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1 源網荷儲概念綜合分析
1.1 源網荷儲的概念
源網荷儲一體化,是以“電源、電網、負荷、儲能”為整體規(guī)劃的新型電力運行模式。這種模式可以精準控制區(qū)域電力系統(tǒng)中的用電負荷和儲能資源,有效解決區(qū)域電力系統(tǒng)因新能源發(fā)電出力占比逐步提高而導致的系統(tǒng)頻率和電壓波動問題,提高消納新能源發(fā)電的能力,提高區(qū)域電網安全運行水平,成為推動能源轉型和電力系統(tǒng)升級的重要途徑?。
1.2 源網荷儲的主要分類
——類型①?:區(qū)域(?。┘壴淳W荷儲一體化?
引入電源側、負荷側、獨立電儲能等市場主體,全面開放市場化交易,通過價格信號引導各類市場主體靈活調節(jié),培育用戶負荷管理能力,提高用戶側調峰積極性。加強全網統(tǒng)一調度,研究建立源網荷儲靈活高效互動的電力運行與市場體系?。
——類型②?:市(縣)級源網荷儲一體化?
在重點城市開展源網荷儲一體化堅強局部電網建設,梳理城市重要負荷,研究局部電網結構加強方案,提出保障電源以及自備應急電源配置方案。結合清潔取暖和清潔能源消納工作開展市(縣)級源網荷儲一體化示范?。
——類型③?:園區(qū)(居民區(qū))級源網荷儲一體化?
運用技術手段和互聯(lián)網+新模式,調動負荷側調節(jié)響應能力。在城市商業(yè)區(qū)、綜合體、居民區(qū),依托光伏發(fā)電、微風發(fā)電、并網型微電網和充電基礎設施等,開展分布式發(fā)電與電動汽車(用戶儲能)靈活充放電相結合?。
1.3 源網荷儲的經營模式
源網荷儲一體化項目打破了傳統(tǒng)交易模式,有綠電直供、綠電市場交易、增量配電、虛擬電廠等交易模式。
——模式①:綠電直供
綠電直供模式指的是發(fā)電企業(yè)直接向用電大戶提供綠色電力,繞過傳統(tǒng)電網,實現(xiàn)點對點的能源供應。這種模式減少了中間環(huán)節(jié),提高了能源利用效率,同時也有助于用電企業(yè)減少碳足跡,提升企業(yè)形象。
——模式②:綠電市場交易
綠電市場交易則是指在電力市場中,綠色電力作為一種商品進行買賣。發(fā)電企業(yè)可以將多余的綠色電力出售給需要的企業(yè)或個人,而買家則可以購買綠色電力以滿足其可持續(xù)發(fā)展的需求。這種模式促進了綠色電力的市場化,增加了綠色電力的消費選擇。
——模式③:增量配電
增量配電是指在現(xiàn)有電網的基礎上,通過增加新的配電設施來提供綠色電力服務。這種方式可以更有效地整合分布式能源資源,如太陽能和風能,為特定區(qū)域或用戶提供穩(wěn)定的綠色電力供應。
——模式④:虛擬電廠
虛擬電廠(VPP)是一種通過軟件和通信技術將分散的分布式能源資源(如太陽能光伏板、風力發(fā)電機、儲能設備等)進行集中管理和優(yōu)化調度的系統(tǒng)。虛擬電廠不依賴于物理發(fā)電廠,而是通過智能調度,實現(xiàn)能源的高效利用和電網的穩(wěn)定運行。
1.4 源網荷儲的實施價值
——價值①:?源源互補?
通過靈活發(fā)電資源與清潔能源之間的協(xié)調互補,解決清潔能源發(fā)電出力受環(huán)境和氣象因素影響而產生的隨機性、波動性問題,有效提高可再生能源的利用效率,減少電網旋轉備用,增強系統(tǒng)的自主調節(jié)能力?。
——價值②:?源網協(xié)調?
在現(xiàn)有電源、電網協(xié)同運行的基礎上,通過新的電網調節(jié)技術有效解決新能源大規(guī)模并網及分布式電源接入電網時的“不友好”問題,讓新能源和常規(guī)電源一起參與電網調節(jié),使新能源朝著具有友好調節(jié)能力和特性的方向發(fā)展?。
——價值③:?網荷互動?
在與用戶簽訂協(xié)議、采取激勵措施的基礎上,將負荷轉化為電網的可調節(jié)資源(即柔性負荷),在電網出現(xiàn)或者即將出現(xiàn)問題時,通過負荷主動調節(jié)和響應來改變潮流分布,確保電網安全經濟可靠運行?。
——價值④:?網儲互動?
充分發(fā)揮儲能裝置的雙向調節(jié)作用。儲能裝置在用電低谷時作為負荷充電,在用電高峰時作為電源釋放電能,其快速、穩(wěn)定、精準的充放電調節(jié)特性,能夠為電網提供調峰、調頻、備用、需求響應等多種服務。
——價值⑤:?源荷互動?
智能電網由時空分布廣泛的多元電源和負荷組成,電源側和負荷側均可作為可調度的資源參與電力供需平衡控制,負荷的柔性變化成為平衡電源波動的重要手段之一。引導用戶改變用電習慣和用電行為,可匯聚各類柔性、可調節(jié)資源參與電力系統(tǒng)調峰和新能源消納。
2 源網荷儲項目建設要點
以構建?園區(qū)(居民區(qū))級源網荷儲一體化項目為例
以構建?園區(qū)(居民區(qū))級源網荷儲一體化項目為例,再結合“電力+算力”的融合模式,以下是一代書生規(guī)劃院提出的項目建設要點、建設條件、主要建設內容等。
2.1 建設要點
——①規(guī)劃設計
在規(guī)劃“電力+算力”園區(qū)級源網荷儲一體化項目時,應充分考慮區(qū)域內的能源需求、可再生能源資源分布、電網結構以及負荷特性。設計應以智能化、信息化為基礎,確保系統(tǒng)靈活性和擴展性,同時滿足環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。
——②技術集成
項目應采用先進的信息通信技術,實現(xiàn)能源流與信息流的深度融合。集成智能電網技術、分布式能源管理技術、儲能技術以及電動汽車充電技術,構建高效、智能的能源管理系統(tǒng)。
——③資金與投資
明確項目的投資主體和資金來源,合理評估項目投資回報率。探索多元化融資渠道,包括政府補貼、銀行貸款、社會資本等,確保項目的順利進行和長期運營。
2.2 建設條件
——①地理位置與環(huán)境
選擇地理位置優(yōu)越、環(huán)境適宜的區(qū)域進行項目建設,確保項目與周邊環(huán)境和諧共存,同時便于接入電網和交通物流。
——②基礎設施配套
確保項目所在地具備必要的基礎設施配套,如交通、通信、供水、供氣等,為項目的順利實施提供保障。
——③政策與市場環(huán)境
項目實施需與國家和地方的能源政策、電力市場改革相適應。同時,應考慮市場機制的建立,包括電力交易、儲能服務、需求響應等,以促進項目的經濟性和市場競爭力。
——④法律法規(guī)遵循
項目建設和運營過程中,嚴格遵守國家和地方的法律法規(guī),包括電力法、能源法、環(huán)保法等,確保項目合法合規(guī)。
2.3 主要建設內容
——①分布式發(fā)電系統(tǒng)
建設以太陽能、風能(包括微風風能)等可再生能源為主的分布式發(fā)電系統(tǒng),提高園區(qū)內能源自給自足能力,減少對外部能源的依賴。
——②儲能系統(tǒng)
部署高效、安全的儲能系統(tǒng),包括電池儲能、抽水蓄能等,以平衡供需波動,提高能源利用效率。
——③智能電網與能源管理系統(tǒng)
構建智能電網架構,集成先進的能源管理系統(tǒng),實現(xiàn)能源的實時監(jiān)控、優(yōu)化調度和高效管理。
——④電動汽車充電基礎設施
建設配套的電動汽車充電站和充電樁,支持電動汽車的普及和使用,促進清潔能源的消費。
——⑤信息化與智能化平臺
開發(fā)和部署信息化平臺,集成大數據分析、云計算、物聯(lián)網等技術,實現(xiàn)能源數據的實時采集、處理和分析,提升能源管理的智能化水平。
3 源網荷儲項目規(guī)劃設計
以構建?園區(qū)(居民區(qū))級源網荷儲一體化項目為例
結合以上行業(yè)市場研究與項目建設要點,以下是一代書生規(guī)劃院提出的源網荷儲項目規(guī)劃設計編制層面的建議。
3.1 項目目標與定位規(guī)劃
——①明確項目目標
確立項目的長遠目標和短期目標,包括提高能源自給率、降低碳排放、提升能源效率等,確保項目與國家能源戰(zhàn)略和地方發(fā)展規(guī)劃相一致。
——②項目定位
根據區(qū)域特點和能源需求,對項目進行準確的市場定位,如綠色能源示范項目、智能電網試點項目等,以吸引投資和政策支持。
3.2 系統(tǒng)架構設計規(guī)劃
——①能源流架構
設計合理的能源流架構,確??稍偕茉?、儲能系統(tǒng)、負荷管理等各部分高效協(xié)同工作,實現(xiàn)能源的最優(yōu)配置。
——②信息流架構
構建信息流架構,確保數據的實時傳輸和處理,支持能源流的智能調度和管理,提高系統(tǒng)的響應速度和可靠性。
3.3 技術與設備選型規(guī)劃
——①技術選型
根據項目需求和目標,選擇成熟可靠的技術方案,如智能電網技術、分布式能源管理技術等,確保項目的先進性和穩(wěn)定性。
——②設備選型
針對不同的應用場景,選擇高效、環(huán)保的設備,如太陽能光伏板、風力發(fā)電機、儲能電池等,以滿足項目的性能要求。
3.4 安全與可靠性分析
——①風險評估
進行全面的風險評估,包括技術風險、市場風險、環(huán)境風險等,制定相應的風險控制和應對措施。
——②可靠性設計
在系統(tǒng)設計中融入可靠性設計原則,確保關鍵設備和系統(tǒng)的冗余性,提高整個項目的抗風險能力。
3.5 環(huán)境與社會影響評估
——①環(huán)境影響評估
評估項目對環(huán)境的潛在影響,制定相應的減緩措施,確保項目符合環(huán)保要求,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
——②社會影響評估
分析項目對當地社會的影響,包括就業(yè)、社區(qū)發(fā)展等,確保項目能夠為當地帶來積極的社會效益。
3.6 經濟性分析與財務規(guī)劃
——①成本效益分析
進行詳細的成本效益分析,評估項目的經濟可行性,確保項目的投資回報率符合預期。
——②財務規(guī)劃
制定合理的財務規(guī)劃,包括資金籌措、成本控制、收益分配等,確保項目的財務健康和長期穩(wěn)定運營。