分布式能源在我國正處在一個(gè)飛速發(fā)展的階段,在政策和資本的助推下,“十三五”期間,我國分布式光伏項目將全面開(kāi)花,進(jìn)入加速發(fā)展的快車(chē)道。
分布式能源的發(fā)展潛力十分巨大,為了充分發(fā)揮分布式能源的發(fā)展潛力,技術(shù)是至關(guān)重要的一部分。但成本降低其實(shí)不是推動(dòng)分布式能源技術(shù)發(fā)展的主要動(dòng)力,而創(chuàng )造一個(gè)革命性的產(chǎn)品才真正能夠推動(dòng)其技術(shù)發(fā)展,就像是手機和汽車(chē)的出現一樣。分布式能源能夠讓更多人參與到能源的生產(chǎn)當中,這是分布式與集中式能源系統相比能夠脫穎而出的重要原因。分布式能源系統的出現,讓普通的個(gè)體戶(hù)可以生產(chǎn)、儲存能源,擁有自己的智能電器設備,為分布式能源的推廣帶來(lái)了更大的意義和動(dòng)力。但這種分散式的系統同樣也讓人很難直接預測分布式能源的成功,與集中式系統不同,集中的大型電廠(chǎng)往往只有一個(gè)最終目的,那就是利益最大化。而分布式能源正是因為分散的特質(zhì),不同終端用戶(hù)的決定往往可能是經(jīng)濟或非經(jīng)濟因素的疊加所產(chǎn)生的結果,其發(fā)展非常多樣化,充滿(mǎn)不確定性。但根據當前發(fā)展趨勢預測,分布式能源可能為我們的行業(yè)帶來(lái)的兩種變化是幾乎可見(jiàn)的,下面的分析為您詳細介紹。
能源服務(wù)會(huì )成為超越電力的商品
專(zhuān)注于分布式能源的公司可以在賣(mài)電或者其他能源產(chǎn)品的同時(shí)找到附加價(jià)值和收入來(lái)源,比如通過(guò)可變負荷及分布式發(fā)電的靈活性潛力實(shí)現集成以及變現服務(wù)等。
1. 針對電力終端用戶(hù)的能源優(yōu)化服務(wù)
智能電表技術(shù)實(shí)現了自動(dòng)測量、記錄、儲存、讀取用戶(hù)所消耗的包括電、熱、氣等能源數據,這些數據是分析優(yōu)化用戶(hù)生產(chǎn)和消費模式的基礎。在大數據技術(shù)支持下的數據挖掘和分析有助于描繪用戶(hù)用能特征。如何進(jìn)行能源組合才能花費更低?什么時(shí)候用電?用自己發(fā)的電還是用電網(wǎng)的電?光伏或天然氣發(fā)電量為多少是最高效的?儲能系統的尺寸怎么確定?怎么選擇尺寸最合適的熱泵?以上這些問(wèn)題在大數據以及數據分析的技術(shù)支持下很快將變得迎刃而解。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的結合也解決了現代分布式能源的互動(dòng)問(wèn)題;家用電器、電動(dòng)車(chē)、充電站以及其他耗能設備也能夠連接到分布式能源系統當中,給需求側管理和能源優(yōu)化的商業(yè)化提供了基礎。
在這里,我們舉一個(gè)智慧能源示范項目的例子:去年三月,廣州供電局在廣州中新知識城投產(chǎn)南方電網(wǎng)區域(五省區)內首個(gè)基于四網(wǎng)融合的“互聯(lián)網(wǎng)+智慧用能綜合示范小區”項目,小區內共有21棟樓,合計約1450戶(hù)!盎ヂ(lián)網(wǎng)+智慧用能綜合示范小區”(下稱(chēng)“智能小區”)是一套為用戶(hù)設計的綜合能源服務(wù)體系,以電力光纖入戶(hù)而構筑的通信網(wǎng)絡(luò )為基礎,通過(guò)整合電、水、氣三表一體化集抄系統、智能小區綜合管理系統、智能家居、分布式能源、充電設施等關(guān)鍵元素,將能源與信息深度融合,為用戶(hù)打造智慧用電的生活。智能小區電水氣三表數據通過(guò)統一的集中采集設備和小區專(zhuān)用光纖網(wǎng)絡(luò )實(shí)現計量表數據遠傳抄表,只需10秒即完成對一棟樓所有用戶(hù)的抄表工作,住戶(hù)可從物業(yè)處快速獲取實(shí)時(shí)的三表數據。同時(shí)系統會(huì )實(shí)時(shí)進(jìn)行遠程控制和故障診斷,分析系統損耗,實(shí)現對電表、水表、氣表等的“抄、算、管、控”一體化、智能化管理。
2. 針對集成能源系統的服務(wù)
除了針對終端用電用戶(hù)的服務(wù),分布式能源系統也會(huì )提供針對集成能源系統的服務(wù)。大多數分布式能源項目都會(huì )連接到公網(wǎng),形成分布系統與中央系統的雙向能源和信息流動(dòng)。通過(guò)削峰填谷、頻率控制、儲備容量和提高電能質(zhì)量等措施,分布式能源的產(chǎn)能對于中央系統來(lái)說(shuō)也是一種附加價(jià)值的服務(wù)。未來(lái),儲能技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)的需求側響應技術(shù)會(huì )讓分布式能源的這些能力更加突出,對于電網(wǎng)的穩定性有非常大的益處。
能源系統的數字化連接
之前已經(jīng)提到過(guò),分布式能源是可以為用戶(hù)量身定制的,這其實(shí)需要許多分散的系統部件協(xié)調運作才能實(shí)現。這些分散部件的高效集成要大量應用信息與通信技術(shù),比如數字化傳感器、控制器、智能電表等,今后還要使用大數據分析和云計算工具。
今后,DES可以還將促進(jìn)新的數字化方法的出現,如虛擬發(fā)電廠(chǎng)和智能微電網(wǎng)。 這使得能源系統的數字化變得更強大,并可以實(shí)現了與最終用戶(hù)的設備與設備的高級集成。與傳統的集中式能源系統不同,分布式能源系統價(jià)值鏈中的不同節點(diǎn)如發(fā)電機,電網(wǎng),負載和儲能完全不同,因此DES中的不同節點(diǎn)趨于收斂。創(chuàng )新的分布式數字化交易技術(shù)的應用可以使分布式能源在將來(lái)獨立于集中式交易系統。這可以為區域、城市和其他區域層級的能源交易奠定基礎。
總的來(lái)說(shuō),能源系統的未來(lái)數字化連接允許DES以智能方式連接能量系統的不同組件:
• 不同DES之間的時(shí)間耦合。一種耦合效應是在不同時(shí)間整合,諸如風(fēng)能、太陽(yáng)能和天然氣等供應選項,以最低成本選擇實(shí)現最佳供應。另一種耦合效應是激勵適當使用需求響應或能量存儲,更一般地說(shuō),連接允許DES以智能方式連接能量系統的不同組件。
• 不同DES之間的時(shí)間耦合。一種耦合效應是在不同時(shí)間整合諸如風(fēng)能,太陽(yáng)能和天然氣等供應選項,以最低成本選擇實(shí)現最佳供應。另一種耦合效應是激勵適當使用需求響應或能量存儲,以便在不同時(shí)間最佳地協(xié)調能源供應與需求,以實(shí)現最具成本效益的能源使用。
• 不同分布式能源之間的空間耦合。不同的分布式能源所有者,例如家庭,建筑,社區或工業(yè)園區,可以通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )結構的空間拓撲,彼此交互并可能進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)交易,跨各個(gè)地理區域同步能源供需。
• 分布式能源與集中能源之間的時(shí)間耦合。在需求響應,存儲,虛擬發(fā)電廠(chǎng)和智能微電網(wǎng)的支持下,DES可以實(shí)現與集中能源系統的最佳協(xié)調,實(shí)現整個(gè)系統的優(yōu)化。
• 分布式能量與集中能量之間的空間耦合。在偏遠的離網(wǎng)區域,可以實(shí)施獨立的能源孤島項目,以降低輸配電基礎設施的成本。更廣泛地說(shuō),空間耦合可以有助于實(shí)現結合分布式和集中式能源的最優(yōu)化。