lpl2020夏季赛下注:谁是谁的「综合能源」?

2020-09-11 347

困惑、困惑、还是困惑...

业界综合能源这么火——光伏、储能、新能源...、冷热电三联供、地源热泵...、智慧楼宇、建筑物节能...,有关综合能源的“干货”可谓汗牛充栋,可是我们的客户还是...困惑!!!

「我为什么需要这些东西?,啥是综合能源?它到底能做啥?」

我们先意会一下起源——中国要搞电力体制改革,阻力有千千万万。因为中国是一张大网,牢不可破,市场化很难。同样是舶来的“综合能源”却如星火燎原。

在海外,电力公用事业受到严格监管,花每一分钱都有严格的预算,平衡输配电可靠性的矛盾因素就是钱。因此,电力公司会劝说用户,关键时刻要是我[电力公司]不能提供服务,你[电力用户]要有备用方案。美其名曰——“弹性系统”——即:电网垮了,供电不垮,但其实要靠自己。顺便电力公司还在监管之外另辟蹊径,开拓起了非监管业务,这就是“综合能源”。

国内的电力行业嗅觉灵敏,在大电网的边缘也开始挖掘起了新的业务。当然,有人会认为这纯粹是捕风捉影、猜测或捏造,只当娱乐吧... 那么,无论如何,这个世界上没有长久的一厢情愿,综合能源到底能够为工业企业带来哪些实实在在的好处呢?

工业企业如何从「综合能源」中获利?

简单说就是三个方面:

·充分利用分布式能源,节约电费或使用储能实现电价套利

·进行节能和可靠性改造,提升电能质量,提高用电效率

·提供需求响应资源,主动向电网提供频率辅助服务,从电网赚钱

而电网从企业综合能源中,得到的是峰谷平衡、弹性和需求响应、现货市场资源等等。因此有标题之问“谁是谁的综合能源”?

分布式能源有多种形式,常见的如光伏、燃机、风电等等。这些资源的利用场景与企业的特质有关,例如,对于厂房屋顶面积较大的生产加工企业、制造业,具备一定容量规模的屋顶光伏对企业补充电量需求、降低电费是有意义的。对于采暖或制冷有严格要求的制药或微电子企业使用低位阶能源的燃气来进行采暖或制冷更具有成本效益,当然前提是有充足的燃气资源保障。对于大型的资源型有色金属企业,如果能够利用风电进行冶炼,将极大地减少电费支出。最明显的是我国西北或东北的电解铝产业,如果能够充分使用风电,将有效地降低生产成本。

因此,分布式能源资源的特点就是“省电”(省不省钱需要计算),甚至可以向电网卖电。最近比较火热的是,企业可以通过投资储能,利用电价的峰谷差进行套利(有点刀尖噬血的味道),是当前一些电力公司政策所允许的。这些分布式能源资源往往都有一个特点,都是不受实时电力调度控制的自发行为。

除了省电,第二种从综合能源中获利的方式是用能效率的提升。这包括软件的方法和硬件的改造。软件的方法目前集中在一些基于数据分析的“能源管控”方法,即利用历史数据的方法、横向用能对比的方法,分析能效提升的路径。硬件改造的方法主要包括:变频改造、电能质量提升、不间断电源改造等等。这些用能效率提升的方法并不是从综合能源概念产生才有的,而是历史沿袭与技术演进的必然结果。作为综合能源,实际上是供用电技术与生产工艺的进一步结合。

大化工、炼油等需要连续生产的企业,变频器改造就是典型需求。其工艺对供电和设备连续运转都有高度的稳定性和可靠性要求,不应该受到电压闪变的影响,同时电机还应该按照工艺的变化改变出力,从而实现连续生产和节能的目的。

新兴的数据中心已经成为各行业重点投资的方向,对于数据中心的供电,传统的双回路冗余已经不能完全实现运营的可靠性。因此,数据中心的不间断电源以及数据中心的散热和制冷都需要“综合能源”来进行加持。

还有很多高精尖的加工制造业,如芯片制造,需要更高的电能质量,在这种情况下,包括电力在内的综合能源都必须提供有针对性的设计。综上所述这些场景中,“综合”强调的是用能质量和用能效率。

最后一种从“综合能源”中获利的方式被称为“频率辅助服务”。实际上是使用“需求响应”技术从电力公司口袋中“赚钱”的方法。近些年,电力装机容量增长放缓,新能源比率增加,导致系统会遇到功率缺额和间歇性负荷的影响。因此,在电网急需有功功率时,如果工矿企业能够提供上网功率或释放相应资源都是非常有价值的。我国正在积极推进电力现货市场建设,即按照市场化的规则,对紧俏资源给予高定价补偿,这是一种创新的尝试。

可是,想从电网真正地赚到钱,首先技术上综合能源要可控、可调度。例如,同样火热的虚拟电厂,就可以认为是一种可以实时响应的、聚合的综合能源。其次,还要有完善的交易机制。虽然目前还没有看到案例报道,还是有色金属的电解企业,如电解铝,就具备这种向电网提供服务而盈利的潜力。因为电解总体功耗高,动辄几百个兆瓦,降低10%的有功需求,就可以释放几十个兆瓦的资源,可以对系统起到频率调节的作用,并不影响连续生产。而且,使用可控硅整流的电解槽,其响应时间可以达到10 ms级别。因此,只要电网给出的电价信号足够高,就值得暂时减少生产,赚取额外的“辅助服务”收益。

南瑞能为「综合能源」提供哪些产品或服务?

通过上面的介绍,可以看出“综合能源”完全是从电网角度出发,引导全社会科学用电的“生意”。无论是“削峰填谷”、提高供电可靠性、提升电能质量以及更为玄妙的“需求响应”和“频率辅助服务”,电力公司似乎在努力创造一种“双赢”的供用电关系。

南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)尽管其主营业务聚焦在大电网的各个环节,但是,在工业企业综合能源服务领域,同样具有很强的技术优势。南瑞以电为中心,聚焦电力电子技术,提供分布式能源接入、储能系统、高压变频系统、串/并联的中低压补偿设备、微网“源网荷储协调控制”系统等关键技术和产品,同时开发了基于云和物联网的综合能源管控平台,提供系统集成服务。在更高层次的应用领域,提供电力现货技术支持和交易系统,为未来广泛的、不同规模的、聚合的、受控的综合能源提供交易方法和交易平台。

聚焦电力电子技术

包括,

·光伏虚拟同步机、风机变流器等分布式电源接入核心技术。

·储能变流器。兆瓦级储能系统单元模块生产和分层架构储能电站构建能力,综合实现辅助新能源并网、电力调频调峰、需求侧响应、微电网、工业企业电压支撑等储能系统解决方案。以及基于储能的系统级电压治理解决方案,为工业企业综合治理无功、电压暂降,提供备用电源,并可实现峰谷电价套利。

· 百兆乏级静止同步补偿器(STATCOM)和有功补偿装置(SWC)。安装在某些特殊负荷(如电弧炉)附近,可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量和弱联系电网的功率平衡(如降低母线电压的波动与闪变,治理三相不平衡,提高功率因数等);

· 高压变频器(SFC)。基于通用平台、本体保护、变频控制、功率回路等方面核心技术,实现了在调相机、燃机、抽蓄、泵站、工业电机等方面的应用和国产化替代,可广泛适用于工业电机高压变频改造。

·中压配电电压恢复器(DVR)产品,解决工业“晃电”问题。

·电能替代产品。如港口岸电、大功率电动汽车、有轨电车充电等等。

基于云平台和物联网技术的系统软件

具备物联网特征的综合能源云平台,支撑分布式能源资源调控、配电自动化、分布式能源运营、设备运维管理,全面实现对工业企业综合能源的“可知、可测、可控”。

工业企业综合能源服务涉及电源、配网、负荷、储能多个环节,综合能源管控平台不仅仅是一个运维工具,还是一个数据分析和规划工具。从生产运行用能角度,对源—网—荷进行优化,以能源现货价格为指引,实现上下游系统运行的整体最优。体现了利用IT技术优化OT的现实路径,帮助工业企业实现能源利用的数字化转型。

支持实时交易的电力现货系统

目前各个网省电力公司都建立综合能源公司和电力交易中心。综合能源的业务,重点是开拓用户侧市场,为建立可靠、经济、弹性的电网为目标,以电网、企业“双赢”为基线开展业务与合作。电力交易中心可能目前在企业侧的业务还处于筹划阶段,但未来综合能源与电力现货交易的结合将是必然趋势。南瑞已经为广东、甘肃等多个省级电力公司提供了电力现货交易技术支持系统和交易平台软件。

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