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打造“新能源+”模式,构建新型能源体系架构

自2020年“双碳”目标发布伊始,中国的能源转型紧锣密鼓,从体系建设、发展目标到相关政策规划和各种指导方针快速出台,而“十四五”是非常重要的窗口期,这个窗口期决定了未来最终实现2035年远景目标,基本实现社会主义现代化。作为电力和自动化行业的国际企业,ABB拥有百年历史,一直致力于推动电力行业的变迁,每一次能源转型的变革ABB都是参与者,甚至是部分新技术创新的领导者。

蒋英  ABB电气中国数字化业务负责人

 

实现新型电力系统构建的三个发展阶段

能源转型变革推动着新型电力系统的构建,《新型电力系统蓝皮书》有非常清楚的三步规划,当前到2030年的加速转型期,新能源装机占比超过40%,发电量占比超过20%。新能源开发实现集中式与分布式并举。适应新能源大规模发展的新型调度控制体系逐步建成,源网荷储协调能力大幅提升,以数字化转型促进新型电力系统高质量发展。新能源跨领域融合、负荷聚合服务、虚拟电厂等新业态新模式涌现,分散化需求响应资源进一步整合,用户侧灵活调节和响应能力提升至5%以上。ABB作为解决方案提供者,在用户侧方向进行探索,科学地挖掘用户侧负荷空间,减少清洁能源建设投资,在既有的存量市场深挖负荷在时间和空间上的弹性空间,使用数字化技术将资源实现智慧应用,将是更有价值和科学合理的创新。 2030年前是新型电力系统的加速转型期,这个时期需要更多的有为企业参与创新,成为打造新型能源体系的先行者。需求侧将会从单纯电力消费,转型为电力消费和电力供给的双重身份。通过虚拟电厂技术调动负荷可灵活调节的能力,这将是未来参与电力交易的主战场。

2035—2045年是总体形成期,清洁能源发电占比超过70%, 新能源发展重点转向增强安全可靠替代能力。新型电力系统总体形成。智慧化调控运行体系加快升级,满足分布式发电、储能、多元化负荷发展需求。规模化长时储能技术取得重大突破,满足日以上平衡调节需求。电力需求响应市场环境逐步完善,虚拟电厂、电动汽车、可中断负荷等用户侧优质调节资源参与电力需求响应市场化交易,用户侧调节能力大幅提升用户侧电力交易将成为常态化,成为标准的模式,需求侧会以电力交易的方式调动用户负荷的主驱动力,把空间深挖,从而快速动态平衡电网。

2045—2060年是巩固完善期,新型电力系统进入成熟期,具有全新形态的电力系统全面建成。多种类储能在电力系统中有机结合、协同运行,共同解决新能源季节出力不均衡情况下系统长时间尺度平衡调节问题,支撑电力系统实现跨季节的动态平衡,能源系统运行的灵活性和效率大幅提升。电力生产和消费关系深刻变革,电氢替代助力全社会碳中和。既消费电能又生产电能的电力用户“产销者”蓬勃涌现,成为电力系统重要的平衡调节参与力量。

 

以新能源为主体的新型电力系统

传统电力系统发-输-变-配-用提供了稳定安全的电力供给;未来以新能源为主体的新型电力系统是否还能提供这样稳定、高惯性、安全的供电体系,如何实现清洁能源的安全替代是构建新型能源体系的重要支撑保障。如何确保高效利用,这个也是新型能源体系建设中关键所在。而我们现在的新能源建设主要关注的数据是装机容量。但是新能源装机容量不等于发电容量,也不等于实际被消纳的新能源,只有真正被消纳的才是有效利用的能源。

以新能源为主体的新型电力系统,用电“最后一公里”将是未来电力市场改革的主战场。今年4月份发改委发布负荷侧管理办法和电力需求侧管理办法的征求意见稿,支持推进新型电力系统的建设。构建新型能源体系架构迫在眉睫,如何从需求侧深挖潜能存在一定难度和挑战,但这也恰恰是最大的潜能。能源调控技术支持灵活调节负荷弹性空间,以实现电力需求侧的精准响应,构建虚拟电厂。

随着分布式能源的发展,用户从单纯的电力消费者向产销者转变。另一方面,新能源出力特性与负荷用能特性有天然的差异,如何在保障新能源大比例建设的基础上,实现能源安全稳定供应,对现有电力调度提出挑战。ABB云边融合能源优化调控解决方案,构建工业园区级智慧微电网,以及以光储直柔技术为主线建设绿色低碳的建筑智慧微电网,提升负荷灵活调节能力,构建虚拟电厂,通过需求侧精准响应实现城市供电系统的动态平衡,支持新型电力系统建设。

未来参与电力交易的企业用户可以通过智慧能源调度优化管理,将可调节的负荷释放,实现最大化的经济收益,为构建新型能源体系架构实现共赢。

 

ABB厦门工业中心“零排放愿景”项目

产业园区既是我国城市经济发展的重要载体和引擎,也是能源消费的主力军,加快推进工业园区能源结构转型,提升综合能源利用效率,转变生产方式,深入挖掘园区绿色建设和发展的系统作用和集成效应,将对实现整体碳达峰、碳中和目标贡献巨大。为了响应双碳目标,发挥示范引领作用,ABB携手厦门火炬和国家电网福建电力公司,率先在ABB厦门工业中心进行低碳智慧园区建设,打造绿色发展样板。

ABB厦门工业中心项目是践行双碳的重要举措,也是中欧合作的样板工程。项目包括综合屋顶光伏发电(12.3MW)、储能(600kW/1.2MWh)、充电桩、空调系统、照明系统及生产系统等园区负荷,以ABB智慧能源管理平台为基础构建工业级园区智慧微电网,通过多策略精准柔性调控技术,实现新能源的更大化本地消纳,释放碳减排潜力。同时,动态平衡园区内的能源供需,对接电网,实现需求侧响应、虚拟电厂等功能,助力新型电力系统建设。结合灰度算法和神经网络机理模型创新开发的人工智能AI调优算法,实现源-网-荷-储精准调控,聚合峰谷电价、光伏发电、储能及负荷特性满足需求侧的精准响应,实现负荷无感调控,优化及释放用能空间,打造园区用电安全替代的示范基地。

绿色低碳建筑智慧微电网建设方面,光储直柔创新技术应用于既有老旧建筑的改造升级,实现绿色低碳的蝶变转型。建筑微电网群实现负荷聚合智慧调度优化,为需求侧相应实现电网动态平衡提供重要支撑。建设虚拟电厂管理中心,通过电力市场交易驱动力实现电网的动态平衡,打造新型能源体系的示范模式。

未来已来,将至已至。这场能源转型变革的序幕已经拉开,面向未来,我们希望能有更多的企业加入这个先行者的行列,科学合理地推进创新技术的发展,驱动创新技术应用的实践,促进绿色化和数字化深度融合的绿色高质量发展。

 

来源:电气时代

编辑:付海明

责编:朱金凤

审核:常海波