中國儲能網(wǎng)訊：過去十多年, 很多國家都在探索互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源技術(shù)結(jié)合的能源發(fā)展模式, 試圖構(gòu)建一個人人都是生產(chǎn)者與消費者的能源新時代。在中國, 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與能源的結(jié)合尚處于探索階段。新能源技術(shù)、智能技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷突破與融合。相應(yīng)地, 在保障能源安全的前提下, 政府主管部門、能源企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、金融機構(gòu)及行業(yè)協(xié)會組織的資源整合至關(guān)重要, 政府政策應(yīng)跟隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展適時出臺支持性、引導(dǎo)性政策。2015年, “互聯(lián)網(wǎng)+”寫入李克強總理的政府工作報告, 這意味著“互聯(lián)網(wǎng)+”成為國家經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略。在此背景下, 2016年2月24日, 國家發(fā)改委、能源局、工信部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《意見》), 對今后一段時間的工作進行了國家層面的頂層設(shè)計, 階段的劃分, 并提出了重點工作任務(wù)。
圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展, 指導(dǎo)意見提出了十大重點任務(wù)。其中, 任務(wù)(一)推動建設(shè)智能化能源生產(chǎn)消費基礎(chǔ)設(shè)施和任務(wù)(二)加強多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施, 為能源供需系統(tǒng)的靈活性提供重要的物理設(shè)施設(shè)備基礎(chǔ); 任務(wù)(三)推動能源與信息通信基礎(chǔ)設(shè)施深度融合是能源互聯(lián)網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)施的物理連接, 為能源供需系統(tǒng)內(nèi)多能互聯(lián)互通互補互換的靈活性提供了基礎(chǔ); 任務(wù)(四)營造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系則是為能源互聯(lián)網(wǎng)下資源的靈活性提供了良好的存在和發(fā)展環(huán)境; 任務(wù)(五)發(fā)展儲能和電動汽車應(yīng)用新模式中的儲能是最重要的靈活性資源, 儲能技術(shù)的發(fā)展直接決定了資源的靈活性水平, 同時, 電動汽車則是基于激勵響應(yīng)的需求側(cè)資源, 是靈活性資源的一種存在形式; 任務(wù)(六)發(fā)展智慧用能新模式中重點提出了靈活性資源, 并提出了幾種靈活性資源的獲取方式; 任務(wù)(七)培育綠色能源靈活交易市場模式為靈活性資源的發(fā)展、投資回收問題提供了解決途徑; 任務(wù)(八)發(fā)展能源大數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用為靈活性資源的信息化發(fā)展提供了環(huán)境和發(fā)展方向; 任務(wù)(九)推動能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)中為靈活性資源的發(fā)展提供了技術(shù)支持; 任務(wù)(十)建設(shè)國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)標準體系則制訂了靈活性資源發(fā)展的方向和目標。
為幫助業(yè)界同行更加深入、系統(tǒng)的理解《意見》的核心精神、內(nèi)涵及外延, 本微特邀請《意見》的執(zhí)筆人之一, 華北電力大學(xué)劉敦楠副教授撰文對《意見》進行詳細解讀。敬請持續(xù)關(guān)注。以下是系列解讀文章的第一篇。
能源互聯(lián)網(wǎng)下的靈活性資源
劉敦楠
華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心
引言
2016年2月24日, 三部委發(fā)文《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》, 圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展, 指導(dǎo)意見提出了十大重點任務(wù), 其中, 任務(wù)(六)中的構(gòu)建用戶自主的能源服務(wù)新模式模塊中, 重點提及了靈活性資源。
從指導(dǎo)意見十大任務(wù)可以看出, 靈活性資源在能源互聯(lián)網(wǎng)的整個建設(shè)、發(fā)展過程中貫穿始終, 是能源互聯(lián)網(wǎng)下的一種標識性資源。本文將對靈活性資源的定義、特性、發(fā)展中面臨的問題以及今后的發(fā)展方向進行深入地分析和解讀。
1、什么是靈活性資源?
靈活性資源是指能夠增加能源供需系統(tǒng)柔性、彈性、靈活性的, 服務(wù)于用能系統(tǒng)動態(tài)供需平衡的資源。系統(tǒng)能夠通過靈活性資源的快速、準確地調(diào)控, 實現(xiàn)自身的供需平衡, 同時滿足多元化的能源供需要求。
能源互聯(lián)網(wǎng)下，多種能源間靈活互動、用能需求不斷多元化、可再生能源消納比例越來越高; 導(dǎo)致能源供需系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增強, 系統(tǒng)平衡難度增加; 為滿足多元化用能需求和實現(xiàn)高比例可再生能源的消納等, 所需靈活性資源量逐漸增大; 靈活性資源的不斷增加, 將使能源供需系統(tǒng)更具柔性、彈性和靈活性。
2、靈活性資源的特性
1物理特性
1) 調(diào)控的及時性
靈活性資源應(yīng)是能夠及時的響應(yīng)調(diào)控命令, 無延遲、滯后等問題的資源。
2) 調(diào)控的幅度寬
靈活性資源應(yīng)是能夠大幅度調(diào)節(jié)用能負荷的增減，以滿足系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定要求的資源。
3) 調(diào)控的速率大
靈活性資源應(yīng)是能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)用能負荷的大幅度調(diào)控, 即單位時間內(nèi)的用能負荷增減速率大的資源。
4) 可平移
靈活性資源應(yīng)是能夠在用能總量不變的前提下, 用能負荷可實現(xiàn)時間和空間的平移的資源。
2、經(jīng)濟特性
經(jīng)濟成本可接受。靈活性資源應(yīng)是進行能源供需平衡調(diào)控時, 調(diào)控的經(jīng)濟成本可接受的資源。
3、靈活性資源的存在形式
能源互聯(lián)網(wǎng)下, 能源供需系統(tǒng)將是“源-網(wǎng)-荷-儲”的綜合體, 靈活性資源在能源供需系統(tǒng)的四個側(cè)面均以不同的形式存在:
1、“源”側(cè)
即能源供應(yīng)側(cè), 以電力系統(tǒng)為例, 靈活性資源主要包括: ① 火電的深度調(diào)峰機組; ② 具有長期調(diào)節(jié)能力的大水電; ③ 分段調(diào)控磨煤機的大型火電機組。
2、“網(wǎng)”側(cè)
即能源傳輸側(cè), 靈活性資源主要包括: ① 多級雙向協(xié)調(diào)調(diào)度; ② 多時間尺度的調(diào)度交易; ③ 多能互補的調(diào)度交易; ④ 集中優(yōu)化與分散優(yōu)化的微平衡調(diào)度; ⑤ 多種能源匯聚互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)。
3、“荷”側(cè)
即能源需求側(cè), 靈活性資源主要包括可調(diào)控的和可激勵響應(yīng)的需求側(cè)資源, 以電動汽車等為主。
4、“儲”側(cè)
即能源存儲側(cè), 靈活性資源主要包括: ① 各類型儲能措施和設(shè)備; ② 抽水蓄能等。
4、當(dāng)前靈活性資源存在的問題
在能源互聯(lián)網(wǎng)下, 目前與靈活性資源相關(guān)的各方面, 仍存在著很多問題:
1) 技術(shù)問題
目前的能源互聯(lián)網(wǎng)下, 多種能源間的靈活轉(zhuǎn)換技術(shù)存在空缺, 能源路由、能源分配等方面技術(shù)仍然不成熟。
2) 經(jīng)濟問題
目前的能源互聯(lián)網(wǎng)下, 一是多數(shù)情況下, 靈活性資源的調(diào)控成本高于調(diào)控下的增益, 無法接受; 二是缺乏靈活性資源方面的有效地投資回報渠道, 發(fā)展受限; 三是由于靈活性資源的需求類型不一, 難以體現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟性。
3) 政策和市場環(huán)境問題
以電網(wǎng)為例, 目前多數(shù)靈活性資源的輔助服務(wù)免費, 沒有輔助服務(wù)市場, 沒有實現(xiàn)靈活性資源的商品化, 沒有還原靈活性資源在系統(tǒng)中的價值, 沒有成型的價格機制和評估機制衡量其經(jīng)濟價值, 因此難以合理核定其實際價值。
5、靈活性資源的發(fā)展啟示
能源互聯(lián)網(wǎng)下, 靈活性資源需求越來越大, 同時現(xiàn)實存在的問題仍比較嚴重, 為此, 應(yīng)促進靈活性資源的發(fā)展:
1) 基礎(chǔ)設(shè)施方面
建設(shè)多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)設(shè)施, 推進綜合能源網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。同時, 促進能源接入轉(zhuǎn)化與協(xié)同調(diào)控基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
2) 市場環(huán)境方面
建設(shè)市場交易體系, 還原能源商品的市場屬性; 培育新型市場主體; 逐步建設(shè)以能量、輔助服務(wù)、新能源配額、虛擬能源貨幣等為標的物的多元交易體系; 分層構(gòu)建能量的批發(fā)交易市場與零售交易市場, 實現(xiàn)隨時隨地、靈活對等的能源共享與交易; 建立基于互聯(lián)網(wǎng)的微平衡市場交易體系, 鼓勵個人、家庭、分布式能源等小微用戶靈活自主地參與能源市場。
3) 發(fā)展模式方面
一是發(fā)展儲能和電動汽車應(yīng)用新模式。發(fā)展儲能網(wǎng)絡(luò)化管理運營模式, 整合多類型的分布式儲能設(shè)備及儲能設(shè)施, 建設(shè)儲能設(shè)施數(shù)據(jù)庫; 構(gòu)建儲能云平臺, 支持能量的自由靈活交易; 推動儲能提供能源租賃、緊急備用、調(diào)峰調(diào)頻等增值服務(wù)。發(fā)展車網(wǎng)協(xié)同的智能充放電模式, 促進電動汽車與智能電網(wǎng)間能量和信息的雙向互動; 充分發(fā)揮電動汽車作為低谷負荷的作用, 積極開展智能充放電業(yè)務(wù), 參與電力需求響應(yīng)。
二是發(fā)展智慧用能和增值服務(wù)新模式。構(gòu)建用戶自主的能源服務(wù)新模式。逐步培育虛擬電廠、負荷集成商、第三方增值服務(wù)供應(yīng)商等新興市場主體, 增加靈活性資源供應(yīng); 鼓勵用戶自主提供能量響應(yīng)、調(diào)頻、調(diào)峰等靈活的能源服務(wù), 以互聯(lián)網(wǎng)平臺為依托進行動態(tài)、實時的交易; 進一步完善相關(guān)市場機制, 兼容用戶以直接、間接等多種方式自主參與靈活性資源市場交易的渠道; 建立合理的靈活性資源補償定價機制, 保障靈活性資源投資擁有合理的收益回報。
