2019年3月8日,董事長寇偉在國家電網“泛在電力物聯網”建設工作部署電視電話會議指出,當前公司最緊迫、最重要的任務就是加快推進泛在電力物聯網建設。“泛在電力物聯網”和儲能有什么聯系?儲能在“泛在電力物聯網”有何機遇?
什么是泛在電力物聯網?
寇偉在就任國家電網有限公司董事長后,對外發表了一篇名為《以供給側結構性改革助推國家電網高質量發展》的長文,向外界明確了國網公司未來的工作重點與方向,提出建設“三型兩網”,建設樞紐型、平臺型、共享型,堅強智能電網+泛在電力物聯網。
“泛在電力物聯網”主要是實現電網內外,人-機-設備-云互聯互通。是一個實現電網基礎設施、人員及所在環境識別、感知、互聯與控制的網絡系統。其實質是實現各種信息傳感設備與通信信息資源的(互聯網、電信網甚至電力通信專網)結合,使得有關物體相互感知和反饋控制,形成一個更加智能的電力生產、生活體系。
“泛在電力物聯網”,就是圍繞電力系統各環節,充分應用充分應用現代信息技術和先進通信技術,實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。
國網計劃到2021年初步建成泛在電力物聯網,實現業務協同和數據貫通,初步實現統一物聯管理,實現涉電業務線上率達70%,初步建成公司級智慧能源綜合服務平臺,基本實現對電網業務與新興業務的平臺化支撐。到2024年建成泛在電力物聯網,全面實現業務協同、數據貫通和統一物聯管理,全面形成共建共治共享的能源互聯網生態圈,實現涉電業務上線率90%,實現對電網業務與新興業務的全面支撐。
依據國網規劃泛在電力物聯網建設內容包括提升電網安全經濟運行水平、促進清潔能源消納、打造智慧能源綜合服務平臺、構建能源生態體系等11個重點方向。尤其在促進清潔能源消納方面,國網提出將用市場辦法引導用戶參與調峰調頻,重點通過虛擬電廠和多能互補提高分布式新能源的友好并網水平和電網可調控容量占比,基于電力市場實現集中式新能源省間交易和分布式新能源省內交易,緩解棄風棄光,促進清潔能源消納。而儲能在電網側、新能源發電側、電力市場以及綜合能源服務均有重要應用。
分布式能源
分布式能源是能源革命的重要載體和推進手段,也是未來能源體系重要組成部分,更是治理霧霾環境問題的關鍵途徑。在一系列政策推動下,我國分布式能源在過去幾年迎來蓬勃發展,一批分布式光伏、分散式風電、天然氣分布式能源、能源互聯網、微電網、多能互補項目成批涌現,一批代表性企業正在積極向綜合能源服務轉型,“分布式能源向何處去”成為擺在所有從事分布式能源工作企業面前的一個重大課題。
從產業鏈角度來看,分布式能源由于涉及多種發電方式,因此產業上游涉及行業較多,天然氣分布式發電涉及天然氣及其他能源行業;光伏分布式發電涉及光伏設備制造行業;分布式能源整體涉及電機設備制造行業等。分布式能源中游行業可以按照發電方式的不同分光伏分布式發電、天然氣分布式發電、生物質能發電以及其他分布式發電。分布式能源下游應用主要是產生的能源應用領域,包括工業區域的自發自用、民用區域的結余售電,以及商業區域和公共區域的分布式能源項目等。
在我國分布式能源系統結構中,主要由兩部分組成,分別是天然氣分布式能源以及可再生分布式能源,其中天然氣分布式能源根據聯產系統的不同可以分為熱電聯產系統CHP、冷熱電三聯供系統CCHP和建筑冷熱電聯產BCHP;可再生分布式能源根據供能主體的不同可以分為分散式風力發電、光伏分布式發電和生物質能發電等。
傳統能源供電模式是由發電廠統一發電后傳輸給用戶,難以根據需求調整,傳輸時損耗也較大。而分布式能源供電模式是在用戶所在地附近進行高效能發電,可根據需求及時調整發電量,傳輸損耗小,電能過剩可以供給其他城市,電能不足可以從其他城市補充,效率大大增加。另外,和傳統能源供電模式相比,分布式能源還有節約輸配成本、節約投資、調峰性能好、用電安全性高、環保性強、梯級利用等優點。
由于分布式能源相對于傳統能源具備以上優點,可以分別給個人用戶、企業用戶、電力公司乃至于國家帶來不同程度的效益,具有廣闊的發展前景。
虛擬電廠
虛擬電廠,是聚合優化“源—網—荷”清潔低碳發展的新一代智能控制技術和互動商業模式。這種技術模式無需對電網進行改造,就能充分利用分布式資源,實現電源側的多能互補和負荷側的靈活互動,給電網提供電能和輔助服務,可為破解清潔能源消納的世界性難題和低碳能源轉型提供前瞻性的技術解決方案。
虛擬電廠可看作是在傳統電網物理架構上,利用先進的調控技術、計量技術、通信技術把分布式發電、分布式儲能設施、可控負荷等不同類型分布式資源進行整合協同開展優化運行控制和市場交易的載體,實現電源側的多能互補和負荷側的靈活互動,對電網提供電能或調峰、調頻、備用等輔助服務。
圖片來源:國家電網、安信證券
虛擬電廠的特點符合新一代電力系統“智能互動和開放共享”的發展需求和方向,因此在破解清潔能源消納難題、綠色能源轉型方面可以發揮重要作用:
通過聚合用戶側可控負荷,提高電網可調控容量占比,提升新能源并網承受能力;
將分布式新能源聚合成一個實體,通過協調控制、智能計量和源荷預測,解決分布式新能源接入成本高和無序并網的問題,提高分布式新能源的接納能力;
通過聚集分布式電源、儲能設備和可控負荷,實現冷、熱、電整體能源供應效益最大化,促進清潔能源消納和綠色能源轉型。
圖片來源:國家電網、安信證券
電動汽車車聯網
泛在電力物聯網的價值,是服務終端客戶。以電網目前建設運營的智慧車聯網平臺為例,目前已經連接了全社會80%的公共充電樁以及4萬多輛電動汽車。基于這樣的資源集合,電網可以為客戶提供的不僅局限于充電服務,還擴展到了更多車輛服務,可以與政府、電動汽車上下游企業分享平臺上的數據信息,例如電網已經利用自身的數據資源,為重慶、江西等六個省份的政府部門提供了充電監管平臺,方便政府部門管理決策。電網的泛在物聯網可以為類似于智慧車聯網平臺這樣的平臺提供強大的數據支撐,能夠最大范圍拓展一個產業的生態圈,提供更多增值服務。
目前,電網顯性的供電價值已經得到了利用,但數據一類的隱性價值并未充分開發。未來,隨著數據挖掘的深入,傳統電網業務與新興業務的碰撞將會帶來更多機遇。
什么是泛在電力物聯網?
寇偉在就任國家電網有限公司董事長后,對外發表了一篇名為《以供給側結構性改革助推國家電網高質量發展》的長文,向外界明確了國網公司未來的工作重點與方向,提出建設“三型兩網”,建設樞紐型、平臺型、共享型,堅強智能電網+泛在電力物聯網。
“泛在電力物聯網”主要是實現電網內外,人-機-設備-云互聯互通。是一個實現電網基礎設施、人員及所在環境識別、感知、互聯與控制的網絡系統。其實質是實現各種信息傳感設備與通信信息資源的(互聯網、電信網甚至電力通信專網)結合,使得有關物體相互感知和反饋控制,形成一個更加智能的電力生產、生活體系。
“泛在電力物聯網”,就是圍繞電力系統各環節,充分應用充分應用現代信息技術和先進通信技術,實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統。
國網計劃到2021年初步建成泛在電力物聯網,實現業務協同和數據貫通,初步實現統一物聯管理,實現涉電業務線上率達70%,初步建成公司級智慧能源綜合服務平臺,基本實現對電網業務與新興業務的平臺化支撐。到2024年建成泛在電力物聯網,全面實現業務協同、數據貫通和統一物聯管理,全面形成共建共治共享的能源互聯網生態圈,實現涉電業務上線率90%,實現對電網業務與新興業務的全面支撐。
依據國網規劃泛在電力物聯網建設內容包括提升電網安全經濟運行水平、促進清潔能源消納、打造智慧能源綜合服務平臺、構建能源生態體系等11個重點方向。尤其在促進清潔能源消納方面,國網提出將用市場辦法引導用戶參與調峰調頻,重點通過虛擬電廠和多能互補提高分布式新能源的友好并網水平和電網可調控容量占比,基于電力市場實現集中式新能源省間交易和分布式新能源省內交易,緩解棄風棄光,促進清潔能源消納。而儲能在電網側、新能源發電側、電力市場以及綜合能源服務均有重要應用。
分布式能源
分布式能源是能源革命的重要載體和推進手段,也是未來能源體系重要組成部分,更是治理霧霾環境問題的關鍵途徑。在一系列政策推動下,我國分布式能源在過去幾年迎來蓬勃發展,一批分布式光伏、分散式風電、天然氣分布式能源、能源互聯網、微電網、多能互補項目成批涌現,一批代表性企業正在積極向綜合能源服務轉型,“分布式能源向何處去”成為擺在所有從事分布式能源工作企業面前的一個重大課題。
從產業鏈角度來看,分布式能源由于涉及多種發電方式,因此產業上游涉及行業較多,天然氣分布式發電涉及天然氣及其他能源行業;光伏分布式發電涉及光伏設備制造行業;分布式能源整體涉及電機設備制造行業等。分布式能源中游行業可以按照發電方式的不同分光伏分布式發電、天然氣分布式發電、生物質能發電以及其他分布式發電。分布式能源下游應用主要是產生的能源應用領域,包括工業區域的自發自用、民用區域的結余售電,以及商業區域和公共區域的分布式能源項目等。
在我國分布式能源系統結構中,主要由兩部分組成,分別是天然氣分布式能源以及可再生分布式能源,其中天然氣分布式能源根據聯產系統的不同可以分為熱電聯產系統CHP、冷熱電三聯供系統CCHP和建筑冷熱電聯產BCHP;可再生分布式能源根據供能主體的不同可以分為分散式風力發電、光伏分布式發電和生物質能發電等。
傳統能源供電模式是由發電廠統一發電后傳輸給用戶,難以根據需求調整,傳輸時損耗也較大。而分布式能源供電模式是在用戶所在地附近進行高效能發電,可根據需求及時調整發電量,傳輸損耗小,電能過剩可以供給其他城市,電能不足可以從其他城市補充,效率大大增加。另外,和傳統能源供電模式相比,分布式能源還有節約輸配成本、節約投資、調峰性能好、用電安全性高、環保性強、梯級利用等優點。
由于分布式能源相對于傳統能源具備以上優點,可以分別給個人用戶、企業用戶、電力公司乃至于國家帶來不同程度的效益,具有廣闊的發展前景。
虛擬電廠
虛擬電廠,是聚合優化“源—網—荷”清潔低碳發展的新一代智能控制技術和互動商業模式。這種技術模式無需對電網進行改造,就能充分利用分布式資源,實現電源側的多能互補和負荷側的靈活互動,給電網提供電能和輔助服務,可為破解清潔能源消納的世界性難題和低碳能源轉型提供前瞻性的技術解決方案。
虛擬電廠可看作是在傳統電網物理架構上,利用先進的調控技術、計量技術、通信技術把分布式發電、分布式儲能設施、可控負荷等不同類型分布式資源進行整合協同開展優化運行控制和市場交易的載體,實現電源側的多能互補和負荷側的靈活互動,對電網提供電能或調峰、調頻、備用等輔助服務。
圖片來源:國家電網、安信證券
虛擬電廠的特點符合新一代電力系統“智能互動和開放共享”的發展需求和方向,因此在破解清潔能源消納難題、綠色能源轉型方面可以發揮重要作用:
通過聚合用戶側可控負荷,提高電網可調控容量占比,提升新能源并網承受能力;
將分布式新能源聚合成一個實體,通過協調控制、智能計量和源荷預測,解決分布式新能源接入成本高和無序并網的問題,提高分布式新能源的接納能力;
通過聚集分布式電源、儲能設備和可控負荷,實現冷、熱、電整體能源供應效益最大化,促進清潔能源消納和綠色能源轉型。
圖片來源:國家電網、安信證券
電動汽車車聯網
泛在電力物聯網的價值,是服務終端客戶。以電網目前建設運營的智慧車聯網平臺為例,目前已經連接了全社會80%的公共充電樁以及4萬多輛電動汽車。基于這樣的資源集合,電網可以為客戶提供的不僅局限于充電服務,還擴展到了更多車輛服務,可以與政府、電動汽車上下游企業分享平臺上的數據信息,例如電網已經利用自身的數據資源,為重慶、江西等六個省份的政府部門提供了充電監管平臺,方便政府部門管理決策。電網的泛在物聯網可以為類似于智慧車聯網平臺這樣的平臺提供強大的數據支撐,能夠最大范圍拓展一個產業的生態圈,提供更多增值服務。
目前,電網顯性的供電價值已經得到了利用,但數據一類的隱性價值并未充分開發。未來,隨著數據挖掘的深入,傳統電網業務與新興業務的碰撞將會帶來更多機遇。