结合 “电力+算力”,源网荷储一体化项目构建要点、规划设计建议

发布时间:2024-12-10    来源:一代书生规划院   关键词:

据能源圈了解到,

1 源网荷储概念综合分析

1.1 源网荷储的概念

源网荷储一体化,是以“电源、电网、负荷、储能”为整体规划的新型电力运行模式。这种模式可以精准控制区域电力系统中的用电负荷和储能资源,有效解决区域电力系统因新能源发电出力占比逐步提高而导致的系统频率和电压波动问题,提高消纳新能源发电的能力,提高区域电网安全运行水平,成为推动能源转型和电力系统升级的重要途径。

1.2 源网荷储的主要分类

——类型①:区域(省)级源网荷储一体化

引入电源侧、负荷侧、独立电储能等市场主体,全面开放市场化交易,通过价格信号引导各类市场主体灵活调节,培育用户负荷管理能力,提高用户侧调峰积极性。加强全网统一调度,研究建立源网荷储灵活高效互动的电力运行与市场体系。

——类型②:市(县)级源网荷储一体化

在重点城市开展源网荷储一体化坚强局部电网建设,梳理城市重要负荷,研究局部电网结构加强方案,提出保障电源以及自备应急电源配置方案。结合清洁取暖和清洁能源消纳工作开展市(县)级源网荷储一体化示范。

——类型③:园区(居民区)级源网荷储一体化

运用技术手段和互联网+新模式,调动负荷侧调节响应能力。在城市商业区、综合体、居民区,依托光伏发电、微风发电、并网型微电网和充电基础设施等,开展分布式发电与电动汽车(用户储能)灵活充放电相结合。

1.3 源网荷储的经营模式

源网荷储一体化项目打破了传统交易模式,有绿电直供、绿电市场交易、增量配电、虚拟电厂等交易模式。

——模式①:绿电直供

绿电直供模式指的是发电企业直接向用电大户提供绿色电力,绕过传统电网,实现点对点的能源供应。这种模式减少了中间环节,提高了能源利用效率,同时也有助于用电企业减少碳足迹,提升企业形象。

——模式②:绿电市场交易

绿电市场交易则是指在电力市场中,绿色电力作为一种商品进行买卖。发电企业可以将多余的绿色电力出售给需要的企业或个人,而买家则可以购买绿色电力以满足其可持续发展的需求。这种模式促进了绿色电力的市场化,增加了绿色电力的消费选择。

——模式③:增量配电

增量配电是指在现有电网的基础上,通过增加新的配电设施来提供绿色电力服务。这种方式可以更有效地整合分布式能源资源,如太阳能和风能,为特定区域或用户提供稳定的绿色电力供应。

——模式④:虚拟电厂

虚拟电厂(VPP)是一种通过软件和通信技术将分散的分布式能源资源(如太阳能光伏板、风力发电机、储能设备等)进行集中管理和优化调度的系统。虚拟电厂不依赖于物理发电厂,而是通过智能调度,实现能源的高效利用和电网的稳定运行。

1.4 源网荷储的实施价值

——价值①:源源互补

通过灵活发电资源与清洁能源之间的协调互补,解决清洁能源发电出力受环境和气象因素影响而产生的随机性、波动性问题,有效提高可再生能源的利用效率,减少电网旋转备用,增强系统的自主调节能力。

——价值②:源网协调

在现有电源、电网协同运行的基础上,通过新的电网调节技术有效解决新能源大规模并网及分布式电源接入电网时的“不友好”问题,让新能源和常规电源一起参与电网调节,使新能源朝着具有友好调节能力和特性的方向发展。

——价值③:网荷互动

在与用户签订协议、采取激励措施的基础上,将负荷转化为电网的可调节资源(即柔性负荷),在电网出现或者即将出现问题时,通过负荷主动调节和响应来改变潮流分布,确保电网安全经济可靠运行。

——价值④:网储互动

充分发挥储能装置的双向调节作用。储能装置在用电低谷时作为负荷充电,在用电高峰时作为电源释放电能,其快速、稳定、精准的充放电调节特性,能够为电网提供调峰、调频、备用、需求响应等多种服务。

——价值⑤:源荷互动

智能电网由时空分布广泛的多元电源和负荷组成,电源侧和负荷侧均可作为可调度的资源参与电力供需平衡控制,负荷的柔性变化成为平衡电源波动的重要手段之一。引导用户改变用电习惯和用电行为,可汇聚各类柔性、可调节资源参与电力系统调峰和新能源消纳。

2 源网荷储项目建设要点

以构建园区(居民区)级源网荷储一体化项目为例

以构建园区(居民区)级源网荷储一体化项目为例,再结合“电力+算力”的融合模式,以下是一代书生规划院提出的项目建设要点、建设条件、主要建设内容等。

2.1 建设要点

——①规划设计

在规划“电力+算力”园区级源网荷储一体化项目时,应充分考虑区域内的能源需求、可再生能源资源分布、电网结构以及负荷特性。设计应以智能化、信息化为基础,确保系统灵活性和扩展性,同时满足环保和可持续发展的要求。

——②技术集成

项目应采用先进的信息通信技术,实现能源流与信息流的深度融合。集成智能电网技术、分布式能源管理技术、储能技术以及电动汽车充电技术,构建高效、智能的能源管理系统。

——③资金与投资

明确项目的投资主体和资金来源,合理评估项目投资回报率。探索多元化融资渠道,包括政府补贴、银行贷款、社会资本等,确保项目的顺利进行和长期运营。

2.2 建设条件

——①地理位置与环境

选择地理位置优越、环境适宜的区域进行项目建设,确保项目与周边环境和谐共存,同时便于接入电网和交通物流。

——②基础设施配套

确保项目所在地具备必要的基础设施配套,如交通、通信、供水、供气等,为项目的顺利实施提供保障。

——③政策与市场环境

项目实施需与国家和地方的能源政策、电力市场改革相适应。同时,应考虑市场机制的建立,包括电力交易、储能服务、需求响应等,以促进项目的经济性和市场竞争力。

——④法律法规遵循

项目建设和运营过程中,严格遵守国家和地方的法律法规,包括电力法、能源法、环保法等,确保项目合法合规。

2.3 主要建设内容

——①分布式发电系统

建设以太阳能、风能(包括微风风能)等可再生能源为主的分布式发电系统,提高园区内能源自给自足能力,减少对外部能源的依赖。

——②储能系统

部署高效、安全的储能系统,包括电池储能、抽水蓄能等,以平衡供需波动,提高能源利用效率。

——③智能电网与能源管理系统

构建智能电网架构,集成先进的能源管理系统,实现能源的实时监控、优化调度和高效管理。

——④电动汽车充电基础设施

建设配套的电动汽车充电站和充电桩,支持电动汽车的普及和使用,促进清洁能源的消费。

——⑤信息化与智能化平台

开发和部署信息化平台,集成大数据分析、云计算、物联网等技术,实现能源数据的实时采集、处理和分析,提升能源管理的智能化水平。

3 源网荷储项目规划设计

以构建园区(居民区)级源网荷储一体化项目为例

结合以上行业市场研究与项目建设要点,以下是一代书生规划院提出的源网荷储项目规划设计编制层面的建议。

3.1 项目目标与定位规划

——①明确项目目标

确立项目的长远目标和短期目标,包括提高能源自给率、降低碳排放、提升能源效率等,确保项目与国家能源战略和地方发展规划相一致。

——②项目定位

根据区域特点和能源需求,对项目进行准确的市场定位,如绿色能源示范项目、智能电网试点项目等,以吸引投资和政策支持。

3.2 系统架构设计规划

——①能源流架构

设计合理的能源流架构,确保可再生能源、储能系统、负荷管理等各部分高效协同工作,实现能源的最优配置。

——②信息流架构

构建信息流架构,确保数据的实时传输和处理,支持能源流的智能调度和管理,提高系统的响应速度和可靠性。

3.3 技术与设备选型规划

——①技术选型

根据项目需求和目标,选择成熟可靠的技术方案,如智能电网技术、分布式能源管理技术等,确保项目的先进性和稳定性。

——②设备选型

针对不同的应用场景,选择高效、环保的设备,如太阳能光伏板、风力发电机、储能电池等,以满足项目的性能要求。

3.4 安全与可靠性分析

——①风险评估

进行全面的风险评估,包括技术风险、市场风险、环境风险等,制定相应的风险控制和应对措施。

——②可靠性设计

在系统设计中融入可靠性设计原则,确保关键设备和系统的冗余性,提高整个项目的抗风险能力。

3.5 环境与社会影响评估

——①环境影响评估

评估项目对环境的潜在影响,制定相应的减缓措施,确保项目符合环保要求,实现可持续发展。

——②社会影响评估

分析项目对当地社会的影响,包括就业、社区发展等,确保项目能够为当地带来积极的社会效益。

3.6 经济性分析与财务规划

——①成本效益分析

进行详细的成本效益分析,评估项目的经济可行性,确保项目的投资回报率符合预期。

——②财务规划

制定合理的财务规划,包括资金筹措、成本控制、收益分配等,确保项目的财务健康和长期稳定运营。

资讯来源:一代书生规划院

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