中國儲能網(wǎng)訊:我國土地遼闊,有著豐富的風能、太陽能資源,且地區(qū)性差異較大。對于風光資源充裕的園區(qū),大力開發(fā)風能、太陽能等本地資源,提高清潔能源供應比例,耦合各種開放互聯(lián)的能源系統(tǒng),考慮不同能源系統(tǒng)間的相互作用,可以減少化石燃料帶來的污染物排放,改善園區(qū)生態(tài)環(huán)境,打造綠色園區(qū)形象。本文在此提出四條針對風光資源充裕型園區(qū)能源系統(tǒng)規(guī)劃的建議。
充分挖掘本地風光資源
實現(xiàn)土地立體化增值利用
風光資源充裕型園區(qū)在綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃中要考慮系統(tǒng)的多種能源資源、多種用戶類型、多種技術方式的耦合,準確評估當?shù)仫L、光資源,充分挖掘當?shù)刭Y源稟賦,大力推廣漁光互補、農(nóng)光互補,實現(xiàn)溫室大棚的太陽能利用,發(fā)展廠房屋頂光伏,將風、光新能源科技與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)有機結合,實現(xiàn)土地立體化增值利用。
這類園區(qū)的風、光資源十分充裕,大力推進以太陽能和風能為主的新能源項目建設,努力實現(xiàn)光伏發(fā)電與風電互補,可為周邊提供清潔可靠能源。
以山東東營市河口區(qū)春興鹽場的曦和新能源100MW漁光互補光伏項目為例,該項目總投資7.3億元,預計每年平均上網(wǎng)電量將超過1.5億度。再比如,青海省海西州烏蘭地區(qū)立足太陽能、風能資源豐富的稟賦優(yōu)勢,編制完成了《烏蘭縣東大灘光伏發(fā)電園區(qū)規(guī)劃》,以太陽能光伏發(fā)電項目,帶動荒漠化、沙化的治理,為我國探索和創(chuàng)新荒漠化、沙化治理開辟新的途徑,實現(xiàn)發(fā)展太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)與荒漠化、沙化治理的“雙贏”。
精準預測新能源出力和負荷
耦合“源—網(wǎng)—荷—儲—用”各環(huán)節(jié)
與傳統(tǒng)集中供電相比,分布式新能源系統(tǒng)具有能量密度低、容量小、規(guī)模小、波動性大等特點,其在用戶附近呈現(xiàn)出分散式、模塊化布置,對新能源出力預測精度提出了更高需求。
園區(qū)的用能需求預測從能源品種來說有冷、熱、電、氣,從行業(yè)分類來說有建筑、交通、農(nóng)業(yè)、工業(yè),深入用戶內(nèi)部分析用能的本質(zhì)需求,充分利用先進能源轉換和循環(huán)利用技術,滿足用能本質(zhì)需求,這對新能源負荷預測精度提出了更高需求。
風光資源充裕型園區(qū)能源系統(tǒng)一般以配電系統(tǒng)為核心,融合中低壓天然氣系統(tǒng)、供冷、供熱、供水系統(tǒng)等,應用各種分布式發(fā)電、能源轉換及存儲、信息通信、大數(shù)據(jù)等先進技術,使多種能源在“源—網(wǎng)—荷—儲—用”的各環(huán)節(jié)實現(xiàn)耦合優(yōu)化運行,為用戶提供靈活、低碳、安全、高效的能源服務。
例如,天合光能常州工廠占地面積15萬平方米,是天合光能產(chǎn)品研究、開發(fā)和制造總部基地。全廠能源消耗量大,全年有冷水需求,冬季有供熱需求。結合工廠用電、用冷、用熱需求,整合燃氣分布式、水蓄冷、儲能,天合光能建設了EMS能源管理平臺,對東南區(qū)負荷進行實時監(jiān)控、有效調(diào)節(jié),通過節(jié)能管理、改造,優(yōu)化調(diào)整電源結構,提升能源價值、降低用能成本、增強供能靈活性和安全性,從而建立了清潔高效的能源體系。
加快提升本地能源消納能力
完善各地的網(wǎng)架結構
風力、光伏等新能源系統(tǒng)有三個不匹配的特點:資源稟賦差異導致新能源生產(chǎn)側與能源消費側分布的不匹配;波動性導致的新能源生產(chǎn)側與用戶負荷需求的不匹配;新能源電源建設與電網(wǎng)規(guī)劃的不匹配。大量風、光等新能源并網(wǎng)可能會使能源系統(tǒng)面臨各類長時間、大擾動、大容量功率缺額風險事件,需綜合考慮多類備用裝置,發(fā)揮大電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力,提升電力系統(tǒng)的可靠性。因此,需要加快提升本地能源消納能力、完善各地的網(wǎng)架結構,為新能源消納打開更大的空間,提高新能源在能源生態(tài)中的作用。
例如,河北沽源縣風電制氫項目包括200兆瓦風力發(fā)電、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)、氫氣綜合利用系統(tǒng)3個部分。一部分氫氣用于工業(yè)生產(chǎn),降低工業(yè)制氫產(chǎn)業(yè)中煤炭、天然氣等能源消耗量;另一部分將在氫能源動力汽車產(chǎn)業(yè)具備發(fā)展條件時,用于建設配套加氫站網(wǎng)絡,支持河北省清潔能源動力汽車發(fā)展。
構建全國電力市場體系
建立有利于新能源消納的市場機制
相較于一線城市,風光充裕型園區(qū)的硬件設施、軟件配備和人才引進等方面比較薄弱,經(jīng)濟發(fā)展形式相對單一,經(jīng)濟動能不足,交易成本高,市場發(fā)揮的作用不夠。新能源消納涉及電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用多個環(huán)節(jié),與發(fā)展方式、技術進步、電力體制改革、市場交易機制、政策措施等密切相關,實現(xiàn)新能源高效消納,既要“源—網(wǎng)—荷”技術驅(qū)動,也需要政策引導和市場機制配合。促進新能源消納,需要多措并舉、綜合施策,分步建立有利于新能源消納的市場機制。
近期,應加強電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度,充分挖掘系統(tǒng)潛力,優(yōu)先解決存量、嚴格控制增量,有效緩解棄風、棄光;建設完善市場機制,提高系統(tǒng)平衡能力,根本解決新能源消納問題。遠期,應突破前瞻性技術,適應高比例、大規(guī)模新能源發(fā)展需要。
(作者供職于國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院城市能源規(guī)劃咨詢中心)