中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：城市在推進(jìn)能源變革中唱主角
2018年10月中旬，第三屆國(guó)際能源變革論壇舉行之際，一項(xiàng)于蘇州古鎮(zhèn)同里建成的創(chuàng)新工程吸引了世界的目光：初具能源互聯(lián)網(wǎng)特征的同里區(qū)域能源樞紐自由交換示范區(qū)里，光熱發(fā)電、虛擬同步機(jī)、空氣壓縮儲(chǔ)能、“三合一”電子公路……15項(xiàng)創(chuàng)新示范項(xiàng)目集聚能源領(lǐng)域先進(jìn)理念與技術(shù)，打造了集能源生產(chǎn)、服務(wù)、展示、研發(fā)、辦公等為一體的綠色低碳園區(qū)。
國(guó)家電網(wǎng)有限公司構(gòu)建新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的這次探索，為推動(dòng)區(qū)域能源優(yōu)化配置、高效利用和低碳發(fā)展做了試驗(yàn)示范，而這僅僅是一個(gè)開始。
高樓林立，車水馬龍，現(xiàn)代城市發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)張。城市以占世界一半的人口，消費(fèi)了世界約三分之二的一次能源，產(chǎn)生了70%與能源相關(guān)的碳排放。聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)全球城市化水平2025年將升至65%，2050年升至80%……
這組來自日前召開的能源與城市協(xié)同發(fā)展研討會(huì)的數(shù)據(jù)清楚地昭示著，城市是世界能源消費(fèi)的主體，隨著城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，未來還將在能源消費(fèi)中占據(jù)更大比重。
求變已然成為全球共識(shí)，世界各國(guó)、各地區(qū)都在積極尋求能源變革的有效路徑。2014年6月，習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，為我國(guó)能源變革指明了方向。
霧霾、垃圾，以及其他各類城市環(huán)境污染不斷地提醒我們，城市正面臨高能耗與高污染困擾，能源系統(tǒng)和用能方式變革迫在眉睫。
“能源變革是解決能源危機(jī)、保障能源安全、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、推動(dòng)人類社會(huì)和諧發(fā)展的必然選擇。”國(guó)網(wǎng)能源研究院副院長(zhǎng)、國(guó)網(wǎng)（蘇州）城市能源院院長(zhǎng)李偉陽在會(huì)上說。
城市如何更加低碳高效地用能？怎樣的能源系統(tǒng)能更好地支撐城市可持續(xù)發(fā)展？研討會(huì)上，與會(huì)專家為能源和城市的協(xié)同發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
城市已經(jīng)成為能源變革的主戰(zhàn)場(chǎng)，未來城市能源如何供給和消費(fèi)將決定全球能源體系能否成功向低碳、清潔、可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型。而城市規(guī)劃與能源規(guī)劃融合程度不深、能源消費(fèi)綜合利用效率不高、本地可再生能源綜合開發(fā)利用不足等，是當(dāng)前全球城市面臨的普遍問題。與會(huì)專家提出，城市發(fā)展以及城市能源變革迫切呼喚理念、模式、業(yè)態(tài)和機(jī)制的創(chuàng)新，助力破解能源困局。
智慧能源系統(tǒng)支撐智慧城市發(fā)展
5G、AI、大數(shù)據(jù)、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、智能樓宇……在當(dāng)下城市建設(shè)中，它們代表著最先進(jìn)的信息技術(shù)和能源模式，推動(dòng)著智慧城市的發(fā)展。
從2012年開始，國(guó)家陸續(xù)在全國(guó)300多個(gè)城市啟動(dòng)了幾批智慧城市試點(diǎn)工作，近年來成效逐步顯現(xiàn)。
南京大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院博士、副研究員席廣亮說，當(dāng)前，智慧城市建設(shè)由傳統(tǒng)的信息化要素建設(shè)和智能系統(tǒng)開發(fā)，轉(zhuǎn)向新型智慧城市建設(shè)，強(qiáng)調(diào)通過智能化新技術(shù)支撐城市治理的現(xiàn)代化?！敖窈蟾桕P(guān)注的是如何滿足居民需求，智慧能源包括智慧電網(wǎng)，都需要為城市提供更好的支撐。”他強(qiáng)調(diào)。
未來，更加智慧的城市，究竟需要怎樣的能源系統(tǒng)？
南瑞集團(tuán)南瑞研究院產(chǎn)業(yè)研究中心副主任、總工程師周捷提出的建議是——發(fā)展智慧能源及其管理平臺(tái)。智慧能源以電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)為支撐，綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)和智能管理技術(shù)，以大量由分布式能量采集、儲(chǔ)存裝置等構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)為鏈接樞紐，將電力、石油、天然氣的能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能量流的全面調(diào)控、優(yōu)化、共享以及虛擬交互。
在此方面，國(guó)家電網(wǎng)公司大力推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”建設(shè)，正是對(duì)建設(shè)智慧交互能源系統(tǒng)的有力探索。
國(guó)網(wǎng)能源研究院數(shù)字經(jīng)濟(jì)所主任工程師賈德香介紹，目前公司已建成兩級(jí)部署十大應(yīng)用系統(tǒng)，全面覆蓋企業(yè)運(yùn)營(yíng)、電網(wǎng)運(yùn)行和客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域及各層級(jí)應(yīng)用。公司正積極推進(jìn)終端標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、電力無線專網(wǎng)、企業(yè)中臺(tái)等工作，基礎(chǔ)支撐能力不斷完善。依托數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)融合發(fā)展，公司不斷推動(dòng)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)、客戶服務(wù)、電力交易等領(lǐng)域的智能化發(fā)展，近年來在電力數(shù)據(jù)征信、電動(dòng)汽車車聯(lián)網(wǎng)、新能源大數(shù)據(jù)平臺(tái)等方面都開展了有益探索。公司還不斷探索以電力數(shù)據(jù)服務(wù)政府決策和民生發(fā)展，挖掘電力數(shù)據(jù)決策支撐價(jià)值，目前已在一些場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化支撐。
力爭(zhēng)打造中國(guó)城市能源轉(zhuǎn)型典范城市的蘇州，正在開展配（用）電物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設(shè)，推動(dòng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)有機(jī)融合。蘇州供電分公司高級(jí)工程師董曉峰介紹，該示范工程以實(shí)現(xiàn)“分層分區(qū)運(yùn)行、總體協(xié)調(diào)互動(dòng)”的未來電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式為總體思路，劃分配電物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景五大類25個(gè)，探索全息感知、平臺(tái)融合、分區(qū)自治、跨區(qū)協(xié)同的能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，提升配網(wǎng)運(yùn)行管理水平、設(shè)備運(yùn)維檢修效率和客戶增值服務(wù)能力。配（用）電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)后，示范區(qū)可1秒內(nèi)鎖定故障位置；年戶均停電時(shí)間縮短至5分鐘；30秒內(nèi)自動(dòng)隔離高壓故障并恢復(fù)供電；供電可靠性從99.984%提高到99.999%；用戶用能習(xí)慣優(yōu)化，戶均年節(jié)省電費(fèi)達(dá)100元。
多領(lǐng)域挖掘城市高效用能潛力
如今城市中各類建筑、交通工具，乃至家家戶戶每天產(chǎn)生的垃圾……這些我們習(xí)以為常的事物，卻能在助力城市整體高效用能上“大做文章”。
“隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和城鎮(zhèn)化進(jìn)一步發(fā)展，建筑能耗在我國(guó)總體能源消耗中的占比將進(jìn)一步上升。推動(dòng)建筑邁向近零能耗是全球的發(fā)展趨勢(shì)?！敝袊?guó)建筑科學(xué)研究院副研究員李懷在研討會(huì)上表示。她闡釋道，近零能耗建筑主要是通過被動(dòng)式技術(shù)手段，最大幅度提高能源設(shè)備與系統(tǒng)效率，利用可再生能源，優(yōu)化能源系統(tǒng)運(yùn)行，以最少的能源消耗提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。
“當(dāng)前，分布式能源系統(tǒng)數(shù)量不斷增加，我們需要對(duì)城市中可再生能源分布系統(tǒng)的潛力進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)不同性質(zhì)的建筑尋找成本和環(huán)境之間的最優(yōu)解，關(guān)鍵是做到供需平衡?！眹?guó)際可再生能源署創(chuàng)新和技術(shù)中心專家朱麗恩·馬肯特博士（Dr. Julien Marquant）介紹了可再生能源如何在城市建筑上優(yōu)化利用。在國(guó)內(nèi)，上海虹橋低碳商務(wù)區(qū)功能系統(tǒng)、上海電力大學(xué)臨港校區(qū)新能源智能微電網(wǎng)等，都是近年來在建筑節(jié)能方面的典型探索。
進(jìn)入本世紀(jì)，隨著技術(shù)的成熟、成本的下降、市場(chǎng)的多元化，可再生能源尤其是光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電迅猛發(fā)展。據(jù)國(guó)際可再生能源署統(tǒng)計(jì)，可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到近24億千瓦，占全球電力總裝機(jī)的三分之一，滿足世界四分之一以上的電量需求。2050年，電力將占終端能源消費(fèi)的50%以上，其86%將來自可再生能源。
如今可再生能源在城市中的身影不僅僅是越來越普及的光伏路燈、建筑上的分布式發(fā)電設(shè)備，還有電動(dòng)汽車、船舶岸電等。智慧能源系統(tǒng)正與智能網(wǎng)聯(lián)交通工具、智慧交通系統(tǒng)結(jié)合，使交通系統(tǒng)更低碳環(huán)保。
“未來道路交通的電動(dòng)化將全面加速；水運(yùn)交通方面，通過改善船舶受電能力要求、岸電設(shè)施建設(shè)等實(shí)現(xiàn)船舶短途運(yùn)輸電動(dòng)化、長(zhǎng)途運(yùn)輸清潔化；軌道交通方面，通過電池變革創(chuàng)建新型軌道交通模式、儲(chǔ)能與軌道交通系統(tǒng)的結(jié)合等，使中小運(yùn)量的軌道運(yùn)輸發(fā)揮更大作用?！鼻迦A四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院特聘研究員李立理分析道。
此外，地?zé)崮荛_發(fā)、垃圾發(fā)電等能源生產(chǎn)方式也在嶄露頭角，為城市清潔高效用能帶來更大探索空間。
“發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)，在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、應(yīng)對(duì)大氣變化、大氣污染治理三方面貢獻(xiàn)突出?！眹?guó)家地?zé)崮苤行母呒?jí)工程師、中石化新星公司新能源研究院地?zé)嵩u(píng)價(jià)所所長(zhǎng)唐果說。2018年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，提出按照“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱”原則推進(jìn)北方地區(qū)清潔取暖。地?zé)峁┡玫搅顺浞种匾暋?
當(dāng)前，在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和一些大城市，垃圾焚燒發(fā)電正在普及。中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司市政工程設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)陳曉峰介紹，相對(duì)于傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋和堆肥處理方式，垃圾焚燒經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)，市場(chǎng)化程度高，具有較大發(fā)展空間。
截至去年年底，全國(guó)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)共152家，浙江、江蘇、山東、廣東四省垃圾焚燒產(chǎn)能超過3萬噸/日。
未來，隨著城市能源變革的全面推進(jìn)，城市將會(huì)擁有更加智慧、低碳、高效的能源系統(tǒng)，也將變得更加現(xiàn)代化、智能化，天更藍(lán)、水更清。
