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構(gòu)建增量配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲體系,打造能源智慧新生態(tài)

王孟春 ? 來源:jf_59364107 ? 作者:jf_59364107 ? 2025-03-26 14:17 ? 次閱讀
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增量配電網(wǎng)類源網(wǎng)荷儲一體化項目是一種將電源、電網(wǎng)、負(fù)荷和儲能進(jìn)行整體規(guī)劃和協(xié)同運行的能源項目

概念


增量配電網(wǎng)是在傳統(tǒng)配電網(wǎng)基礎(chǔ)上,為滿足新增負(fù)荷需求或提高供電可靠性等而建設(shè)的配電網(wǎng)絡(luò)。類源網(wǎng)荷儲一體化項目則是將電源(如分布式光伏、風(fēng)電等)、電網(wǎng)(增量配電網(wǎng))、負(fù)荷(各類用電設(shè)備和用戶)以及儲能(如電池儲能、儲能電站等)有機結(jié)合起來,通過智能控制和優(yōu)化調(diào)度,實現(xiàn)能源的高效利用和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

組成部分


電源側(cè):包括多種類型的分布式電源。例如,分布式光伏發(fā)電,利用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,具有清潔、可再生等優(yōu)點;小型風(fēng)力發(fā)電項目,在風(fēng)能資源較好的地區(qū),通過風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。這些分布式電源可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源條件和實際需求進(jìn)行合理配置,為增量配電網(wǎng)提供多樣化的電力來源。
電網(wǎng)側(cè):即增量配電網(wǎng),是項目的重要組成部分。它負(fù)責(zé)將電源產(chǎn)生的電能輸送和分配到各個負(fù)荷點,同時實現(xiàn)對電力的監(jiān)測、控制和管理。增量配電網(wǎng)通常采用先進(jìn)的智能電網(wǎng)技術(shù),如智能變電站、配電自動化系統(tǒng)等,以提高電網(wǎng)的供電可靠性、靈活性和運行效率。
負(fù)荷側(cè):涵蓋了各類用電負(fù)荷,如工業(yè)負(fù)荷(工廠的生產(chǎn)設(shè)備等)、商業(yè)負(fù)荷(商場、寫字樓的用電設(shè)備等)和居民負(fù)荷(家庭中的電器設(shè)備等)。通過對負(fù)荷的特性分析和需求響應(yīng)管理,可以實現(xiàn)負(fù)荷的優(yōu)化控制,如在用電高峰時段適當(dāng)減少非關(guān)鍵負(fù)荷的用電,以平衡電網(wǎng)的供需關(guān)系。
儲能側(cè):儲能系統(tǒng)是項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。常見的儲能技術(shù)有鋰離子電池儲能、鉛酸電池儲能、液流電池儲能等電化學(xué)儲能方式,以及飛輪儲能、壓縮空氣儲能等物理儲能方式。儲能系統(tǒng)可以在電力過剩時儲存電能,在電力不足時釋放電能,起到削峰填谷、調(diào)節(jié)電網(wǎng)功率平衡和提高電能質(zhì)量的作用。

優(yōu)勢

提高能源利用效率:通過源網(wǎng)荷儲的協(xié)同運行,實現(xiàn)能源的就地生產(chǎn)、就地消費,減少了電能在傳輸過程中的損耗,同時優(yōu)化了電源和負(fù)荷的匹配,提高了能源的整體利用效率。
增強供電可靠性:分布式電源和儲能系統(tǒng)的接入,為電網(wǎng)提供了多電源支撐,當(dāng)某一電源或線路出現(xiàn)故障時,其他電源和儲能可以迅速補充電力,保障用戶的供電需求,減少停電時間和停電范圍。
促進(jìn)新能源消納:隨著新能源發(fā)電的快速發(fā)展,其間歇性和波動性給電網(wǎng)運行帶來了一定挑戰(zhàn)。增量配電網(wǎng)類源網(wǎng)荷儲一體化項目可以通過儲能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用和負(fù)荷的靈活響應(yīng),有效解決新能源發(fā)電的消納問題,推動新能源的大規(guī)模應(yīng)用。
實現(xiàn)能源的靈活調(diào)控:智能控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)測和分析源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的運行狀態(tài),根據(jù)不同的工況和需求,靈活調(diào)整電源出力、電網(wǎng)運行方式、負(fù)荷用電行為以及儲能的充放電策略,實現(xiàn)能源的優(yōu)化配置和靈活調(diào)控。

發(fā)展現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)


現(xiàn)狀:隨著能源轉(zhuǎn)型和智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,增量配電網(wǎng)類源網(wǎng)荷儲一體化項目在國內(nèi)外得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。許多地區(qū)已經(jīng)開展了相關(guān)的試點項目,取得了一定的經(jīng)驗和成效。例如,在一些工業(yè)園區(qū),通過建設(shè)增量配電網(wǎng)和分布式能源項目,并配備儲能系統(tǒng),實現(xiàn)了園區(qū)內(nèi)能源的自給自足和高效利用,降低了企業(yè)的用電成本和能源消耗。
挑戰(zhàn):此類項目面臨著一些技術(shù)和管理方面的挑戰(zhàn)。技術(shù)上,源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)有待進(jìn)一步完善,以確保系統(tǒng)在各種復(fù)雜工況下的穩(wěn)定運行;儲能技術(shù)的成本仍然較高,限制了其大規(guī)模應(yīng)用;智能電網(wǎng)技術(shù)的兼容性和安全性也需要不斷提高。管理上,涉及到多個利益主體,如電源開發(fā)商、電網(wǎng)運營商、負(fù)荷用戶和儲能運營商等,需要建立合理的利益分配機制和協(xié)同管理模式,以促進(jìn)項目的順利實施和運營。

微電網(wǎng)智慧能源平臺

AcrelEMS智慧能源管理平臺通過對用戶微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)(光伏、風(fēng)能、傳統(tǒng)能源)、儲能系統(tǒng)及用電負(fù)荷(充電樁、建筑等)進(jìn)行實時監(jiān)測,結(jié)合光伏預(yù)測,靈活調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)出力,優(yōu)化策略,診斷告警,可調(diào)度源荷有序互動、能源全景分析,滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調(diào)整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求,完成不同策略下源網(wǎng)荷資源之間的靈活互動與經(jīng)濟運行,為用戶降低能源成本,提高微電網(wǎng)運行效率。

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系統(tǒng)圖

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控制策略

削峰填谷:配合儲能設(shè)備、低充高放優(yōu)化用能成本

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需量控制:能量儲存、充放電功率跟蹤,防止增加基礎(chǔ)電費

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有序充電:根據(jù)變壓器容量、電價進(jìn)行引導(dǎo),利用技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)充電功率,降低運營成本

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需求響應(yīng):基于激勵、電價需求響應(yīng),以經(jīng)濟利益驅(qū)動用戶參與。

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融合策略:(融合新能源消納、計劃曲線、防逆流) 光伏高發(fā)優(yōu)先供給負(fù)荷,負(fù)荷消納不了,給儲能充電,儲能充滿則反向送給電網(wǎng)(或限功率);光伏不足,優(yōu)先儲能進(jìn)行補充;儲能不足再由市電供電。

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防逆流:針對自發(fā)自用的新能源系統(tǒng),防止系統(tǒng)電力反送上網(wǎng),避免考核、罰款

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柔性擴容:短期用電功率大于變壓器容量時,儲能快速放電,滿足負(fù)載用能要求

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平臺功能

系統(tǒng)總覽 “源網(wǎng)荷儲”等全量運行數(shù)據(jù),存儲展示、狀態(tài)檢測、運行告警。 直觀展示微電網(wǎng)系統(tǒng)電量、碳排、成本、設(shè)備運行等各類數(shù)據(jù)。 實時呈現(xiàn)微電網(wǎng)電力數(shù)據(jù)流向和設(shè)備安全情況。

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微電網(wǎng)運行監(jiān)測

支持電站拓?fù)洹?光儲充監(jiān)控、 環(huán)境監(jiān)控、 策略執(zhí)行、 收益結(jié)算、 態(tài)勢感知等。

注:支持第三方平臺與子系統(tǒng)的接入,如視頻、充電樁、空調(diào)、相變儲能、電能路由器等。

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功率預(yù)測

多源數(shù)據(jù)整合 基于氣象數(shù)據(jù)、歷史運行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)全面了解電力系統(tǒng)的運行狀況。 高精度預(yù)測模型 機器學(xué)習(xí)算法能夠自動學(xué)習(xí)并適應(yīng)不同條件下的變化趨勢,確保預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。 多時間尺度預(yù)測 超短期預(yù)測:適用于日內(nèi)調(diào)度計劃的制定。 短期預(yù)測:適用于日常調(diào)度計劃的制定。 中期預(yù)測:有助于中長期的發(fā)電計劃安排。

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優(yōu)化調(diào)度

基于能耗最優(yōu)、成本最低和碳排放最少的經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度; 考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運行調(diào)度策略; 需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)互動策略。

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協(xié)調(diào)控制

光伏--防逆流; 儲能--防逆流、峰谷套利、需量控制、柔性擴容; 光儲--防逆流、新能源消納、需量控制、動態(tài)擴容; 光儲充--防逆流、新能源消納、需量控制、有序充電; 源網(wǎng)荷儲充--防逆流、新能源消納、需量控制、有序充電、負(fù)荷柔性控制。

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聚合資源

聚合微電網(wǎng)內(nèi)光伏、儲能、充電樁及空調(diào)柔性負(fù)荷; 以單一虛擬電廠子站與獨立電力戶號接入上層負(fù)荷聚合商或虛擬電廠平臺; 充分發(fā)揮微電網(wǎng)靈活資源的調(diào)節(jié)能力,賦能能源資產(chǎn)未來持續(xù)增值, 實現(xiàn)整體收益最大化。

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碳排管理

企業(yè)、部門、區(qū)域碳排監(jiān)控; 碳排統(tǒng)計、同環(huán)比分析; 支持月、年碳排報表; 碳盤查報告

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微電網(wǎng)智慧能源管理平臺是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要組成部分,對于推動能源革命、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本方案將為您提供一套完整的解決方案,助力您實現(xiàn)微電網(wǎng)的智能化管理和高效管理。

審核編輯 黃宇

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