综合能源服务、虚拟电厂、泛在电力物联网…储热发展正当时
发布者:xylona | 来源:​中国储热网 | 0评论 | 802查看 | 2019-12-24 09:57:46    

中国储热网报道:近日,国家电网有限公司发布《泛在电力物联网2020年重点建设任务大纲》,文件强调,2020年将是泛在电力物联网建设“三年攻坚”的突破年,对如期完成“初步建设泛在电力物联网”的目标至关重要。


结合此前国家电网流出的《关于进一步严格控制电网投资的通知》,业界判断,国网各级企业亏损面持续扩大,大规模电网投资时代正在过去,信息化和综合能源服务或将成为新的业务亮点,以泛在电力物联网为标志的电网信息化建设时代已经来临。


储热技术可以充分用于电网挖潜,发挥调峰作用,促进可再生能源消纳,提高能源综合利用效率……其技术优势与促进电网提质增效、推动能源低碳发展等国网转型价值取向不谋而合,水蓄热、固体蓄热以及相变蓄热等蓄热技术在相关项目中均已获得应用,在信息化和综合能源服务加速发展的背景下,储热技术将获得更加广阔的应用空间。


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图:泛在电力物联网对外业务建设内容


泛在电力物联网号角吹响


今年年初,国家电网首次提出泛在电力物联网,成为国家电网“三型两网”建设的重要内容(三型指枢纽型、平台型、共享型企业;两网指坚强智能电网、泛在电力物联网)。


所谓泛在电力物联网,通俗而言,就是运用新一代信息技术,将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、电工装备企业及其设备连接起来,通过信息广泛交互和充分共享,以数字化管理大幅提高能源生产、能源消费和相关装备制造的安全水平、质量水平、先进水平、效益效率水平。


按照国家电网的规划,国家电网将紧紧抓住2019年到2021年这一战略突破期,通过三年攻坚,到2021年初步建成泛在电力物联网,到2024年建成泛在电力物联网。可以预见,泛在电力物联网是电网公司未来五到十年投资建设的重心。


综合能源服务业务加速


而从国家电网战略转型看,综合能源系统将是贯彻泛在电力物联网的重要物理基础,未来,泛在电力物联网将引领传统能源系统向数字能源系统升级,综合能源服务将为其提供广阔的应用空间。


对于综合能源服务一词,目前尚未有统一的官方定义,通常而言,狭义的综合能源服务是指利用综合供能系统向用户提供冷热电等其它多种能源服务,广义的综合能源服务业务则包括分布式能源开发与生产、用户能源管理与节能、能源交易、能源工程、能源金融等。


近两年,综合能源服务一直是能源电力行业的热点,2018年,国家电网有限公司27家省级综合能源服务公司已经全部组建,全年实施综合能源服务项目2943个,同比增长133%。


然而综合能源服务虽已获得一定发展,但还未构建起足够的战略优势。当下综合能源服务与泛在电力物联网已经紧密相关,配合泛在电力物联网建设,未来综合能源服务将向智慧型、信息化转变,其发展或将进一步加快。


今年年初,《国家电网有限公司关于推进综合能源服务业务发展2019-2020年行动计划》发布,其中工作目标之一就提到要构建综合能源业务信息体系,推动泛在电力物联网技术应用,2019年、2020年分别实现综合能源服务业务收入95亿元、190亿元。


华北电力大学能源互联网研究中心主任曾鸣则认为,泛在电力物联网是国网公司转型的重大支撑点,为综合能源服务提供支撑则是建设泛在电力物联网的重要目的之一,综合能源服务将成为国网公司第二大主业。


储热技术的相辅相成


综合能源服务的特点在于以电力系统为核心,改变以往供电、供气、供冷、供热等各种能源供应系统单独规划、单独设计和独立运行的既有模式,要实现这一目的,在多数场景下需要搭载蓄热蓄冷系统,而依托物联网平台的储热综合能源系统也能通过即时响应等途径将技术优势最大化,从而实现更好的经济效益。


2018年10月18日,由国家电网有限公司打造的苏州同里综合能源服务中心建成投运,15项世界首台首套能源创新示范项目悉数亮相,成为综合能源服务项目最为典型的示范之一,这其中就有储热的身影。


同里示范区包含冷-热-电等多种能源形式,贯穿源-网-荷-储多个能源环节,其高温相变储热装置采用自主研发的高温相变储热材料,相变温度710℃、平均储热密度1077kJ/kg,实现对热量的高密度存储,协同其光热发电系统,供电的同时进行供热。

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图:苏州同里综合能源服务示范区相变储热系统


而在今年初发布的《国家电网有限公司关于推进综合能源服务业务发展2019-2020年行动计划》要求完成的22项关键技术设备研发以及建成的20个重点示范项目中,蓄热仍是重点之一。


上述计划明确,在核心设备方面,研制电极式电锅炉、蓄冷蓄热系统等重大设备,在项目方面,要求建成的张家口崇礼奥雪小镇酒店清洁能源供暖、湖北鄂州机场多能服务示范项目、雄安新区多能服务示范项目等多能服务成熟业务示范项目及多能服务新兴业务均涉及蓄冷蓄热技术的应用。


据了解,多能服务成熟业务示范项目之一的张家口崇礼奥雪小镇示范项目由水蓄热技术公司上海中如智慧能源集团有限公司担任EPC,采用3台4500m³常压蓄热水箱,目前已经投运。


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而正是基于全国更多的综合能源系统的建设完成,泛在电力物联网也有了更多的用武之地,搭载储热技术的能源系统更是成为主要的应用场景。


在陕西,国网陕西电力承建的咸阳供电公司家属区、陈仓供电公司办公楼“蓄热式电锅炉+空气源热泵”供暖EMC项目,采用最新的智能远程无人控制平台技术,通过在蓄热体组、热泵机组、电锅炉之间建立物联网通信,将蓄热电锅炉拉低平均电价和空气源热泵节能的两个优点充分结合,协同高效控制电采暖设备使其达到最优经济运行。


目前,泛在电力物联网与综合能源服务的融合已是常见的落地方式之一,客户侧以电网为中心“源-网-荷-储-控”的智能互动和智慧应用将是综合能源服务发展的重点方向之一,储热设备在智慧综合能源服务中将有更多的接入空间,实现优势最大化。


实践领域的拓宽


最新发布的《泛在电力物联网2020年重点建设任务大纲》指出,在能源生态领域,2020年的重点是围绕源网荷储协同互动,进一步开展精准负荷控制、现货交易、需求响应、有序用电、用能优化等各类可调负荷参与机制研究和试点验证,广泛推广客户侧协同服务。


事实上,泛在电力物联网概念虽在今年才最新提出,但与其发展内核相似的“源网荷储”能源互联网建设却早已有了实践。

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2017年11月,固体蓄热公司沈阳世杰电器有限公司参与的国内首个“源-网-荷”一体化调控系统投入运行,实时利用弃风电供暖,完成了沈阳世杰又一个里程碑式的业绩。


据沈阳世杰电器有限公司副总经理苏明介绍,分布式电储热实现“电网-热网-燃气网”一体化调峰互补,是基于10-110kV电压等级的大功率固体储热式电锅炉,由电网调度,实时投切负荷,将低谷时段电能转换成热能,实现电网、热网、燃气网三网融合调峰互补清洁供热的一项综合性高新技术,是能源互联网建设的重要内容。


而基于泛在电力互联网理念,源网荷储的能源互联模式有了更多的实践方向。


在刚刚过去的12月11日,国网冀北电力有限公司建设的泛在电力物联网虚拟电厂示范工程投运启动。这并不是传统意义上具有实体存在的电厂,而是聚合优化“源网荷储售服”清洁发展的新一代智能控制技术和互动商业模式。


通俗来讲,虚拟电厂就是互联网+智慧能源环境下,以用户为中心,以商业化市场为平台的源网荷聚合管理模式,可以“串联”起分布式光伏、储能设备、蓄热锅炉和可控负荷,实现冷、热、电整体能源供应效益最大化。


而冀北电力打造的上述示范工程一期实时接入与控制蓄热式电采暖、可调节工商业、智能楼宇、智能家居、储能、电动汽车充电站、分布式光伏等11类19家泛在可调资源,容量约16万千瓦,并张家口为蓄热式电锅炉专项试点。


据估算,到2020年,冀北电网夏季空调负荷将达600万千瓦,10%空调负荷通过虚拟电厂进行实时响应,相当于少建一座60万千瓦的传统电厂;“煤改电”最大负荷将达200万千瓦,蓄热式电采暖负荷通过虚拟电厂进行实时响应,预计可增发清洁能源7.2亿千瓦时,减排63.65万吨CO2。


冀北虚拟电厂示范工程运营依托泛(FUN)电平台,打造了写入IEC虚拟电厂国际标准用例的示范工程,目前,全国更多的虚拟电厂正在建设中,蓄热技术或将获得更多的发展空间。


此外,同样由冀北电力建设的相变储能谷电储热泛在电力物联网北戴河综合示范园项目已于今年11月启动,该项目通过建立相变储能谷电蓄热,同时搭载智慧能源服务平台提升数据水平和自控能力,最终形成园区能量流动全感知,进一步完善园区户端物联网。这一项目建成后,类似园区项目或许也将更多展开。


储热企业积极备战


12月2日,大唐集团正式注册成立智慧能源产业有限公司,其主要营业范围包括分布式能源、综合能源服务、节能和储能技术开发投资等。


在综合能源服务和泛在电力物联网市场,央企国家队和民营企业都开始高歌猛进。而除了上文提到的已参与实践的蓄热企业,不少储热相关企业也在积极备战中。


近日,北京京能燕开综合能源服务有限公司揭牌仪式正式举行,该公司由京能集团北京高新技术创业投资有限公司增资扩股固体蓄热公司——北京燕开能源技术有限公司组建成立。


京能燕开方面表示,公司成立后将以蓄热、蓄电、蓄冷等关键核心技术建立创新综合能源服务保障体系,快速推进各类区域综合能源站的投资、建设和运营,为首都能源供应保障提供更多柔性支撑。


在用户侧产品方面,成都华茂能联科技有限公司开发的智能物联储热式电暖器即基于电网未来协同发展方向设计。据该公司介绍,其产品集成了纳米材料、物联网、人工智能、鲁棒优化等多项先进技术,用于满足家庭和办公等场景的取暖需求,具有控制智能、使用安全、运行经济等多重优势。


此外,江苏金合能源科技有限公司等储热企业也在积极以各地电网综合能源服务公司为突破口,探寻储热领域更多的合作发展可能。


当下,国网转型正在加速中,综合能源服务和泛在电力物联网的发展将为储热技术带来更多的应用方向,但与此同时,储热企业也应顺应电力改革的发展趋势,加速技术和产品的升级,在这个万亿级的发展浪潮中找寻更多的突破口,以期获得更大的发展。

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