从微电网逐步过渡到综合能源网或者微能源网,以及后来的能源互联网,在能源互联网这个概念,我们可以大致分成两大类。
一类叫广域的能源互联网,叫全球能源互联网,它是跨国、跨区域的,超高压、特高压骨干网为核心,以大规模输送可再生能源为主要目的,实现跨国、跨洲、跨区域的大型能源基地可再生能源的什么、传输、交易。因此广域全球能源互联网,具有广域资源配置和需求调节能力,是解决可再生能源可持续供应的重要手段。
我们现在研究的是局域的,地域的,是以园区或者跨园区的配电网为核心纽带,目的是要消纳分布式可再生能源,通过各种技术实现多种能源的高效利用和多元化主体参与的能源互联网络,这是不同类型的能源互联网的概念。我们微能源网就属于第二类。
通过专家的研讨会,把能源互联网给了一个相对比较合理的定义:以互联网理念构建的一种新型信息和能源融合的网络,以智能电网为基础架构,融合了热、冷、气等多种能源形式,形成了一个智慧能源网络,能够实现分布式能源的广泛接入和市场化交易,从而最大程度的利用清洁低碳的可再生能源,实现能源的清洁、高效、便捷可持续利用,满足用户多元化的需求。
集成了供电、水、气、冷、热多元化的能源,同时在消纳方面也把商业、工业负荷、居民负荷,通过能源护栏网的控制和优化控制手段,通过它的信息调控实现了能源交换。
我们按照能源互联网的基层层面分,有基础设施层,包括管道、传感器,然后是通讯层,通过通讯最后形成一个数据资源。这样一个数据资源最后形成一个互动服务层,这是从层面上形成的这么一个理念,最后是通过政策引导来实现能源互联网或者微能源网的高效、可靠、经济的运行。
这是能源互联网基本的架构,从供能侧包括了可控、可调的大电网资源,包括可联网或者可以孤岛运行的小型微能源网,在微能源网中包括水、电、气各种资源的优化,通过信息流以及能量流的传输,通过这样的服务来为用户服务。用能侧分多钟类型的用户,用户的特性、曲线、消纳特征都不一样。微能源网在这种消纳过程中,就可以提供有效的协调和控制,使供能侧和用能侧平衡。
其中很重要的一个技术手段,就是我们通过综合能量管理平台,来管控园区内的能源和负荷的“三流”:能源流、信息流、业务流,最大限度的开发和利用可再生能源,提高它的利用效率,制定相关能源互联网的一些技术措施的时候的一些做法。
这样的信息感知平台我们分几大类:
1.首先把能源互联网底层的各种设备和用户运行的状态,通过立体信息感知系统采集上来,实现对电、热、气、交通、用户、气象以及各种生产调度进行全方位的监控采集,得到一个完整的园区、跨园区微能源网的数据信息,这就要依靠智能采集系统。
2.智能通信与信息系统,尤其在最后一公里的时候通信手段是多元化的,在最后一公里手段是多种多样的,包括微波、载波、公用网等等构成一个信息系统。
3.能量和负荷的预测,预测的精度准不准,是能量精确管理和高效利用的很重要的前提。其中我们预测很多方法,包括我们对历史数据的积累,通过不同的预测模型算法得到了一些结果。特别是放开了输电端市场以后,预测显得更加重要。大家知道直供,要求预测精度在95%—105%之间,预测误差不能超过5%。如果预测电量低于5%,比如说95%以下,这个时候市场就有惩罚措施。如果高于105,你就不再享受大用户直供的政策了,所以预测非常重要,能量及负荷预测以及能源预测。
4.多能源优化调度。除了电还有天然气、热力、水,园区能源互联网的多能互补可以形成优化,是这种调度。在园区能源互联网协同优化调度的过程中,也集成了相关优化算法以及管理算法,对分布式能源储能和负荷形态进行调控。优化调度有各种方法,其中主要是分层和分布式的两类算法。在多能优化调度中,为了保证能安全可靠运行,智能保护和控制也很关键。
5.需求侧响应。用户如何能够和电源、发电侧进行友好互动?我们要有个需求响应策略和相关的框架。
6.高级应用服务。就是微能源网、能源互联网的一些服务,包括高级能效服务,如何帮助用户节能,对能耗、污染物排放进行分析,进行能效诊断和相关的统计。还有用户定制的服务,未来微能源网和能源互联网应该是对用户一对一的定制服务,来实现优质的竞争水平。以及电网辅助服务,重要的是调频、调风服务,电网出现故障的时候要有相应的备用。
这是整个能源互联网管理平台大致的框架,从智能决策、智能控制以及相关的应用系统来实现能源互联网优化的调控。
因为时间关系,简单向大家汇报了我们所做的一些工作,微能源网和能源互联网将对国家能源高效消纳和平稳运行会起到很重要的作用,谢谢大家!
