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新疆金風科技副總工谷延輝:微電網綜合能源的關鍵技術以及案例分享

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-10-26   來源:2019年首屆中國園區智慧能源高峰論壇  瀏覽次數:360
核心提示:新疆金風科技股份有限公司副總工程師谷延輝在2019年首屆中國園區智慧能源高峰論壇分享了園區綜合能源系統案例


新疆金風科技副總工谷延輝
 
        新疆金風科技股份有限公司副總工程師谷延輝在2019年首屆中國園區智慧能源高峰論壇分享了園區綜合能源系統案例。從金風科技亦莊園區的綜合能源項目案例出發,介紹了其對智慧能源的理解,以及未來金風科技在智慧能源領域的展望。
 
        谷延輝:今天主要介紹三個話題:第一,對智慧能源的理解;第二,在智慧能源的領域里面我們所做一些事情;第三,分享案例——金風科技在亦莊園區的案例。
 
        第一,綜合能源的定義。
 
        綜合能源這個概念,應該說現在是在剛開始的階段,我是比較喜歡“綜合能源”這樣的詞,因為在之前很早的時間里面個人是做一些關于微電網、關于風機包括新能源電網的一些工作,但是我覺得綜合能源的概念是相比我們園區的場景下釋放很好的開放空間,就是在園區里面想做的事情,無論是從電源、從負荷、包括一些源、網、荷、儲的互動,都可以很好的以這樣的概念去概括出來,我們可以通過對每個園區的需求出發,去把想做的事情用這樣一個概念展示出來。
 
         簡單說一下特征:
 
        1,綜合。綜合能源在用戶端肯定是要有一個綜合的組合,比如主干網和微網組合,還有一個是關于終端能源的組合,比如說風和光的一種組合方式,還有另外一個層面,就是不單單是關注電的需求,關注同時用戶所需要的冷的需求、熱的需求、水的需求、甚至是燃氣的需求,都可以通過“綜合”這樣一個詞表現出來。構建這樣一個網絡,也可以實現從能源網到信息網、甚至服務網的融合。
 
        2,耦合。耦合更重要的體現在于以前所能關注的,專業領域比較擅長的,電的領域所要挑戰的是從用戶的需求出發,能夠整合冷熱包括其他的能源需求,也是傳統的從電切入的技術工作者來說需要能夠提升自身能力,才能夠做更好的整合,同時跟我們的比如說冷、熱相關的專家能夠更多的進行專業的融合、人才的融合,才能達到所謂特征的耦合。
 
          3,網。這個網,個人理解的綜合能源其實是要就地的、分散的、碎片化的去利用能源方式提供供能,但這個供能前面提到了,需要有統一的規劃和運行的調節,所以需要通過信息網絡把它連接起來,同時因為這些系統在運行的時候會產生大量的數據,這些數據使我們能夠去更好的對源跟網的配合提供這樣的數據包括算法的支撐。
 
         第二,微電網綜合能源的關鍵基礎。
 
         金風比較早的從2010年開始涉入微電網,現在主要在一些工業園區和海外離網上做了相關的產品、技術包括案例工程經驗的積累。
 
         關鍵技術1,關于我們所做的綜合能源規劃設計的工作。
 
         因為在做規劃設計的時候,其實想要追求的目標就是配置能達到最優,但是最優可能就是一個要不斷尋找的話題,我們的優勢在于資源的分析,現在在做一些容量分析的時候,是需要至少一年甚至是更長時間的數據資源,跟我們的負荷去做一個實時的匹配,這樣才能認為這樣的一個配置和負荷之間到底是什么樣的關系。還有一個,就是我們能源擁有多少氣候資源的數據。
 
         考慮配置的時候,第二步就是能夠定義綜合能源功能,指標定義完了才有可能說哪一個容量是合適的,這個是功能的定義。
 
         下一步,基本上會通過工程的選型生成比較多的方案,當然這個方案就需要通過一個算法去實現最后收益化的目標,當然做綜合能源的時候有的客戶不單單是追求收益,有的是追求排放最低或者消納比例最高、或者其他的因素,所以這個方面也是基于我們的目標,通過方案的便利找到比較好的方案組合。
 
         關鍵技術2,微電網分層控制技術。
 
         這里面提到的就是綜合能源起源于一些技術的夯實,所以我們在看綜合能源的時候,比如說分散式、分布式電源包括它的管理,是需要一套比較好的技術去管理的,我這里面簡單去羅列的就是我們現在三層的控制方法。
 
         關鍵技術3,暫態控制技術—抗新能源出力波動。
 
         對新能源電力質量的控制,在用戶端我們希望接入更多的能源的時候,隨著我們接觸的更多,一定會觸碰和我們負荷耦合之后的邊界,這個邊界有可能是穩定引起的、有可能是電能質量引起的或者其他的原因,這時候就需要做這樣一個綜合能源業務的時候,至少不會降低對客戶的電能質量要求,甚至應該是提升的,這里面提到的控制技術就是通過對新能源波動的分析,能夠盡可能的去把它注入到電網里的功率,達到更好的標準。
 
        關鍵技術4,新能源出力預測及負荷預測。
 
        我們要做一個優化調度的時候肯定是繞不開的問題。
 
        關鍵技術5,負荷分類管理。
 
         是負荷端比較特殊的技術,前面包括微網也好、其他技術也好,我們更多關心的是從供電、電源方面去考慮,綜合能源電力服務應該是基于行業、基于不同負荷的特點來發起我們的思考的,所以這里通過我們行業的負荷特點與他的工藝特性,還有我們想要參與的負荷做哪些分類,都提前梳理出來,這樣才能把負荷調節的性能包括負荷對我們的要求梳理出來。
 
          最后一項,介紹我們的案例實踐。
 
         這是金風二期園區,地點在亦莊,這個園區里面占地130畝左右,這里的業態有我們金風科技的一些子公司在這里面辦公,當然這里面主要有哪些負荷呢?有一些生產的負荷,還有一些測試負荷,還有一些比如說我們的空調、風電數據中心以及照明、辦公、包括體育場館、游泳池這樣一些負荷,其實從負荷類型來說是非常豐富、而且復雜的。
 
         在做這個項目的時候我做了一個梳理:
 
         第一個,對于這樣一個園區有哪些需求:1,電力需求。從電力需求來說,我們所有的需求,一方面是現狀,一方面是預測,當前來說,電力需求大概在1000萬的規模從這個規模來說,這個小的園區耗電量還是非常大的。2,冷的需求。因為這個園區加上不同階段入住的一些企業,包括建筑,大概建筑面積已經超過了10萬平方,所以我們冷的需求峰值功率已經大于6兆瓦,當然在北京這個地方也要有供熱的需求,峰值功率已經大于了5兆瓦,同時這個園區里面肯定還會有比如我們需要燃氣的需求、還有誰的需求,這里面我簡單的提一下。
 
        第二個,當前情況下能源價格是什么樣的。
 
       這個園區里面的負荷有哪些,這個負荷的了解,我是需要知道負荷的需求的,還有需要知道納入體系里面的有哪些:1,可中斷,負荷里面肯定是有的,但是項目設計里面沒有考慮。2,可時移。我們園區主要兩種,一種因為我們做一些生產的時候需要有場內實驗,負債還是相當大的,有時候會超過1兆瓦,這個是可以去時移的。還有,充電樁負荷,累計的負荷也會大于400千瓦。3,可調節。在園區里面可調節的負荷更多的是儲能系統、空調系統。4,重要負荷,園區里面最重要的負荷可能是我們的數據中心。
 
      梳理一下園區綜合的負荷曲線,當然也是比較典型,比較少。1,供暖期負荷;2,供冷期負荷。3,供冷、供暖相互轉化。我們的負荷是什么樣的,這個曲線拿到之后,可以根據特點去疊加,才知道可能會做哪些事情。
 
       這個園區里面做了一個綜合能源的目標設定:
 
       第一個,設計原則。1,要保證安全可靠的去滿足園區的軟硬件需求。2,這個項目應該還是要注重它的技術先進性和示范項目,可能很多領導去過我們園區,我們園區里面很多基礎設施有一些已經既定的情況,比如說我們微網是跟中電聯聯合的實驗室,但是我們綜合能源的一部分,所以整個綜合能源角度來說還是有它的示范意義。3,能源利用上可再生能源優先被使用,而且具有經濟性的。4,我們做這樣的項目的時候是能夠降低員工的辦公舒適度和體驗的。
 
       第二個,設計目標。1,清潔能源占比。2,能效提升。3,在耦合能源需求時候的效率。4,剛才也看到了那個曲線,我們有非常明顯的峰值負荷,而且峰值負荷的時候,剛剛那個曲線里面高峰的時候沒有展示出來,大概2兆瓦,實際上園區的峰值負荷可能達到4兆瓦,所以峰值負荷也是我們需要解決的問題。5,希望能夠挖掘更多的負荷參與我們的能源平衡管理。
 
       這個是園區總的建設內容的鳥瞰圖,這里面包括各種新能源形式,包括儲能系統、熱電聯供的設施、二期擴延的范圍。
 
       從電量的交易來看,在去年9月份,金風科技這個園區也是成為第一批北京市的電量交易園區,通過園區的交易,通過需量的優化和削減峰值符合,僅這項是可以創造比較明顯的價值的。
 
       通過這樣一個項目的實踐,當然這個實踐其實也不是說剛開始就是為了做一個綜合能源項目,剛開始比如我做的是一個微網或者做一些能效提升,現在隨著我們對這樣一個課題的理解,我感覺他可以更好的往綜合能源方向去完善。他有四個指標:第一,能源單比,這里面可再生、含清潔能源占比,能達到70%。第二,峰值的削減,通過我們對空調期的削減,可以削減峰值負荷大于18%。第三,能效的提升,包括我們負荷的調節以及負荷的節能,可以對他本身節流的角度上節省一部分價值。最后,通過這樣一個技術能夠履行他的社會責任。
 
關鍵詞: 智慧能源
 

 

 
 
 
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