光儲直柔系統是集光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體,以源荷互動(dòng)方式實(shí)現與電網(wǎng)友好交互的新型建筑配用電系統。海量的光儲直柔建筑作為用戶(hù)側靈活性資源,是解決高比例可再生能源接入電網(wǎng)的波動(dòng)性和隨機性問(wèn)題的有效路徑。
7月6日~7日,以“光儲直柔助力實(shí)現零碳用電”為主題的首屆中國光儲直柔大會(huì )在內蒙古自治區赤峰市召開(kāi)。大會(huì )由中國建筑節能協(xié)會(huì )光儲直柔專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、中國電力科學(xué)研究院有限公司、中國可持續發(fā)展研究會(huì )氣候變化工作委員會(huì )主辦,深圳市建筑科學(xué)研究院股份有限公司承辦,清華大學(xué)建筑節能研究中心、中國建筑學(xué)會(huì )建筑電氣分會(huì )等協(xié)辦。與會(huì )專(zhuān)家從拓撲配置、關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)及選型、安全保護、協(xié)同控制、柔性互動(dòng)、工程設計與應用等方面系統梳理了光儲直柔系統應用情況及發(fā)展現狀,為光儲直柔全面推廣和高質(zhì)量發(fā)展獻計獻策,助推城鄉建設領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展,助力“雙碳”目標實(shí)現。
光儲直柔等負荷資源有巨大靈活調節潛力,可支撐新型電力系統運行
2021年3月15日,中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議首次提出構建新型電力系統。今年7月召開(kāi)的中央全面深化改革委員會(huì )第二次會(huì )議強調,“加快構建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統,更好推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費革命,保障國家能源安全”。國家能源局組織編制和發(fā)布的《新型電力系統發(fā)展藍皮書(shū)》提出,隨著(zhù)分布式電源、多元負荷和儲能的廣泛應用,大量用戶(hù)側主體兼具發(fā)電和用電雙重屬性,終端負荷特性由傳統的剛性、純消費型,向柔性、生產(chǎn)與消費兼具型轉變,源網(wǎng)荷儲靈活互動(dòng)和需求側響應能力不斷提升,支撐新型電力系統安全穩定運行。
“發(fā)電端和用電端的不確定性使電力供需平衡問(wèn)題日益突出,新型電力系統對用戶(hù)側靈活性可調節資源的需求更為迫切,建筑內空調、屋頂光伏、新能源汽車(chē)充電設施、儲能等大規模柔性負荷蘊藏著(zhù)巨大的靈活調節潛力?!敝袊娍圃焊笨偨?jīng)理、黨委副書(shū)記盧和平在首屆中國光儲直柔大會(huì )上表示。
他認為,亟須提升建筑供用電系統的靈活性、安全性、可靠性和高效性,實(shí)現建筑與城市電網(wǎng)的深度融合,推動(dòng)構建電網(wǎng)友好型綠色建筑。光儲直柔作為用戶(hù)側可調節資源參與電網(wǎng)互動(dòng),為分布式可再生能源電量就地就近消納利用提供了創(chuàng )新性技術(shù)模式,將進(jìn)一步提高新型電力系統調節能力,提升終端電氣化水平,帶動(dòng)直流供用電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新,加速推動(dòng)建筑用能綠色升級。
光儲直柔作為新型電力系統在建筑領(lǐng)域的新形態(tài),推廣應用前景廣闊
在大會(huì )上,中國工程院院士、清華大學(xué)教授江億表示,隨著(zhù)我國電力系統結構的轉變,電力系統在電源、可調性、穩定性、調節等方面面臨著(zhù)重大變化,而光儲直柔是挖掘利用建筑柔性資源的有效手段。他針對光儲直柔的發(fā)展與推廣路徑提出建議:一是由農村地區逐漸向城市推廣,二是建立電力動(dòng)態(tài)碳排放責任因子的發(fā)布、計量系統,使柔性用電與電力碳排放責任直接掛鉤,從而使光儲直柔的應用效果可觀(guān)察、可計量。
在中國工程院院士、天津大學(xué)教授王成山看來(lái),建筑光儲直柔供電系統是典型的微電網(wǎng)系統,發(fā)展潛力巨大。裝備模塊化、接口標準化、控制芯片化、運維智能化將是該技術(shù)市場(chǎng)化的關(guān)鍵。
中國21世紀議程管理中心主任黃晶建議,從滿(mǎn)足我國減排需求、全面評估溫室氣體排放現狀的角度出發(fā),分析碳減排技術(shù)需求,構建由節能提效低碳、零碳電力能源、零碳非電能源、燃料/原料替代、碳捕集利用與封存、碳匯、集成耦合與優(yōu)化、非二氧化碳溫室氣體消減等八大類(lèi)技術(shù)組成的碳中和技術(shù)體系?!肮鈨χ比嶙鳛槎喾N新能源的集成耦合方式,可以?xún)?yōu)化和豐富建筑中的能源系統,實(shí)現能源系統的生產(chǎn)、消費、調蓄,推動(dòng)建筑用能轉變?!彼f(shuō)。
山東大學(xué)教授馬釗認為,源荷儲變化給配用電系統帶來(lái)了挑戰,直流配用電能夠提供安全、靈活、高效的供電服務(wù),新一代低壓直流供用電系統為可再生能源電量的有效消納、發(fā)儲用靈活協(xié)調提供了新的發(fā)展契機。光儲直柔建筑是該系統的典型應用場(chǎng)景,而柔性負荷是這一應用場(chǎng)景中的核心元素。柔性負荷的調度和調節是緩解供需側矛盾的重要手段之一,柔性負荷的柔性調節能力改變了負荷單向、被動(dòng)接受調節的歷史。
“建筑已經(jīng)具備發(fā)電、儲能、可調節負荷等多重元素的新型用能特點(diǎn)?!比珖こ炭辈煸O計大師、中國建筑東北設計研究院有限公司首席總工程師郭曉巖在大會(huì )上說(shuō)。他提出,利用城鄉居住建筑屋頂安裝光伏發(fā)電系統,在新建工程項目中可考慮試點(diǎn)應用直流配電技術(shù),在相應的居住建筑和公共建筑中采用光儲直柔技術(shù)。
中國能源研究會(huì )副理事長(cháng)、秘書(shū)長(cháng)孫正運則建議,探索分布式光伏用戶(hù)與新能源汽車(chē)、可控負荷及儲能儲熱等設備的深度融合、靈活互動(dòng),增強電力系統的靈活調節能力;利用光儲直柔技術(shù)實(shí)現微電網(wǎng)自平衡,促進(jìn)電力系統源荷互動(dòng)能力提升,支撐電網(wǎng)應對高比例新能源電源并網(wǎng),保障電網(wǎng)安全穩定運行。
光儲直柔技術(shù)研究應用正在加快,助力構建電網(wǎng)友好型綠色建筑
7月21日,中國電科院光儲直柔團隊成員在實(shí)驗室驗證和研討光儲直柔建筑負荷互動(dòng)響應系統自協(xié)同控制算法模型。
近年來(lái),國家電網(wǎng)有限公司堅決貫徹黨中央決策部署,扎實(shí)推進(jìn)新型電力系統建設,服務(wù)“雙碳”目標。近日召開(kāi)的公司貫徹習近平總書(shū)記重要指示批示精神推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展工作會(huì )議提出堅決打贏(yíng)迎峰度夏電力保供戰,要求落細負荷管理措施,發(fā)揮新型電力負荷管理系統作用,加強負荷實(shí)時(shí)監測和調控,更高水平、更高質(zhì)量地做好節能工作。
中國電科院作為公司直屬科研單位,近年來(lái)在用電領(lǐng)域,圍繞負荷管理、用電互動(dòng)、多能互補與綜合能源、終端電氣化、新能源汽車(chē)充換電等業(yè)務(wù)方向,開(kāi)展了大量的理論研究、技術(shù)攻關(guān)、標準制訂和修訂工作,全力支撐電力保供,助力打造新型電力系統建設用戶(hù)側樣板。
在此過(guò)程中,中國電科院圍繞光儲直柔技術(shù)研究,形成了光儲直柔建筑負荷互動(dòng)響應系統、光儲直柔一體化控制系統、光儲直柔仿真實(shí)驗及實(shí)訓系統等一批科研成果,主動(dòng)參與相關(guān)標準制訂工作。在這些科研成果的支撐下,浙江溫州供電公司七都島供電所近零碳實(shí)驗室、臺州供電公司典型園區光儲直柔試點(diǎn)工程計劃年內開(kāi)工建設,力爭實(shí)現建筑光儲直柔系統與城市電網(wǎng)的深度融合,為電網(wǎng)提供需求側管理和輔助服務(wù)支撐,推動(dòng)構建電網(wǎng)友好型綠色建筑,進(jìn)一步促進(jìn)分布式能源高質(zhì)量發(fā)展和電量就地消納,提高用戶(hù)側需求響應能力。(作者:陳宋宋 張洪志)
相關(guān)稿件