2023年是工商业储能应用的元年。据初步预计,2023年国内工商业储能新增装机规模将达8GWh,同比增300%,工商业企业配储意愿将不断提升。在此背景下,工商业源网荷储一体化是实现工商业园区分布式风、光清洁能源就地利用与就近消纳,打造“储能+”多终端灵活接入与快速协同,以及实现工商业用户能源接入、管理与使用自由的重要载体与主要抓手。
7月24日,华自科技深圳创新研究院副院长张福兴发表了主题演讲“工商业源网荷储一体化,助力实现‘能源自由’”。
张福兴表示,首先,工商业源网荷储一体化是新型电力系统建设的关键。
在能源结构向低碳化、绿色化转型的新阶段,中国提出了3060双碳目标,国家相关部委也提出了构建以新能源为主体的新型电力系统。在企业层面,国网、南网以及众多能源企业,都在为如何更好地构建新型电力系统以及实现能源低碳化转型发展贡献智慧与力量。
在构建新型电力系统的过程中,源网荷储一体化模式越来越多,落地的案例也越来越典型。相较于传统电网,源网荷储一体化的网架结构由“发输变配用”单向垂直结构升级为双向网状结构,实现信息域向物理域的深度、全面渗透;源荷关系也由“源随荷动、荷不可调”转为“源荷互动、源荷可调”,有效解决了新能源发电地理分布分散、时间上生产不连续、消纳问题突出等问题。
在源网荷储一体化实施路径上,国家层面提出了省级、市级、园区级三种典型模式。目前园区级相对来说最好着手,并呈现出大规模爆发的趋势。因此,工商业(园区)是推进源网荷储一体化的重要载体,更是突破口。
第二,工商业源网荷储一体化的系统实现。
张福兴指出,在工商业源网荷储一体化系统实现方面,目前从国家到地方、学术界到产业界都引起了足够的重视。
华自科技在工商业源网荷储一体化系统实现方面,利用先进通信、自动控制与智能物联技术,聚合分布式源、网、荷、储资源,服务工商业经济可靠供电及区域用能供需平衡,在大电网主导下形成区域多微网协同、源网荷储一体化的稳健可控的新型能源网络。
工商业源网荷储一体化的内涵包括以下几个方面:
一、工商业源网荷储一体化的核心要素是“储”,本质是“区域源网荷储协同响应、动态平衡”。
二、“源网荷储”中,“网”使现行配电网络重构:单向能源流转向双向能源流及多向信息流的网格化网络转变,实现受控单元有效精准控制;
三、“源”、“荷”通过分布式电源、负荷的精准预测与聚合响应,形成支撑区域供需平衡重要载体;
四、“储”配置于区域能源网的关键节点,促进分布式清洁能源消纳、保障区域电网实时动态平衡,以及系统运行成本与效能最优。
系统组成方面,华自科技打造的工商业源网荷储一体化系统,自底向上分为受控终端灵活接入层、源网荷储就地控制层、源网荷储一体化云边协同管控层三层架构,实现接入终端、通信网络、协控设备、优化策略、数据中台、管控平台、运维展示等板块的组网协同。
典型形态方面,华自科技打造的工商业源网荷储一体化能源网络,打破了传统源随荷动的能源供给形态,支撑并实现源网互动、源荷互动、源储互动、网荷互动、网储互动、荷储互动等多种形态。其中,源网互动实现分布式风光清洁能源的就地利用、就近消纳;源荷互动实现电源和负荷的精准预测、精确匹配;源储互动实现分布式电源的即插即用、需则可用;网储互动实现电网与储能的相互支撑、有序协同。
主要功能方面,华自科技打造的工商业源网荷储一体化能源网络,实现了源网荷储资源在园区、社区、商业区的统筹管理、灵活响应。通过分区分层运行控制、全景信息分析与预警,实现远程集控、运营优化、交易结算、需求响应、能效管理、虚拟电厂、智能运维、智能运维、设备资产管理等功能。
核心产品方面,围绕“核心产品系列化”、“系列产品标准化”、“标准产品数智化”的发展思路,华自科技推出了面向工商业源网荷储一体化的多款产品,包括储能变流器PCS、协调控制器CCS、能量管理系统EMS、厢式/柜式一体化储能系统、安全通信设备、智能测控装置、智能巡检机器人、远程集控云平台等。
关键技术方面,华自科技通过多能物联(即插即用,需则可用)、边缘智能(云边协同,即时响应)、物联通信(物物互联,多能互动)、体系安全(多重防护,安全可控)、智能平台(集约管控,平台赋能)、优化算法(人工智能,数字孪生)六大关键技术,赋能工商业源网荷储一体化实现能源接入、管理与使用自由。
三、华自科技工商业源网荷储一体化应用案例。
第一个是国网湖南电力源荷聚合互动响应平台,聚合湖南省内分散分布的风光水电源及工商民负荷资源,提高分布式风光清洁能源的接入与消纳能力,提升工商业用户柔性可控负荷资源的利用效率与效益。
第二个是5G技术在工业园区源网荷储一体化中应用项目,基于多能物联与5G技术实现工业园区级源-网-荷-储终端物理汇聚、信息互通、协调互动。该项目成功入选国家工信部、能源局2022年度能源领域5G应用优秀案例。
第三个是张家界风光储充荷多位一体综合示范项目,该项目构建了含“风-光-储-充-荷”多位一体能源网络,打造景区民宿、工商业等用能场景,实现终端信息全息感知、数据实时可靠传输、全景可视化展示。该项目入围国网公司2021年度能源互联网专项试点示范项目及国网湖南电力大数据成果应用TOP10。
第四个是充电站源网荷储一体化项目,打造光-储-充智能有序充电新模式,服务充电网络建设运营,提升充电站绿能比例、光储充协控能力以及车主充电服务体验。
第五个是交直流高压混联光储微网项目,由交流配电、直流储能、直流光伏、高压直流母线等共同构成交直流高压混联光储微网,采用双电源、多端口、高电压、环状网实现交直流混联与灵活高效供电。
张福兴总结,构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“3060双碳”目标的载体与抓手。工商业源网荷储一体化是推动新型电力系统朝向多能、绿能、节能、智能方向发展的强劲引擎,更是突破口。其核心要素是“储”,本质是“区域源网荷储协同响应、动态平衡”,实现传统“源随荷动”向“源网荷储协同互动”转型。工商业源网荷储一体化可实现分布式风光储充荷等资源的即插即用、需则可用、灵活组网、协同可控、动态平衡、实时在控,丰富用户接入、组网、通信、算力、管控、安全等自由体验。
原标题:华自科技:工商业源网荷储一体化,助力实现“能源自由”