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深度好文|区域智慧能源生长现状及其相关问题的探讨

  • 时间:2018-10-17
  • 泉源:尊龙凯时

一、智慧能源简介

  “互联网+”智慧能源(以下简称能源互联网)是一种互联网与能源生产、传输、存储、消耗以及能源市场深度融合的能源工业生长新形态,具有装备智能、多能协同、信息对称、供需疏散、系统扁平、生意开放等主要特征。

  凭证地理界线规模,智慧能源可以分为:(1)全球、洲际、国家、省际、城际、城域的全域能源互联网(国家、省、市层面的能源侧与传输侧);(2)一个较小规模内的区域(或局域)智慧能源,例如工业园区、城镇区、商务区(用户侧)。其中,区域(或局域)智慧能源,也称园区智慧能源、区域综合能源,具有界线清晰、投资适量、建设无邪、历程可控、资产优质、盈利稳固、配售电(燃气)政策铺开等特点,备受市场上投资企业青睐。(3)针对一个医院、旅馆、飞机场、火车站、数据中心、阛阓、工厂(用户端)而建设的终端一体化集成供能系统,即简单能源站。

  现在在市场上,一样平常市场化投资企业关注的是园区智慧能源和简单能源站。

二、智慧能源现状

  1、简单能源站

  简单能源站一样平常是指针对一个医院、旅馆、飞机场、火车站、数据中心、阛阓、工厂等简单用户而建设的终端一体化集成供能系统。系统以知足用户冷热负荷为主要目的。在用户侧爆发冷热的主要能源有:电力和燃气。电力供冷热主要是通过电热锅炉、电制冷机、空调、热泵等用电装备爆发冷热。燃气供冷热主要是通过燃气锅炉、直燃机、燃气热泵、燃气发电机烟气余热等用气装备爆发冷热。电转热效率低,因此无法在用户侧大规模使用电力爆发热。燃气供冷效率低,因此无法大规模在用户侧使用燃气制冷。

  它的优点是:

  (1) 总体建设规模小,投资小。

  (2) 针对简单用户,商业模式简朴。

  (3) 项目建设周期短,一样平常在一年以内。

  (4) 能源收费较量容易,一样平常不保存拖欠用度的情形。

  它的弱点是:

  (1) 用户简单,电、热、冷负荷简朴且不互补,必需按最大冷热负荷设置装备,导致装备容量较大,投资增添,且长时间低负荷运行,现实使用效率较低。

  (2) 系统一次性所有投资,但用户却长时间不达产,导致投资方装备恒久低负荷运行,经济效益较差。

  (3) 投资方议价能力较弱,能源价钱较量难协商。

  (4) 发电装机容量和上网电价受到电力接入的制约。

  (5) 现在各地燃气价钱较高,电价较低,导致燃气发电机运行经济性较差。

  (6) 无法大规模接纳电制热,并且气价相对较高,导致供热经济效益较低。

  (7) 简单用户系统用燃宇量较少,难以与燃气公司议价、争取气价优惠。

  (8) 不可LNG点供作为燃气泉源,现在大大都LNG点供都保存建设不按流程,现场不知足消防、清静要求等问题。

  现在,由于简单能源站必需按知足最大冷热负荷设置容量,负荷不互补,装机总容量往往偏大,并且是一次性全额投资,同时大大都用户恒久不达产,再加上各地燃气价钱较高、电价较低,项目受到燃气和电力的双重制约,导致市场上绝大部分简单能源站项目经济效益较差。

  2、园区智慧能源项目

  (1)园区智慧能源的界说

  在一个界线清晰的工业园区、城镇区、商务区(用户侧),因地制宜,充分使用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源和自然气等清洁能源,以多能互补和电、热、冷、气等综合供能方法为焦点,在园区内建设多个漫衍式能源站,互联互通,所爆发的电、热、冷、气等终端能源通过内部配电网、热力网、燃气网,运送至终端用户,知足用户电、热、冷、气等能源需求。同时,建设园区智慧运行云平台,通过智能化调控运营管理信息系统,实现智慧供电、智慧供热、智慧供冷、智慧运营。如下图所示。

典范园区智慧能源示意图

  它的优点是:

  (1) 接纳区域综合能源发配售用一体化服务的商业模式,政府、企业、用户等多元主体加入,互利共赢,切合国家能源生长偏向,推进阻力较小。

  (2) 园区内用户类型多样,用户群体大,冷、热、电负荷互补性强,可以有用降低总体建设规模。

  (3) 恒久为园区内大宗的工商业、住民提供综合能源服务,用能需求量较大,盈利能力较稳固。

  (4) 园区内可使用的空闲屋顶、绿地多,可以大规模建设光伏、风电、热泵等可再生能源,充分使用外地种种资源。

  (5) 园区用户多且用能需求大,再加上接纳了燃气多联供、外部市政电力、智慧配网、智慧运行云平台等包管手段,可以高比例消纳光伏、风电、热泵等可再生能源,多能互补,获得经济效益的同时,实现能源的绿色低碳、可一连生长。

  (6) 接纳了多能互补、能源互联网的新型供能方法,能源生产侧多能互补,能源传输环节互联互通,能源消耗侧智能互补,能够有用实现能源供需匹配、资源合理设置、系统清静稳固。

  (7) 综合能源供应的产品多元化,电、热、冷、气交织互补,能够优化产品组合及定价,整体供能价钱有包管。

  (8) 能够有用阻止光伏、风电的限电、津贴不到位、漫衍式售电收益无包管的问题,使项目收入有包管。

  (9) 园区有大宗用户基数,可以综合拓展相关工业与服务,包括园区地产、电动汽车销售/租赁、社区综合服务、旅游、旅馆、金融等。

  (10) 园区智慧能源中的能源配网(配电网、燃气网、热力网)是自然“垄断”营业,投资体量适中、盈利恒久稳固,资源青睐,容易融资。

  它的弱点是:

  (1) 整个项目总体建设规模大,总投资大,所有周期较长,危害较大。因此整个项目必需因地制宜,统一妄想、分步实验,凭证园区现实需求,分期建设,实现供需匹配,操作无邪可控,疏散投资,才华大大降低了危害,获得恒久收益。

  (2) 面临电力电网企业、燃气企业的制约或竞争。虽然电力刷新、油气刷新已经推行,涉及到配售电、上网电价、燃气供应及价钱的时间,仍受到对方的抵制和控制,议价能力弱,协商谈判处于劣势。

  3、小结

  综上所述,简单能源站自己保存着难以解决的问题,市场上此类项目大部分经济效益较差。园区智慧能源具有投资体量适中、分期建设投资、用能有包管、盈利较恒久稳固、融资较容易、操作无邪可控、总体危害可控等优点。同时,应思量与燃气、电网公司的合作,争取优惠气价和上网电价;在有条件的地方,应优先掌握自然垄断的配电网、燃气网和热力网,实验阻力较小,能够大大提高经济效益。

三、园区智慧能源现状

  园区智慧能源在妄想实验历程中可以分成两类:一是以电力为主的园区智慧能源;二是以燃气为主的园区智慧能源。

  1、以电力为主的园区智慧能源

  以电力系统为焦点,团结燃气系统和热力系统,以电力为园区主要动力泉源,爆发电、冷和热,为园区提供电、热、冷等综合能源供应及服务。

  它的优点是:

  (1) 我国智能电网手艺国际领先,园区智能配电网的应用也普遍成熟。

  (2) 可以高比例有用消纳园区内部及周边的可再生能源电力(光伏、风电)。

  (3) 以园区外部市政电力为调理增补,可以有用镌汰或者不使用燃气。

  (4) 适用于以电力、供冷为主的园区,且要求少少或无集中供热供气需求。

  它的弱点是:

  (1) 电力无法大规模爆发蒸汽、采暖、燃气,因此不适用于具有集中供热、供气负荷需求的园区。

  (2) 电力无法大规模爆发蒸汽、采暖、燃气,因此不适用于具有大宗采暖、蒸汽、燃气负荷需求的园区。

  (3) 在采暖、蒸汽负荷需求较大的园区,受到燃气制约,难以推进。如若以电力爆发热力,导致总投资剧增,且综合能源使用效率低下,经济效益较差。

  (4) 难以为园区集中供热,受到燃气公司或热力公司制约和竞争,难以实现综合能源供应服务模式。

  2、以燃气为主的园区智慧能源

  以燃气系统为焦点,团结电力系统和热力系统,以燃气为园区主要动力泉源,爆发电、冷和热,为园区提供电、热、冷、气等综合能源供应及服务。

  它的优点是:

  (1) 燃气在园区的应用是接纳冷热电多联供方法,即燃气先通过燃气发电机爆发电力,然后发电后的余热再举行制冷制热,综合能源使用效率高于70%(一样平常电力系统综合效率约33%),同时售电、热、冷,经济效益较好

  (2) 燃气可以大规模爆发蒸汽和采暖,适用于具有大宗热力需求的园区。

  (3) 燃气是清洁能源,适用于替换园区燃煤锅炉(供热),举行大规模的供蒸汽和采暖。

  (4) 燃气也是园区用户的一种终端能源需求形式,例如商业住民餐饮、工业质料、冶炼熔融行业等。

  (5) 燃气管网已笼罩我国大部分区域,且燃气运送险些没有燃宇量的损失。

  (6) 燃气发电成熟稳固,可以有用解决可再生能源电力(光伏、风电)的不一连、电能质量差等问题,高效集成互补,并提高消纳可再生能源电力。

  它的弱点是:

  (1) 受到燃气公司的制约和竞争,且现在我国大部分地区燃气价钱较高、电价较低,导致大部分燃气冷热电多联供系统经济性较差,从而使得园区智慧能源项目经济效益降低。

  (2) 受到电网电力的制约和竞争,因此燃气冷热电多联供的装机容量无法做到在园区内的最合理匹配和运营,导致经济效益下降。

  (3) 受燃气、电力的双重制约和竞争,不适用于以电力、供冷为主的园区。

  3、差别类型园区智慧能源生长现状

  现在,我国园区智慧能源项目大多是由电力电网公司牵头,更关注电力的融合互补、互联互通,但热能的传输损失要远大于电,并且在用户终端(园区)能源需求中热能占比一样平常也高于电,导致项目受到燃气公司或热力公司强烈制约和竞争,要么难以实现综合能源供应服务的目的,要么经济效益较差。

  现在,日本正从古板简单能源站走向园区智慧能源模式,园区智慧能源推进大多以燃气公司为实验主体,以既有修建为实验工具,以区域集中供冷供热为实验内容,是国际上较乐成的案例。在我国,以燃气公司为实验主体的项目,生长以燃气为主的园区智慧能源,但由于其焦点目的是销售燃气,且受到电网电力制约,且大部分项目建设规模过大(特殊是燃气多联供),导致供需不匹配,装备使用率低,综合能源使用率低,经济效益远远达不到预期。

  关于既不是电力电网企业、也不是燃气企业的公司,则使用自身在光伏、风电领域的优势,推进园区智慧能源项目,同时受到电力电网企业、燃气企业的制约和竞争。现在,他们在新增配电网领域主要选择与电力电网企业合作,在园区综合供能项目主要选择与燃气企业合作,都不可阻止的遇到项目建设规模过大、投资过大、供需不匹配、装备使用率低、能源效率低、经济效益不达预期等问题。

  4、燃气泉源

  关于不掌握燃气网的园区智慧能源项目,若是热力(蒸汽、采暖)需求较大,燃气泉源问题一样平常有三种解决计划:

  (1)与上游供气公司直接签署供气协议,为项目建设供气专线。利益是获得门站燃气价钱,但需要自建供气专线管道,投资增添,同时要协调气源指标。

  (2)与外地燃气公司合作建设项目公司,争取优惠气价,并共享能源服务收益。利益是燃气公司方面阻力相对较小,燃气公司还可资助协调外地政府关系。

  (3)LNG点供:现在大大都LNG点供都保存建设不按流程,现场不知足消防、清静要求等问题,国家会在适其时间出台治理政策。LNG点供要跟园区协商,凭证国家要求报批、建设及运维,但保存问题是园区一样平常很难提供能够知足清静间距的园地空间,需要我方能够合理设计,知足消防清静要求等。

  从久远运行来看,计划1要优于计划2,计划2要优于计划3。

  5、小结

  综上所述,关于以电力为主的园区智慧能源,宜掌握配电网,同时团结热力网和燃气网。关于以燃气为主的园区智慧能源,宜掌握燃气网,同时团结热力网和配电网。

  现在,我国大大都园区,特殊是工业园区,热能需求往往大于电能,且热能的难题远大于电能,因而在推进园区智慧能源的历程中,热力局域网的迫切性要高于电力局域网。自然气是一次能源,我国燃气管网笼罩面积广,仅次于电网和交通网,以燃气公司为主体推进能源互联网建设,可以使互联网理念在用户终端(园区)能源领域的渗透更深入、更彻底。妄想设计中应挣脱通例贪大求多的规模效应头脑,驻足于可确定负荷,并最优化减小自然气冷热电多联供系统的规模,镌汰总投资;要团结既有修建和工业节能刷新,构建跨界线的一体化节能刷新框架系统,镌汰因园区新扩建缓慢而爆发的负荷率恒久较低的危害。

四、智慧能源营业生长偏向

  1、智慧能源营业模式

  以园区类智慧能源为切入点,通过智慧能源整体解决计划,获得燃气、配电、热力或综合能源特许谋划权,掌握具有“自然”垄断性子的燃气网、配电网、热力网,接纳多能互补、能源互联网的新型供能方法,因地制宜,在园区内统一妄想、分期、有序构建涵盖漫衍式光伏、燃气冷热电多联供、储能、热泵、配售电、智能光伏车棚充电站、智慧用能、需求侧响应、智慧运行云平台、综合能源生意、能源金融、增值辅助服务、发配售用一体化在内的区域能源互联网(即智慧能源项目),为园区提供包括电、热、冷、蒸汽、燃气在内的综合能源供应与服务。同时,延伸拓展至市政基础设施、园区地产、交通路灯、电动汽车、生态环保、文旅康养等相关营业领域。

  2、打造智慧能源专业手艺团队

  智慧能源涉及专业领域多、系统重大、手艺立异要求高、投融资要求高,针对智慧能源行业生长保存的问题,打造智慧能源专业手艺团队,为客户提供优质的智慧能源整体解决计划,即包括商业模式、手艺计划、投融资计划的一站式区域综合能源解决计划。

(泉源:北极星电力网 作者:韦尚正 王融冰 王晓菁)




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