用的需求更加迫切。目前,智慧用能技術研究主要集中在智能用電、綜合能源、電能替代、新能源汽車充換電等方向,并取得了一定的應用成果。

推動建設智慧用能體系 促進能源消費轉型

【概要描述】在“雙碳”目標的驅動下,我國對智慧用能相關技術研究和工程應用的需求更加迫切。目前,智慧用能技術研究主要集中在智能用電、綜合能源、電能替代、新能源汽車充換電等方向,并取得了一定的應用成果。

  • 分類:行業新聞
  • 作者:江河股份
  • 來源:國家電網報
  • 發布時間:2022-03-30
  • 訪問量:0
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在“雙碳”目標的驅動下,我國對智慧用能相關技術研究和工程應用的需求更加迫切。目前,智慧用能技術研究主要集中在智能用電、綜合能源、電能替代、新能源汽車充換電等方向,并取得了一定的應用成果。中國電科院相關領域專業人士認為,應從政策機制、技術支撐、商業模式、標準規范、示范建設等方面入手,推動建立智慧用能體系。

 

智慧用能的主要特征

 

能源是國民經濟的重要物質基礎,包含生產、傳輸、存儲、消費等環節。當信息與能源深度融合時,能源被賦予了“智慧”的特征。里夫金在《第三次工業革命》一書中,描述了可再生能源、建筑微型發電廠、氫能及其他儲能、能源共享網絡、插電式汽車等五大支柱,以及“任何能源生產者都能夠將所生產的能源通過一種外部網格式的智能型分布式電力系統與他人分享”的場景。

可再生、分布式、智能電網、友好互動、開放共享……結合諸多要素,智慧用能可以理解為將先進的信息通信技術與能源技術深度融合,借鑒互聯網思維,為終端能源使用者提供能效診斷、需求響應、智能運維、多能互補、用能安全、能源交易等多種服務,打造能源互聯共享新模式,延伸用能服務價值邊界,實現高效率能源使用、高比例清潔能源消納、高可靠能源供給等目標。

智慧用能這一概念引入國內后,與之相關的技術研究也逐漸興起。2012年,中國電力科學研究院成立了用電與能效研究所,開展智慧用能技術領域的基礎理論與重大關鍵技術研究,以及核心裝備研發。2015年,清華大學、華北電力大學等高校相繼成立能源互聯網創新研究院、能源互聯網研究中心等,聚焦智慧用能等關鍵技術開展跨專業科研攻關。

 

智慧用能技術研究應用取得成效

 

當前,我國智慧用能技術研究主要集中在智能用電、綜合能源、電能替代、新能源汽車充換電等方向。

在智能用電領域,我國主要開展了用電大數據挖掘、需求響應資源協調優化運行、分布式能源系統優化運行、有序用電和負荷管理等技術研究。中國電科院研發的自動需求響應終端設備、典型需求響應資源接口模型等在浙江、河北等地應用,支撐了當地鋼鐵、水泥、建材、紡織、印染、金屬制造等工業用戶,以及酒店、商場、辦公樓等樓宇用戶參與電網運行調節。

在綜合能源領域,相關研究聚焦用能系統能效測評與分析、綜合能源系統規劃與運維、需求側多能互補與節能低碳等方面。國家電網公司電力需求側協調控制技術聯合實驗室研發的綜合能源系統仿真平臺,在支撐工商業園區、工業企業多品類能源接入規劃、能源資源綜合利用、用能系統優化運行等方面發揮了較好作用。此外,我國多地打造了綜合能源示范項目,通過能源系統改造、能源托管等降低用戶的用能成本。

在電能替代領域,相關研究主要包括多領域電能替代潛力挖掘、電能服務管理、電氫轉換等。長江沿線省份大力推廣港口岸電技術。江蘇則在糧食電烘干、全電廚房等方面開展了較成熟的應用實踐。

在新能源汽車充換電領域,我國主要開展了新能源汽車有序充電、車網互動、即插即充等技術研究。國網上海電力在新能源汽車參與需求響應方面開展了常態化應用。國網電動汽車公司組織北京、天津、河北等地的新能源汽車負荷參與華北電力調峰輔助服務市場交易,促進了清潔能源消納。

在“雙碳”目標驅動下,電網企業對智慧用能開展了有益探索。國家電網公司提出建設能源互聯網,構建以客戶為中心的智慧能源綜合服務體系,包括負荷管理提升、節能提效深化、用能低碳轉型、用電安全保障等內容。南方電網公司提出建設數字電網,通過先進數字技術與能源生態深度融合提高能源領域數字化、智能化、網絡化、低碳化水平。除了電網企業,其他企業也進軍智慧用能領域,如一些互聯網企業和科技企業提出構建智能物聯操作系統,利用新能源微網、儲能電站和智慧能源管理系統提升可再生能源利用比例等。

 

推動建立智慧用能體系至關重要

 

目前,智慧用能技術實際應用的規模仍較小,在政策機制、技術支撐、商業模式、標準規范、示范建設等方面面臨諸多挑戰。因此,推動建立智慧用能體系至關重要。

一是建立健全相關政策。智慧用能領域參與的主體多,包括電網公司、售電公司、負荷聚合商、終端用戶等。目前,政策層面尚未形成有利于主體培育、健康發展的體系性要求。需要進一步完善終端能效精準管控、可再生能源消納、需求響應市場機制、分布式能源利用、用戶參與電力市場等相關配套、細化政策,制定助力分布式能源、智能電網、儲能、多能互補、氫能等關鍵領域發展的產業政策。

二是加強關鍵技術攻關。應加強信息理論、能量管理、材料科學等基礎理論研究,深化大云物移智鏈等數字化技術攻關,以及量子通信、納米材料、高溫超導等前沿技術與傳統能源技術的融合研究,著力構建一個信息、能量高度耦合的開放式能源互聯網系統。這一系統在能源的獲取方面,可實現風、光、水、核、氫、冷、熱、儲的全面高效利用和互補轉換;在能源傳輸方面,可實現交直流電力網絡、無線能量傳輸、分布式邊緣靈活傳輸等方式普及應用;在能源使用方面,打造能源系統管理、設備即插即用、能源綜合利用、負荷優化調節、節能低碳運行、自由市場交易等個性化方案。

三是加快完善商業模式。推動建立各方參與的市場化機制,在用戶側引入用能權交易、碳交易、輔助服務交易、現貨交易等模式,還原能源及其衍生品的商品屬性,調動市場主體的積極性。在智慧能源服務機制下,相關參與方可以基于能源互聯網平臺提供或享受能源、信息服務;供方、需方主體之間依托靈活的投融資手段、“類互聯網”的服務模式和開放共享的市場交易模式,開展自主、高效、智能的商業化用能行為,最終形成基于能源互聯網多類型交易的智慧用能生態圈。

四是強化標準規范實施。當前,智慧用能項目建設、業務運行的規范化程度不高,導致系統運行效率較低,項目難以得到大規模推廣。從源頭上解決該問題的方法就是加強標準化應用。一方面要持續完善行業能效、需求響應、分布式電源并網、綠色用能等標準規范;另一方面要提升檢驗檢測能力,對涉及用能領域尤其是關系到用能安全、能耗指標、碳排放指標的系統、終端(如儲能設備、需求響應終端、并網設備等)開展強制性功能性能檢測,淘汰不合格產品,增強產品復用性、互聯性。

五是推進示范工程建設。示范項目建設主要是對上述四項舉措進行驗證。針對政策機制,重點在于根據實施效果及時評估和調整政策;針對關鍵技術,需要加強成果研發,在園區、工廠、樓宇、鄉村等多場景開展試點應用,暢通成果轉化路徑;針對商業模式,應更加注重培育創新型企業、創新機制;針對標準規范,要評估標準應用實施的效益,結合政策要求,加快推動相關領域標準化產品的推廣應用。

智慧用能的最終目的是清潔、高效、安全、可持續地使用能源,智慧用能將伴隨政策完善、技術進步、模式創新、標準規范和示范建設不斷發展,成為能源革命的驅動力。

 

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