中國儲能網(wǎng)訊：城市在推進能源變革中唱主角
2018年10月中旬，第三屆國際能源變革論壇舉行之際，一項于蘇州古鎮(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、空氣壓縮儲能、“三合一”電子公路……15項創(chuàng)新示范項目集聚能源領域先進理念與技術，打造了集能源生產、服務、展示、研發(fā)、辦公等為一體的綠色低碳園區(qū)。
國家電網(wǎng)有限公司構建新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的這次探索，為推動區(qū)域能源優(yōu)化配置、高效利用和低碳發(fā)展做了試驗示范，而這僅僅是一個開始。
高樓林立，車水馬龍，現(xiàn)代城市發(fā)展規(guī)模不斷擴張。城市以占世界一半的人口，消費了世界約三分之二的一次能源，產生了70%與能源相關的碳排放。聯(lián)合國預測全球城市化水平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)展研討會的數(shù)據(jù)清楚地昭示著，城市是世界能源消費的主體，隨著城市化進程不斷推進，未來還將在能源消費中占據(jù)更大比重。
求變已然成為全球共識，世界各國、各地區(qū)都在積極尋求能源變革的有效路徑。2014年6月，習近平總書記在中央財經領導小組第六次會議上提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，為我國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、保障能源安全、實現(xiàn)經濟社會可持續(xù)發(fā)展、推動人類社會和諧發(fā)展的必然選擇?！眹W(wǎng)能源研究院副院長、國網(wǎng)（蘇州）城市能源院院長李偉陽在會上說。
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？研討會上，與會專家為能源和城市的協(xié)同發(fā)展獻計獻策。
城市已經成為能源變革的主戰(zhàn)場，未來城市能源如何供給和消費將決定全球能源體系能否成功向低碳、清潔、可持續(xù)方向轉型。而城市規(guī)劃與能源規(guī)劃融合程度不深、能源消費綜合利用效率不高、本地可再生能源綜合開發(fā)利用不足等，是當前全球城市面臨的普遍問題。與會專家提出，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……在當下城市建設中，它們代表著最先進的信息技術和能源模式，推動著智慧城市的發(fā)展。
從2012年開始，國家陸續(xù)在全國300多個城市啟動了幾批智慧城市試點工作，近年來成效逐步顯現(xiàn)。
南京大學建筑與城市規(guī)劃學院博士、副研究員席廣亮說，當前，智慧城市建設由傳統(tǒng)的信息化要素建設和智能系統(tǒng)開發(fā)，轉向新型智慧城市建設，強調通過智能化新技術支撐城市治理的現(xiàn)代化?！敖窈蟾桕P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?！彼麖娬{。
未來，更加智慧的城市，究竟需要怎樣的能源系統(tǒng)？
南瑞集團南瑞研究院產業(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。智慧能源以電網(wǎng)為基礎，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術為支撐，綜合運用先進的電力電子技術和智能管理技術，以大量由分布式能量采集、儲存裝置等構成的新型電力網(wǎng)絡為鏈接樞紐，將電力、石油、天然氣的能源節(jié)點互聯(lián)，實現(xiàn)能量流的全面調控、優(yōu)化、共享以及虛擬交互。
在此方面，國家電網(wǎng)公司大力推進“三型兩網(wǎng)”建設，正是對建設智慧交互能源系統(tǒng)的有力探索。
國網(wǎng)能源研究院數(shù)字經濟所主任工程師賈德香介紹，目前公司已建成兩級部署十大應用系統(tǒng)，全面覆蓋企業(yè)運營、電網(wǎng)運行和客戶服務等業(yè)務領域及各層級應用。公司正積極推進終端標準統(tǒng)一、電力無線專網(wǎng)、企業(yè)中臺等工作，基礎支撐能力不斷完善。依托數(shù)據(jù)與業(yè)務融合發(fā)展，公司不斷推動電網(wǎng)運營、客戶服務、電力交易等領域的智能化發(fā)展，近年來在電力數(shù)據(jù)征信、電動汽車車聯(lián)網(wǎng)、新能源大數(shù)據(jù)平臺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)服務政府決策和民生發(fā)展，挖掘電力數(shù)據(jù)決策支撐價值，目前已在一些場景中實現(xiàn)了常態(tài)化支撐。
力爭打造中國城市能源轉型典范城市的蘇州，正在開展配（用）電物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)建設，推動泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與堅強智能電網(wǎng)有機融合。蘇州供電分公司高級工程師董曉峰介紹，該示范工程以實現(xiàn)“分層分區(qū)運行、總體協(xié)調互動”的未來電網(wǎng)建設運營模式為總體思路，劃分配電物聯(lián)網(wǎng)典型應用場景五大類25個，探索全息感知、平臺融合、分區(qū)自治、跨區(qū)協(xié)同的能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構，提升配網(wǎng)運行管理水平、設備運維檢修效率和客戶增值服務能力。配（用）電物聯(lián)網(wǎng)建設后，示范區(qū)可1秒內鎖定故障位置；年戶均停電時間縮短至5分鐘；30秒內自動隔離高壓故障并恢復供電；供電可靠性從99.984%提高到99.999%；用戶用能習慣優(yōu)化，戶均年節(jié)省電費達100元。
多領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生的垃圾……這些我們習以為常的事物，卻能在助力城市整體高效用能上“大做文章”。
“隨著經濟轉型和城鎮(zhèn)化進一步發(fā)展，建筑能耗在我國總體能源消耗中的占比將進一步上升。推動建筑邁向近零能耗是全球的發(fā)展趨勢?！敝袊ㄖ茖W研究院副研究員李懷在研討會上表示。她闡釋道，近零能耗建筑主要是通過被動式技術手段，最大幅度提高能源設備與系統(tǒng)效率，利用可再生能源，優(yōu)化能源系統(tǒng)運行，以最少的能源消耗提供舒適的室內環(huán)境。
“當前，分布式能源系統(tǒng)數(shù)量不斷增加，我們需要對城市中可再生能源分布系統(tǒng)的潛力進行評估，根據(jù)不同性質的建筑尋找成本和環(huán)境之間的最優(yōu)解，關鍵是做到供需平衡?！眹H可再生能源署創(chuàng)新和技術中心專家朱麗恩·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。在國內，上海虹橋低碳商務區(qū)功能系統(tǒng)、上海電力大學臨港校區(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。
進入本世紀，隨著技術的成熟、成本的下降、市場的多元化，可再生能源尤其是光伏發(fā)電和風力發(fā)電迅猛發(fā)展。據(jù)國際可再生能源署統(tǒng)計，可再生能源發(fā)電裝機容量已達到近24億千瓦，占全球電力總裝機的三分之一，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)電設備，還有電動汽車、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)結合，使交通系統(tǒng)更低碳環(huán)保。
“未來道路交通的電動化將全面加速；水運交通方面，通過改善船舶受電能力要求、岸電設施建設等實現(xiàn)船舶短途運輸電動化、長途運輸清潔化；軌道交通方面，通過電池變革創(chuàng)建新型軌道交通模式、儲能與軌道交通系統(tǒng)的結合等，使中小運量的軌道運輸發(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，地熱能開發(fā)、垃圾發(fā)電等能源生產方式也在嶄露頭角，為城市清潔高效用能帶來更大探索空間。
“發(fā)展地熱產業(yè)，在能源結構調整、應對大氣變化、大氣污染治理三方面貢獻突出?！眹业責崮苤行母呒壒こ處煛⒅惺滦枪拘履茉囱芯吭旱責嵩u價所所長唐果說。2018年7月，國務院印發(fā)《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，提出按照“宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱”原則推進北方地區(qū)清潔取暖。地熱供暖得到了充分重視。
當前，在國內經濟發(fā)達地區(qū)和一些大城市，垃圾焚燒發(fā)電正在普及。中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司市政工程設計研究院副院長陳曉峰介紹，相對于傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋和堆肥處理方式，垃圾焚燒經濟效益更優(yōu)，市場化程度高，具有較大發(fā)展空間。
截至去年年底，全國垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)共152家，浙江、江蘇、山東、廣東四省垃圾焚燒產能超過3萬噸/日。
未來，隨著城市能源變革的全面推進，城市將會擁有更加智慧、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、水更清。
