3月中旬，中國電力科學(xué)研究院需求側(cè)多能互補優(yōu)化與供需互動技術(shù)北京市重點實驗室第一屆學(xué)術(shù)委員會第三次會議召開。與會專家高度評價了國家電網(wǎng)有限公司“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)，認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)形態(tài)是共享共贏，而需求側(cè)多能互補和供需互動是其中的重要環(huán)節(jié)。
中國電力科學(xué)研究院需求側(cè)多能互補優(yōu)化與供需互動技術(shù)實驗室是北京市新能源領(lǐng)域能源互聯(lián)網(wǎng)方向重點實驗室，于2017年1月獲得北京市科學(xué)技術(shù)委員會認(rèn)定。實驗室圍繞需求側(cè)多能源優(yōu)化、需求響應(yīng)、能源信息模型、能源互聯(lián)檢測開展研究，積極貫徹落實國家能源戰(zhàn)略，讓國家電網(wǎng)有限公司“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)落實落地。
創(chuàng)新需求側(cè)綜合能源技術(shù)
需求側(cè)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要依托泛在感知技術(shù)，動態(tài)監(jiān)測用戶用能行為、設(shè)備狀態(tài)、用能信息等多項參數(shù)，基于統(tǒng)一信息模型實現(xiàn)多樣化系統(tǒng)和設(shè)備的互聯(lián)互通，利用多能源互補耦合、靈活資源聚合調(diào)節(jié)等核心算法，實現(xiàn)綜合能源高效利用，促進(jìn)區(qū)域電網(wǎng)供需平衡。
需求側(cè)多能互補優(yōu)化技術(shù)是推動多元化能源生產(chǎn)與消費、開展綜合能源服務(wù)的重要支撐。為此，需求側(cè)多能互補優(yōu)化與供需互動技術(shù)實驗室圍繞分布式可再生能源、燃?xì)馊?lián)供、熱泵、儲電/冷/熱等多種資源綜合利用，構(gòu)建了需求側(cè)一體化供能系統(tǒng)。系統(tǒng)可以實現(xiàn)多能協(xié)同供應(yīng)和能源梯級利用，達(dá)到區(qū)域內(nèi)綜合能源的高效、經(jīng)濟(jì)和清潔利用的目標(biāo)。
供需互動技術(shù)通過激勵用戶改變固有習(xí)慣用電行為，達(dá)到改變或轉(zhuǎn)移電力負(fù)荷需求的目標(biāo)，促進(jìn)電網(wǎng)削峰填谷和新能源消納。自2014年以來，實驗室以綜合能源利用成本最低、效率最高、能耗最低為目標(biāo)，研發(fā)需求響應(yīng)資源調(diào)節(jié)核心算法，實現(xiàn)電力用戶、家電廠商、設(shè)備制造商、負(fù)荷聚合商等主體共同參與電網(wǎng)供需調(diào)節(jié)，分享電改紅利、提升用戶互動體驗。
未來，實驗室還將重點圍繞國家能源發(fā)展戰(zhàn)略和公司“三型兩網(wǎng)”世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，加強基于物聯(lián)網(wǎng)能效云診斷服務(wù)系統(tǒng)、需求側(cè)廣泛資源互聯(lián)的智能用電仿真技術(shù)、基于泛在物聯(lián)網(wǎng)的需求響應(yīng)云服務(wù)技術(shù)及用戶側(cè)分布式能源交易等前沿技術(shù)的研究。
推動需求側(cè)能源互聯(lián)網(wǎng)實踐
在中國電科院清河院區(qū)內(nèi)，光儲充一體化車棚、馬路光伏、壓力健步道、發(fā)電跑步機、分布式儲能等能源互聯(lián)網(wǎng)新元素應(yīng)有盡有。在這里，電動汽車可以直接利用光伏發(fā)電充電；儲能裝置在晚上低谷電價時充電、白天高峰時放電，配合電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)節(jié)。
院區(qū)能源系統(tǒng)還采用了蓄冰空調(diào)系統(tǒng)、熱站高溫?zé)煔庥酂峄厥障到y(tǒng)、自然光導(dǎo)入照明系統(tǒng)、IPv6電表、電力集能器、能量路由器等先進(jìn)設(shè)備，構(gòu)成了能源互聯(lián)網(wǎng)的多能互補與高效運行體系。院區(qū)內(nèi)的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)示范平臺，集中“源-網(wǎng)-荷-儲”各方要素，實現(xiàn)了能源互聯(lián)與服務(wù)互動，提升能源利用效率的同時降低用能成本。清河院區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目實施以來，院區(qū)通過熱站高溫?zé)煔庥酂峄厥?、機房精密空調(diào)節(jié)能控制，實現(xiàn)每年節(jié)能收益約20.63萬元。
需求側(cè)多能互補優(yōu)化與供需互動技術(shù)實驗室還在昌平特高壓直流試驗基地搭建了綜合能源優(yōu)化及供需互動試驗環(huán)境。試驗環(huán)境中設(shè)計了風(fēng)機模擬器、光伏逆變器、儲能鋰電池、雙蓄空調(diào)、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的半實物仿真接口，支持實際運行數(shù)據(jù)導(dǎo)入驗證分析，具備多種能源并網(wǎng)、多類負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化運行、用戶側(cè)多能互補與需求響應(yīng)等策略模擬仿真功能，能夠滿足綜合能源優(yōu)化、需求響應(yīng)技術(shù)研究以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)驗證。
目前，實驗室圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和實踐取得了一系列新成果：開發(fā)了綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃配置及評價軟件；提出了綜合能源多能流仿真計算與分析方法，研發(fā)了能源站智能控制器；研制了能夠智能感知電壓和頻率波動的多元負(fù)荷主動響應(yīng)終端；開發(fā)了基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動的需求側(cè)資源錯峰調(diào)度軟件。實驗室成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用有力支撐了天津、浙江、河北等地的能源互聯(lián)網(wǎng)項目實踐工作。
能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)先行
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、多能互補、能源材料、節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速，相關(guān)領(lǐng)域廠家和產(chǎn)品眾多，但缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這種情況一方面導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力受到極大限制，另一方面導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用五花八門，且技術(shù)平臺不夠統(tǒng)一。
需求側(cè)多能互補優(yōu)化與供需互動技術(shù)實驗室按照標(biāo)準(zhǔn)先行的原則，圍繞泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用需求，聯(lián)合家電、通信、設(shè)備制造等行業(yè)知名企業(yè)，打造能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和技術(shù)交流共享平臺，構(gòu)建了涵蓋感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層、安全防護(hù)的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成了20余項需求側(cè)互聯(lián)接口類標(biāo)準(zhǔn)需求。目前，實驗室已完成《電力需求響應(yīng)信息交換規(guī)范》等重要標(biāo)準(zhǔn)制定，推動了跨界能源系統(tǒng)的互聯(lián)互通。
下一步，實驗室將持續(xù)深化需求側(cè)多能互補優(yōu)化和供需互動技術(shù)研究與應(yīng)用，創(chuàng)新綠色、清潔、低碳、高效的需求側(cè)多能互補新模式，搭建面向社會的開放、共享橋梁，增強用戶獲得感，為電網(wǎng)運行更安全、管理更精益、投資更精準(zhǔn)、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)開辟新思路。
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