助推綜合能源產融協同發展,完善綜合能源產業鏈合作、實現綜合能源產業騰飛,推動綜合能源產業創新發展。國網電子商務有限公司(國網雄安金融科技集團)、國網江蘇省電力有限公司聯合北極星電力網于2019年4月18日在無錫召開中國綜合能源服務產業創新發展大會。上海電力大學能源電力科創中心主任楊涌文作題為《風光儲一體化智能微電網項目案例分析》的演講。臨港校區新能源微電網的示范項目是2017年國家發改委能源局下發關于新能源微電網示范項目名單通知里面的28個項目之一,也是國內僅有一個大學園區的示范項目。
“以下為會議實錄:”
風光儲一體化智能微電網項目案例分析
楊涌文上海電力大學能源電力科創中心主任
實際上主要針對的就是我們上海電力學院去年我們剛剛從一個行業型的,大家以前對我們有所了解,原來上海電力學院是電力行業的三大高校之一,去年我們從一個行業的高校完全實現了轉型,成為了一所綜合型大學,我們現在是上海電力大學
我今天給大家介紹的就是臨港校區新能源微電網的示范項目,這個項目也是2017年國家發改委能源局下發關于新能源微電網示范項目名單通知里面的28個項目之一,也是上海,也是國內僅有一個大學園區的示范項目。這個項目從建成以來,我們這個項目也是和國網節能公司一起合作實施,他們的董事長前幾天也到我們這個項目參觀,給予了高度評價。
這個項目不僅僅是新能源微電網實施項目,也是國網節能,包括綜合能源領域定后可示范項目的方向。接下來給大家做一個介紹,這里面有做的一個介紹視頻。
我簡單給大家介紹一下,上海電力大學在臨港校區,靠近海邊,總體資源自然比較豐富,無論是光照輻射還是風電,相對而言目前的發電能力都遠超于原來的預測。我們也是座落在大學城,分為這幾個區塊,整體的產學研區,體育、教學、生活、配套等等。
這是我們這個區域和對接城市一起發展,當時我們是得到了學校的認可,給我們整體項目設計給予了很高的指導,成為了首批示范項目。
這個項目結合了智能微網,然后分布式能源形成一體化微網示范項目。在紅色區域所有的屋頂,目前二期工程里面都部署了相應的光伏發電。這里面我們是結合儲能系統,形成了整個區域源、網、儲、荷優化調度。
剛才這個紅色樓宇是我們目前主要微電網示范區域,回頭給大家做講解。在這個區域實現了300千瓦的光伏,還有總共風電,大概300千瓦的風電還有300千瓦的光伏。我們在這些區域光、儲、風形成了一個可實現切換的發電系統。
這是我們系統的介紹,這里面結合了可再生能源,還有天然氣發電。當然,天然氣目前因為天然氣管網的局限,現在正在實施。我們形成結合太陽能和空拳熱泵的智能微網,為所有的學生提供相應的集中熱水服務。這套系統相對來講效益比較高,效益相對而言比較可觀。
我們學校也有數據中心,物聯網系統保障了整個數據中心相應的供電,同時通過熱管的自然冷卻來為數據中心提供能量。目前,我們也在和外面的公司合作,有可能在學校里面成立一個大型的數據中心。
這是我們智慧能源的管控系統,我們在這套系統里面,把所有用戶側的負荷數據,一直細化到每一個學生公寓負荷數據,以及所有的能源數據統一接入到智慧能源管控平臺里面來,為了滿足后續的數據積累和整體的數據優化工作,總共有2000多個檢測點,這個僅是目前的狀況而已,后續還會再進一步發展。
這里面結合這些數據,我們也實現了能耗對標,分項的分析、平衡,不僅是水,還有電力的平衡,包括報警的功能。我們在學校后勤管理人員可以通過APP的形勢,對所有的能源設備進行監控,然后維護管理,這是我們整體的系統情況。
這是我們上海電力學院在智能微電網領域主要的節點歷程,2002年成立了智能電網中心,現在更名為能源電力科創中心,是為了迎合做上海科創,上海做具有世界影響力的科創中心,然后開始智能微電網平臺建設。
2014年建成了上海校區智能微電網平臺,這個平臺建設經驗和教訓,實際上為我們后面2017、2018年籌建臨港校區新能源微電網做出了很重要的貢獻。結合我們這個平臺2017年和國網節能簽署合約共同籌建臨港校區微電網示范項目。2018年我們也國家發改委的批復,成為國家級的示范項目。
去年10月份這個項目正式投運,今年3月份電力學院啟動平臺型的計劃,基于新能源微電網示范項目,來籌建綜合智慧能源互聯網平臺,這是我們整體項目的節點,也是我們整個從最初的智能微電網平臺,向現在綜合能源在發展的歷程。
外界對于我們來說還是給予比較高的評價,他們認為臨港校區相當于超大規模智慧能源的實驗室,同時也承擔我們校區1/6的供電任務,每6度電當中有1度電來自于風能和光伏。即使在完全離網狀態下,我們的微電網仍舊能力保證獨立運行,并保證數據分析,安全保衛等重要電力負荷。
這是2014年建成的智能微電網平臺,這個平臺在全國所有的示范項目里面,也是一個相對而言技術門類比較全面,技術復雜度應該說最高的一個項目,這個項目當時就采取三四種的光伏形式。
此外,還有風電,我們有兩臺風機,2013年、2014年儲能形式已經是和現在同步,用的是鉛碳、磷酸鐵鋰這種方式,我們學校不僅僅是一個商業目的,我們處于教學、科研的目的所以我們要做多技術類型的示范和研究。
在風電這邊還有垂直軸都有,我們做了一個中心,我們對正套系統所有數據都進行了采集、監控,光一套監控系統就化肥了巨大的代價。同時,這個中心也可以實現整體系統的優化。
紅色大家可以看到是我們微電網的電纜走向,實際上我們當時設計的時候已經和現在最新的增量配網的方式,以及智能微網的方式結合比較緊密。從兩個配電站作為雙母線制來實施的。
所以這套系統當時應該來說是技術比較先進,也得到了行業大量的單位支持,我看到了今天很多科陸、盛陽國網下屬公司的支持。這個項目為我們整體后面基礎技術的儲備和經驗,這是我們系統的監控屏幕。這個項目實際上沒有要比前面看到長陽校區整體微電網技術平臺要簡單很多。
所以這套系統當時應該來說是技術比較先進,也得到了行業大量的單位支持,我看到了今天很多科陸、盛陽國網下屬公司的支持。這個項目為我們整體后面基礎技術的儲備和經驗,這是我們系統的監控屏幕。這個項目實際上沒有要比前面看到長陽校區整體微電網技術平臺要簡單很多。
為什么簡單很多?因為這個項目是國網節能和電力學院合作打造項目,他不僅要滿足學校科研的要求,同時也要滿足電網節能公司收益率的要求。所以這是一個商業化的必須盈利的項目。
要必須盈利的話,相對而言不可能用到大量的沒有經濟效益,或者是經濟價值的技術方案,或者說過多檢測和監控設備。
我把這個圖分解開來簡單講一下,這一塊整個微電網系統,我們用電的數據,這是我們學校,左邊是用電數據符合,今天我們因為這個項目去年12月份投運,但是我們的微電網實際需要和用戶符合,要用戶的其他項目做有機結合。所以符合數據還在做協議溝通的和調試,預計印象里面這個月可以完成。我們要把2000多個點的數據全部介入,我們這里面細化到每一個分項處理。
熱水數據,下面微電網,我們微電網并不是像前一個項目一樣,他把整個校區、校園做了微電網,這個項目實際有的放矢,微電網作為很多保障我們一級符合重要的安全,所以他在一級符合側接受微電網,這樣的話整合了附近風電、光伏以及儲能形式,這樣的話可可以保證重大符合大概兩個小時的供能。
這是我們整個系統的初步的構架,從項目本身來說,這個項目盈利主要有兩塊:第一光伏,530這個項目的話建設的時候正好在530結點上,所以它拿到了國家補貼,因為收益總體還是不錯。但是同時造價對應那個時候造價,所以現在雖然沒有補貼,但是造價也大幅度下降。這里有些數據因為涉及到國網的保密,我就把他們給隱藏掉了。
在整個校區的話,光伏發電效益遠遠高于我們原先的預期,可能是因為空氣很好,因為領導要去海邊,空氣基本上是沒有霧霾,溫度也要市區溫度低,平均要低2-3度,這些都是有利于光伏發電整體效益。發電量比預期多15-20%。
這是我們的熱水系統,熱水實際上盈利的主要的來源,切實解決學生的用能需求,現在我們大概在5-6分錢每升熱水,按照這種記價的方式,現在大概收益里面的話50%是有熱水系統來完成。而我們的能源價格并不像有些項目里面是強制性要求用戶必須高昂價格來實現,我們價格是由上海市教委下屬主要的大學平均的熱水供應價格,所以整體來說收益率在要比供電收益率來得高,所以大家綜合能源領域的朋友大家可以考慮一下。
結合這兩套系統,今年我們開始做學校在升級對整個平臺升級,但是這一套系統是學校科研項目,我們是結合原網儲核都有,把先進發電技術和智慧能源的協同共享合作在一起,大概我們每年科委、教委在里面投了300多萬,我們投五年,我們把這一進行打造,然后后面我們學校會在這個方向進行發力。
接下來談一下在整體前面這三個項目,第一個項目長安校區的微網是由我來負責,建設到運營到現在,這個項目至今還在運營。
第二個為微電網項目當時也作為國網節能的專家和他們一起在合作,剛才平臺的項目目前校內主要參與者。在這個過程當中談一談對微電網整合能源一些思考,大家一起借鑒。我看了這個匯報基本上在微電網這一塊排得比較后。首先微電網增量配網、綜合能源微網,包括電蒸氣、冷熱水他是能源信息互通的渠道,用于平衡網內人員負荷的區域和主體的差異,基于最大收益實現網內能源的消納。
我們在座的各位千萬不要考慮微電網增量本身有什么效益,它是一個重要的渠道,在座有很多是渠道商,大家知道渠道在中間獲利是相當豐厚的,但是真正獲益的并不是渠道本身。
為什么把微電網和增量配網放在一起?這里除了規模大小及一些政策差異外,實際上兩者有很多的相近之處。在座有很多做增量配網的,我這兒的用戶負荷很高,但是我的電源相對來說比較小。另一側光伏的電源很多,但是負荷消納不了,實際上通過微網實現網內的平衡,減少我向國網輸送低價的能源,這樣可以實現整體收益的最大化。
網側投資收往往難以滿足收益率要求,我們也做了國內不少省市增量配網的項目,以及綜合能源的項目,我們在事實過程當中發現主要的收益實際還是在我們光伏、冷熱、儲能壓縮這個方向,這些是主要的收益來源。但是沒有這個網,不包括電網、微能網、蒸汽管網等等,我們無法把這些能源進行消納。
第三個是微電網增量配網綜合能源技術先進性、復雜性和商業收益往往無關,就像前面做的微網,技術在當時是非常先進的。但是先進的技術網絡帶來比較高昂的成本,所以我們在很多項目當中也發現是不是一定要追求技術先進和復雜,不見得。
真正的是什么呢?不光是微電網設計,綜合能源設計也是一樣的,是基于區域的特性。你這個地方適合干什么,比如說北方現在搞蓄能,中間區域做蓄水,各自也各自區位的特性。此外,還有有戶自身的特性,本身單一用戶和周圍用戶的負荷其他是如何,它的工藝是怎么樣,這些都需要了解。整體微電網、增量配網綜合能源的設計,我們稱之為量體裁衣,不存在所謂哪個技術方案比較先進,沒有,只有說哪個技術方案適合于這個用戶而言。
微電網、增量配網、綜合能源微網目前我們各方實際上技術能力和對技術的認識還不是很平衡。本身既然要搞綜合能源,實際上這個主體單位里面,你們需要對電氣有認識,需要對暖通、新能源、節能、自動化控制都有認識的專業技術人員。當然,你可以說我請一些外援這個沒有關系,但是這個專業相對而言比較全面。
同時,某一個專業人員不能單一的對他這本專業很固執,我有一次在招聘一個人員,他對本專業很固執,我覺得這種人員也并不適合綜合能源的發展。這個專業人員必須對綜合各個專業有一個了解,不能說做制冷,就只想著做做制冷,沒有考慮向上游、綜合能源去融合。
后面綜合能源賣方市場向買方市場轉變的形式,現在大家做的是什么東西?以往我們是能源賣方市場,我們只要搞火電,那個時候是火電國網,那個時候是最優勢的時候。但是為什么國家搞分布式能源,做綜合能源,實際上這個是有大背景的。
因為我們現在能源是供大于求,這個情況下我們必然到用戶的賣方市場去轉變。所以我們綜合能源我個人理解,本質就是滿足,第一個目前的能源服務需求。第二個我們還要去開拓,滿足開拓有戶更精細的能源服務需求,這是我對綜合能源的理解。
類似于我們這樣的項目,在前期篩選項目,多收資,多分析,然后提高運維水平。為什么這么說呢?很多項目里面我們在座有很多做規劃設計的,規劃設計我相信大家的水平都不差,可以做的很好,相對而引理想一點,內容也比較豐滿。
但是到實際建成以后,現在在運維這一塊實際上是缺乏重視度,所以我們很多項目里面就看到,規劃設計做的很好,但是到實際運維的時候會大打折扣。你必須有一個運維的保障,在這個基礎上再來談優化。
在我們這個行業里面經常會聽到所謂的優化,所謂的多能互補。但是很多的優化和多能互補基于運營階段系統的運維經驗、運維數據再去優化和互補。就說明前面必然有缺陷,如果我們前期這個缺陷規劃階段考慮掉,我們不要去做太多的優化了和互補了。
這個一些個人的思考,不成熟代表個人的想法。這個是我們給大家介紹一個案例,這個案例目前在逐漸實施,阻力很大,難度很大。我為什么把這個案例提供給大家?我們做綜合能源往往有很多人問我綜合能源做什么?我不知道。相反我認為很多事情我們按照思路,我們滿足需求,滿足用戶,我們就是做綜合能源。這個項目代表其中一種方向,綜合能源供應和綜合能源服務。
這個項目是一個火力發電廠,我們給這個區域本身做了蒸汽的供應,我們當時結合活力發電廠做了一套發展的規劃,但是前面記得昨天有一個嘉賓里面否定了這種做法。當然我們是以項目形式來做,我們給整個區域做供電、供熱、蒸汽,其中供蒸氣和天然氣、供水他們有些在實施,但是有些還沒有實施。
我們公園區都做相應的規劃,他這個園區里面還有一個兩平方公里的核心區,我們在整個區里面,因為就近輻射綜合能源官網,包括電蒸氣、供水供冷等等,形成一體化供應。
同時我們也考慮了區域的特點,考慮光伏、儲能等等,形成整個綜合能源的電源。因為時間有限,我就加了一點過來。
后面是講的重點,我們不僅僅是給火電廠建議不僅是給周圍供綜合能源,因為這一套系統本身我們也很順利的推行,重要是這家火電廠有一個物業公司,我們希望結合物業公司給整個園區所有企業提供能源設施管理和能源服務管理,包括配電設施和工藝用能設施的托管。包括能耗檢測、管理節能、提高能效能源管理這兩塊希望去協助他們來完成。
因為我們為什么會提到這些?因為本身給這些園區企業做物業管理,我們希望結合物業管理,我們能夠把能源管理也融入進去,而且火電廠自身優勢,因為多專業門類非常齊全,有熱動、電氣等等。所以他在一定基礎上,他是一個技術密集型的點。
此外還有一個需求,因為火電整體效益不佳,所以他們本身人員分流的需求。所以我們結合他們用戶以及周邊企業需求,我們給他們實施這樣的項目。
目前這個項目在緩慢的推進,為什么說緩慢推進呢?因為實際上對于我們這這一類區域性綜合能源項目,涉及到多方面比較多,管委會當地其他政府,還有同樣地區合理進行博弈、競爭其他能源公司。所以我們競爭也比較激烈,我們只能說去緩步推進,類似這樣的工業園區項目復雜性相當高,技術要求比較高。
昨天印象有朋友說,我們有錢但是沒有技術怎么推?我覺得在座各位這有很多人有技術可以跟大家交流一下。整體技術上面要求比較高,所以簡單跟大家介紹一下。這是我的微信,今天因為時間有限20分鐘,簡單給大家講一下,可能并不全面,因為綜合能源方面不是什么高大上的,在整體技術方面并不是一定要高大上的東西,我們把現有的傳統技術做融合。如果你能夠實現用戶的收益,實現自己的收益,我覺得這個就可以了。
我自己的主題匯報到這里結束,謝謝。
發言為現場速記整理,未經本人/嘉賓審核
責任編輯: 中國能源網