随着光伏系统的降本增效和风能等清洁能源的广泛应用,多能互补慢慢的变成了传统分布式能源不可或缺的重要因素。
近期,交谷太阳能和国家电网武汉南瑞公司合作的上海交通大学综合能源系统就采用了多种能源,其中有光伏、风能、地源热泵、市电等多种能源。
作为国内专业的智慧能源系统集成商交谷太阳能始终致力于新能源产品的实践应用,并且在智慧园区、智慧城市的理论研究和实践中逐步摸索出一条切实可行的路径。
一个园区或者是智慧城市,一定要考虑建设一个非常好的内部的商业模式。内部的商业模式不是对外的,不是对上的,而是对园区内用户的,这样的一个商业模式应该是怎样?最科学的模式就是节点能价的模式。节点能价的模式第一步是要通过计算确定各个地方的用能成本是多少,用能成本包括四个部分:一是能量发出来的成本;二是传输损耗的成本;三是网络阻塞的成本;四是多能耦合的成本。然后需要科学精准地计算各个结点的能价,包括冷价、热价、气价和电价,不同时刻、不同地点的价格,只有通过精准计算,才能使园区总的用能成本显著下降,因为能用价格的信号来引导用户用能。这样整个园区的用能成本则能够最终靠柔性的能价手段得到非常明显下降。
多能互补系统是传统分布式能源应用的拓展,是一体化整合理念在能源系统工程领域的具象化,使得分布式能源的应用由点扩展到面,由局部走向系统。具体而言,多能互补分布式能源系统是指可包容多种能源资源输入,并具有多种产出功能和输运形式的区域能源互联网系统。它不是多种能源的简单叠加,而要在系统高度上按照不同能源品位的高低做综合互补利用,并统筹安排好各种能量之间的配合关系与转换使用,以取得最合理能源利用效果与效益。
如何通过“多能互补、源网荷协同”实现安全供能前提下的效益最大化,这是在能源互联网项目的实施中,业主都很关心的一个焦点问题。这实现起来并不是特别容易,从技术层面来看,这个焦点问题可归结为复杂的多能流网络的最优控制问题。这个最优控制问题是要追求效益的最大化,效益=收入-费用,约束前提是安全供能。这里的收入包括了售能、售服务,费用有购能、购服务等。优化的手段分布在冷、热、气、电、水、交通,源、网、荷、储等所有的环节。约束条件包括供需平衡、运行的物理范围,以及供能安全等。这个焦点问题最终是通过一套系统来实现的,这套系统就叫做多能互补综合能量管理系统。
相较于传统电网,综合能源系统在产能、用能、储能、能量传输和转换等方面都发生了很大变化。高比例可再次生产的能源与大规模储能设备的接入,热泵和电动汽车等新型负荷的出现以及电力、天然气、供热和交通等多类型能源系统的交叉互联等因素,大大增强了综合能源系统的运行、调控难度,对各能源系统的可靠、安全运作提出了更高的要求。
对于白天用能很大而晚上很少或者不需要用能的企业来说,削峰填谷的储能系统就具备极高的投资价值。并且这些用能大户再接入光伏和风能等清洁能源以后,对公司的运营费用将会大大的降低,不失为一项长期的、高效的、高收益的投资渠道。
目前,交谷太阳能联合国家电网武汉南瑞公司正在多个园区和高校推广应用多能互补综合能量管理系统。