在“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下,微電網(wǎng)作為分布式新能源與儲(chǔ)能集成的獨(dú)立智能化能源系統(tǒng),不僅助力企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型,還通過園區(qū)、工商業(yè)等場(chǎng)景的應(yīng)用,為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)能減排作出積極貢獻(xiàn)。同時(shí),為應(yīng)對(duì)新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定性挑戰(zhàn),未來電力調(diào)度將從單一發(fā)電側(cè)調(diào)度轉(zhuǎn)型為發(fā)電側(cè)和需求側(cè)共擔(dān)的雙向調(diào)度模式。在此背景下,工業(yè)園區(qū)級(jí)綠色微電網(wǎng)的建設(shè)尤為重要,通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)精準(zhǔn)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)新能源高效消納、能源效率提升及負(fù)荷側(cè)靈活調(diào)控,為構(gòu)建安全穩(wěn)定的新型能源體系提供有力支撐。
應(yīng)對(duì)綜合能源建設(shè)挑戰(zhàn)
當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展而日益復(fù)雜多樣,在進(jìn)行綜合能源建設(shè)(如用電管理、空調(diào)節(jié)能、光伏運(yùn)維、熱水工程等)的過程中,面臨顯著挑戰(zhàn)。首要問題在于缺乏自主管理平臺(tái),依賴外部應(yīng)用不僅存在數(shù)據(jù)泄露和管理上的風(fēng)險(xiǎn),還限制了功能的個(gè)性化定制。其次,系統(tǒng)間的孤立導(dǎo)致運(yùn)維監(jiān)控效率低下,管理成本隨項(xiàng)目增多而攀升,且容易出錯(cuò)。再者,數(shù)據(jù)的分散存儲(chǔ)與分析能力不足,使得數(shù)據(jù)價(jià)值未能充分挖掘,難以形成全面的智慧能源分析體系。最后,智慧能源分析系統(tǒng)的缺失,使得企業(yè)在應(yīng)對(duì)客戶日益增長(zhǎng)的能耗管理、預(yù)測(cè)及節(jié)能減排等高級(jí)需求時(shí)顯得力不從心。
為解決上述問題,浙達(dá)能源提出構(gòu)建智慧園區(qū)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)解決方案。這一策略旨在通過綜合采集各種用能數(shù)據(jù),打破信息壁壘,實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同,從而消除信息孤島。
(1)從管理層面,打破“部門級(jí)”界限,將資源、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)整合至“企業(yè)級(jí)”層面,提升整體運(yùn)營效率;
(2)從技術(shù)層面,將企業(yè)共性的數(shù)據(jù)進(jìn)行服務(wù)化處理,沉淀于數(shù)據(jù)中臺(tái),為前端業(yè)務(wù)應(yīng)用構(gòu)建及數(shù)據(jù)分析提供強(qiáng)有力的支持。
通過這些措施,可以有效解決數(shù)據(jù)復(fù)用性低、業(yè)務(wù)靈活性差、新業(yè)務(wù)建設(shè)周期長(zhǎng)及成本高昂等問題。不僅實(shí)現(xiàn)多種能源形態(tài)的節(jié)能優(yōu)化,還可以提升各種用能設(shè)備的高效運(yùn)維能力,更好地滿足用戶的多元化和高級(jí)化能源管理需求。
微電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)解決路徑
微電網(wǎng)通常由多種能源、負(fù)荷和儲(chǔ)能設(shè)備組成,包括太陽能光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)(如電池、超級(jí)電容器等)以及傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組,呈現(xiàn)復(fù)雜多元的組成結(jié)構(gòu),其分布式特性可以減少對(duì)主電網(wǎng)單一節(jié)點(diǎn)的依賴,提高電網(wǎng)可靠性。
依托微電網(wǎng)當(dāng)前及未來規(guī)劃的源、荷、儲(chǔ)靈活可調(diào)資源,浙達(dá)能源精心打造了一套高可靠互聯(lián)協(xié)同的交直流互聯(lián)微電網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鄰域間功率的協(xié)同優(yōu)化,大幅提升了源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)之間的橫向靈活互動(dòng)能力和云、邊、端縱向高效協(xié)同能力。
該系統(tǒng)核心在于其基于控制組態(tài)的嵌入式微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS),內(nèi)置先進(jìn)算法,通過集成通信組態(tài)、圖模組態(tài)、控制組態(tài)等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)各種控制策略的靈活配置以及不同控制目標(biāo)和控制邏輯的即插即用、即配即用,極大地提升了系統(tǒng)的靈活性與適應(yīng)性,不僅具備高度的可推廣性和可復(fù)制性,還有效降低了微電網(wǎng)集群在軟硬件建設(shè)的成本,為微電網(wǎng)的規(guī)?;瘧?yīng)用與高效管理開辟了新路徑。
微網(wǎng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)的總體方案
該系統(tǒng)主要功能包括:
(1)系統(tǒng)管理:用于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)管理,如賬號(hào)創(chuàng)建、分配權(quán)限、工作流、消息推送、日志記錄等系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐建設(shè)。其中,權(quán)限管理功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶、機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)化管理。日志管理功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)操作的全過程記錄;
(2)智能運(yùn)維:包括設(shè)備生命周期管理、報(bào)警分析(對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行實(shí)時(shí)告警,并對(duì)告警信息進(jìn)行記錄和分類統(tǒng)計(jì))、電能質(zhì)量分析、實(shí)時(shí)工況統(tǒng)計(jì)等;
(3)優(yōu)化運(yùn)行:包括態(tài)勢(shì)覺察、負(fù)荷預(yù)測(cè)(根據(jù)當(dāng)前天氣狀態(tài),結(jié)合動(dòng)態(tài)的影響因子分析,得到日負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果)、發(fā)電預(yù)測(cè)(結(jié)合季節(jié)性因素等影響因子得到分布式能源功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù))、優(yōu)化調(diào)度等;
(4)虛擬電廠:通過參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng),參與電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),滿足電網(wǎng)的削峰填谷需求,發(fā)展售電業(yè)務(wù),獲取相應(yīng)收益;聚合用戶的集中式與分布式儲(chǔ)能,構(gòu)建云端虛擬儲(chǔ)能,通過分析預(yù)測(cè)與優(yōu)化調(diào)度與電力市場(chǎng)簽訂合同,出售云儲(chǔ)能服務(wù)支撐需求響應(yīng),促進(jìn)可再生能源消納。
智慧能源全要素調(diào)節(jié)的實(shí)際應(yīng)用
在杭州蕭山某園區(qū)內(nèi),浙達(dá)能源設(shè)計(jì)并建設(shè)了一套園區(qū)綜合能源管理平臺(tái)。該平臺(tái)基于先進(jìn)的云計(jì)算架構(gòu),能夠接入電站所有設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全天候、高精度的數(shù)據(jù)監(jiān)控與預(yù)警機(jī)制。其核心功能在于優(yōu)化微電網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行模式,確保在并網(wǎng)狀態(tài)下,系統(tǒng)能優(yōu)先調(diào)度并利用清潔能源,最大化提升新能源發(fā)電的利用率與效益。
平臺(tái)內(nèi)部實(shí)施了一套精細(xì)化的能源管理策略,遵循“自發(fā)自用,余電上網(wǎng),差額補(bǔ)足”的原則,園區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的新能源電力首先滿足自身用電需求,多余電量則自動(dòng)上傳至電網(wǎng),而在電力不足時(shí)則通過智能調(diào)度從電網(wǎng)獲取補(bǔ)充電能。有效平衡了新能源發(fā)電的供需關(guān)系。
該平臺(tái)還集成了先進(jìn)的儲(chǔ)能系統(tǒng),作為微電網(wǎng)體系中不可或缺的關(guān)鍵電源。不僅顯著增強(qiáng)了新能源發(fā)電的消納能力,減少了園區(qū)對(duì)外部電網(wǎng)的依賴,更有效提升了新能源在整個(gè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比,為園區(qū)向零碳排放目標(biāo)邁進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
憑借一系列的數(shù)智化能源管理手段,浙達(dá)能源成功助力園區(qū)構(gòu)建起綠色、高效、可持續(xù)的能源生態(tài)系統(tǒng),推動(dòng)了分布式能源與微電網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。作為建設(shè)新型能源體系的技術(shù)先鋒,浙達(dá)能源將持續(xù)創(chuàng)新,推動(dòng)更多低碳實(shí)踐落地,為客戶提供可復(fù)制、可擴(kuò)展的低碳發(fā)展方案,加速推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型,攜手各界向零碳排放的未來邁進(jìn)。