工業(yè)綠色微電網(wǎng)是指工業(yè)廠區(qū)或園區(qū)內(nèi)主要電力供應(yīng)來(lái)源為低碳電源的微電網(wǎng),是發(fā)展工業(yè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容,也是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化建設(shè)的重要組成部分。工業(yè)綠色微電網(wǎng)涉及諸多新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、滲透面廣、帶動(dòng)性強(qiáng),對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)低能耗支撐高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展,助力綠色低碳轉(zhuǎn)型具有非常重要的意義。
工業(yè)綠色微電網(wǎng)或成電力系統(tǒng)變革關(guān)鍵一環(huán)
“微電網(wǎng)既能并網(wǎng)又可獨(dú)立運(yùn)行,可實(shí)現(xiàn)可再生能源與負(fù)荷波動(dòng)就地平衡控制,是分布式能源靈活高效利用模式的重大創(chuàng)新。微電網(wǎng)將作為大電網(wǎng)的重要支撐性環(huán)節(jié),成為解決分布式能源并網(wǎng)問(wèn)題的有效手段,也是新型電力系統(tǒng)一系列重大變革中的關(guān)鍵一環(huán)。”中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授王成山指出。
工信部、國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》明確指出,“加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)。增強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng),引導(dǎo)企業(yè)、園區(qū)加快分布式光伏、分散式風(fēng)電、多元儲(chǔ)能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)運(yùn)行,推進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用,促進(jìn)就近大規(guī)模高比例消納可再生能源。加強(qiáng)能源系統(tǒng)優(yōu)化和梯級(jí)利用,因地制宜推廣園區(qū)集中供熱、能源供應(yīng)中樞等新業(yè)態(tài)。加快新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用。”這無(wú)疑為工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)提速發(fā)展指明了前進(jìn)的方向。
與此同時(shí),工信部方面表示,將加強(qiáng)典型應(yīng)用場(chǎng)景的示范帶動(dòng),在全國(guó)范圍內(nèi)組織開(kāi)展工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景和案例的遴選。
在一系列政策的指引下,各地綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)一步加快。
記者了解到,2022年綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)在山東落地實(shí)施。截至目前,山東累計(jì)有24家企業(yè)獲評(píng)能效領(lǐng)跑者、17家企業(yè)獲評(píng)水效領(lǐng)跑者,數(shù)量領(lǐng)跑全國(guó);山東累計(jì)成功培育國(guó)家綠色工廠281家,數(shù)量居全國(guó)第二位,累計(jì)培育省綠色工廠202家,16個(gè)地級(jí)市全部開(kāi)展市級(jí)綠色工廠培育工作。
“工業(yè)綠色微電網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源供應(yīng)體系的深度融合,是工業(yè)能源消費(fèi)的新模式,可有效提高工業(yè)用能的綠色化、低碳化水平。”山東青島市政府副秘書(shū)長(zhǎng)陳萬(wàn)勝表示。
山東綠色制造氛圍更加濃厚,與此同時(shí),企業(yè)也加深了對(duì)工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)的理解。
“微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新能源發(fā)電的就地消納、就地存儲(chǔ)、就地平衡,隨光而充、隨風(fēng)而充,實(shí)現(xiàn)新能源車(chē)充新能源電,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的高效互動(dòng),是新型電力系統(tǒng)的新載體。”特銳德、特來(lái)電董事長(zhǎng)于德翔認(rèn)為,“2022年我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展到1000萬(wàn)輛時(shí),就開(kāi)啟了充電網(wǎng)的‘電’時(shí)代。”
于德翔介紹,“充電網(wǎng)+微電網(wǎng)+儲(chǔ)能網(wǎng)”構(gòu)成一個(gè)新型的虛擬電廠,成為新型電力系統(tǒng)的新載體。充電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)有序充電、微網(wǎng)光伏、移動(dòng)儲(chǔ)能、梯次儲(chǔ)能、調(diào)峰調(diào)頻、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)及碳交易。
此外,于德翔預(yù)計(jì),到2025年,我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展到5000萬(wàn)輛的時(shí)候,充電網(wǎng)的“網(wǎng)”時(shí)代就開(kāi)啟了。電動(dòng)汽車(chē)在充電的時(shí)候,可以構(gòu)建成一個(gè)巨大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),其中充電網(wǎng)連接的車(chē)、電池和人,形成了汽車(chē)、能源和個(gè)人的數(shù)據(jù)。類(lèi)似二手車(chē)交易、保險(xiǎn)、修車(chē)等第三方業(yè)務(wù),都有可能在充電網(wǎng)上獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。
車(chē)網(wǎng)互動(dòng)將在微電網(wǎng)中發(fā)揮“電力海綿”作用
“微電網(wǎng)的形態(tài)對(duì)于車(chē)網(wǎng)互動(dòng)是一個(gè)非常重要的應(yīng)用場(chǎng)景。”中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)劉永東表示。
車(chē)網(wǎng)互動(dòng)(V2G)是指新能源汽車(chē)通過(guò)充換電設(shè)施與電網(wǎng)進(jìn)行能源與信息互動(dòng),可將新能源汽車(chē)電池作為電網(wǎng)中的靈活性資源,通過(guò)資源聚合,既作為可控負(fù)荷,同時(shí)又作為分布式儲(chǔ)能,發(fā)揮“電力海綿”作用。
劉永東認(rèn)為,車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的核心有兩點(diǎn)。首先,能量的互動(dòng)要建立在可控基礎(chǔ)上。其次,實(shí)現(xiàn)能量的互動(dòng),必然要有信息的互動(dòng)。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,隨著新能源汽車(chē)的大規(guī)模發(fā)展,電網(wǎng)用戶側(cè)將存在海量分布式儲(chǔ)能資源。
據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)預(yù)測(cè),2030年我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)保有量將達(dá)到8000萬(wàn)輛。若平均配置60千瓦時(shí)電池,8000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的等效儲(chǔ)能容量將達(dá)到48億千瓦時(shí),2030年全國(guó)日均上網(wǎng)電量約240億千瓦時(shí)。
“電動(dòng)汽車(chē)平均每天只有約4%的時(shí)間用于行駛,停靠時(shí)間約占96%,其中10%用于充電即可滿足其行駛需求。”劉永東認(rèn)為,大部分電動(dòng)汽車(chē)的電池資源可以參與電力需求響應(yīng),核心就在于車(chē)輛大部分時(shí)間是停止的,而不是行駛的。同時(shí),車(chē)主在購(gòu)車(chē)時(shí)已覆蓋電池成本。此時(shí)資源如何能夠發(fā)揮作用和價(jià)值?如何利用經(jīng)濟(jì)效益或者商業(yè)模式來(lái)推動(dòng)?就變成一個(gè)可行的空間。
現(xiàn)階段,在新能源汽車(chē)與新型電力系統(tǒng)的融合發(fā)展中,車(chē)網(wǎng)互動(dòng)將經(jīng)歷無(wú)序充電、有序充電、有序充放電和車(chē)網(wǎng)一體的過(guò)程。隨著電動(dòng)汽車(chē)和充電設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)與發(fā)展,電動(dòng)汽車(chē)充放電雙向互動(dòng)技術(shù)(V2X)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用,其規(guī)模效益也將越來(lái)越明顯。
“車(chē)網(wǎng)互動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的要求非常高,需要車(chē)、樁、網(wǎng)、調(diào)各方面配合。想要讓各方市場(chǎng)主體參與進(jìn)來(lái),消除他們的顧慮,需要做很多的工作,但潛力巨大。”國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所主任趙勇強(qiáng)表示。
記者了解到,V2X技術(shù)將充分發(fā)揮移動(dòng)儲(chǔ)能的作用,相比電化學(xué)集中儲(chǔ)能站,其邊際成本更低。隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低,放電對(duì)電池壽命造成的影響也將逐步降低。此外,V2X技術(shù)中的V2G技術(shù)正處于逐步進(jìn)階的過(guò)程。當(dāng)前,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,有序充電、工業(yè)綠色微電網(wǎng)已經(jīng)基本具備條件可以推廣使用。
“當(dāng)前有序充電和工業(yè)微電網(wǎng)是具備條件可以廣泛推廣的,有序充電是在容量不夠的情況下更多地為電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電服務(wù)。工業(yè)綠色微電網(wǎng)可以解決充電和放電問(wèn)題,特別是放電的功能可以在微電網(wǎng)得到推廣。”劉永東表示。
目前,V2X技術(shù)涉及電動(dòng)汽車(chē)、電池、充電設(shè)施、電網(wǎng)及其他能源等眾多領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)能源和信息的雙向互動(dòng),尚需標(biāo)準(zhǔn)化作為技術(shù)支撐。此外,現(xiàn)階段V2X技術(shù)仍缺乏頂層設(shè)計(jì),技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、政策、商業(yè)模式有待完善。
“發(fā)展過(guò)程中,需要標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行支撐,還需要頂層設(shè)計(jì),包括政策和商業(yè)模式,核心是讓車(chē)主在參與過(guò)程中有獲得感,運(yùn)營(yíng)商有收益。這時(shí),車(chē)網(wǎng)互動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈條才能建立起來(lái)。”劉永東呼吁。
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