能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征,由智能发电、智能电网、智能储能、智能用电、智能能源交易、智能管理和服务六大板块构成,是推动我国能源革命的重要战略支撑,有利于推动可再生能源广泛应用,促进化石能源清洁高效利用,推动能源市场开放和产业升级。近年来,国家和各地加大对能源互联网发展的支持力度,2016年2月国家发展改革委和能源局出台关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见,提出营造开放共享的能源互联网生态体系,建设基于互联网的绿色能源灵活交易平台,支持风电、光伏、水电等绿色低碳能源与电力用户之间实现直接交易。此后,贵州、河北、浙江、广西等多省份在推进“互联网+”行动提出互联网+智慧能源专项任务,从推动可再生能源生产智能化、集中式与分布式储能协同发展、能源消费智能化等角度,提出打造新型的能源供应和调度网络体系。可见,“十三五”时期,我国能源互联网发展将进入“快车道”。
二、我区发展能源互联网具有重要现实意义
加快发展能源互联网,不仅有助于推动能源结构调整,加快构建节能、低碳、环保的电力供需系统,也对新能源消纳、分布式电源接入、需求侧管理工作产生积极的影响。我区新能源和分布式能源发展较快,加快构筑覆盖全区的能源互联网,对于解决就地并网和消纳等问题具有重要现实意义。
(一)有利于解决分布式能源的并网问题
我区拥有较为丰富的新能源资源,具备发展水电、核电、生物质电、风电、光伏的基础条件,其中风电技术可开发量超过1300万千瓦,太阳能总储备量为1.03×1015MJ。但当前我区新能源发展水平总体较低,截至2015年,全区风电、太阳能发电装机规模分别为40.85万千瓦和9.65万千瓦,占全部装机的比重分别为1.2%和0.3%,接入配电网的风电装机规模仅为33.2万千瓦、太阳能发电装机规模为8万千瓦左右,主要制约因素就是风电、太阳能发电受天气的客观影响较大,且很多都是小规模的分布式发电,具有一定的随机性、间歇性和分散性,其接入会对电压波动、系统运行调节、安全稳定以及其他常规电源运行等造成影响,因此弃风、弃光现象时有发生。能源互联网具有高度集成特性,能够建立微型能源网络,实现各类型分布式发电设备、储能设备和负载设备互联,能够更智能地增强分布式电源、储能设备与需求侧可控资源间的系统调节潜力,从而平抑分布式新能源间歇特性对局部电网的冲击,提高大电网系统对分布式可再生电源的就地消纳和平衡能力,对于进一步发挥新能源发展潜力、实现新能源规模化发展具有重要意义。
(二)有利于满足新能源车辆大规模消费
“十三五”期间,全国将继续加大对新能源汽车产业发展的支持力度,我区电动汽车、灵活储能装置等领域也将呈现快速增长态势。根据规划,到2017年全区新能源汽车推广应用数量达2000辆,到2020年在公交、出租、公务、市政、邮政以及商用民用等领域使用的新能源汽车占比出现较大提高,建成电动汽车充电站140座、充电桩5万台。但新能源汽车和储能设备的大规模普及,也必将带来居民生活区出现在特定时间内集中充电的现象,将导致部分地区电力负荷激增,瞬间拉大负荷峰谷差,增加变压器和配电线路的短时最大负载率,严重威胁电网安全,电网系统的调节空间也会因此被大幅压缩,必须尽快配套建设灵活性强的新型电网系统。能源互联网能够利用先进的能量智能管理设备实施自动故障检测,对网络中突发事件做出反应,促进各个微型能源网络孤岛与并网运行状态的平滑切换,保证系统内正常的能源电力供应,实现储能设备的“即插即发、即插即储、即插即用”,对于解决电动汽车的柔性接入问题具有重要意义。
[pagebreak](三)有利于实现电力消费智能化个性化
随着智能技术的发展,消费者的电力需求也呈现多样化、个性化发展趋势,随时随地查询用电量、电价、碳排放量等基础数据已经成为新一代消费者的基本需求。“十三五”时期,我区提出大力提高售电侧和需求侧双向互动服务水平,提升电网智能化水平,打造形成覆盖智能用电小区、智能楼宇、智能家居的全链条智能用电体系。但目前全区多数地区尚未建设配网自动化主站系统,不能提供配网数据采集与监控功能,无法实现配网自动化的故障处理、与电力用户实时信息互动等基础性功能,电网需求侧智能化水平亟需提高。而配电网智能互联技术作为实现能源互联网的重要环节,可以为电力终端用户解决精确供能、电力需求侧管理、电网自由接入、多电源互动以及分散储能等问题,实现居民和企业用电的智能管理。例如,法国电力公司基于大数据实现了用电信息采集全覆盖,安装了3500万只智能电表,实现每只电表每10分钟自动抄表一次,每年将产生1.8万亿次抄表记录和600万亿字节的压缩前数据。此外,电力管理部门还可以通过智能电表、电网运行、气象等大数据,预测各地区用电量趋势,及时做好电力智能化调度,提升电力需求侧管理水平。
三、以分布式能源为突破口带动我区能源互联网发展
能源互联网是一种能源产业发展新形态,相关技术、模式及业态均处于探索发展阶段,必须依靠国家力量逐步推广。“十三五”期间,我区应以分布式能源和微电网建设为突破口,实现电网系统与新能源和分布式电源有效衔接,逐步建立能源互联网市场机制,可以通过以下3个阶段逐步实施
(一)大力推广智能化分布式能源。鼓励建设分布式智能风电场、智能光伏电站等设施及基于互联网的智慧运行云平台,鼓励用户侧建设冷热电三联供、热泵、工业余热余压利用等综合能源利用基础设施,推动分布式可再生能源与天然气分布式能源协同发展,提高分布式可再生能源综合利用水平。推动建设小区、楼宇、家庭应用场景下的分布式储能设备,实现储能设备的混合配置、高效管理、友好并网。逐年淘汰机械式电表,更换为具备分时电价、用户双向互动、新能源应用、削峰填谷等功能的智能电表。
(二)分片实现区域性能源互联网。鼓励具备条件的地区、部门和企业,因地、因业制宜地开展各类能源互联网应用试点示范,在技术创新、运营模式、发展业态和体制机制等方面深入探索,先行先试。推广应用新能源发电功率预测系统、分布式电源“即插即用”并网设备、分布式电源并网双向保护装置、协调控制器、能量管理平台等技术,建设接纳高比例可再生能源、促进灵活互动用能行为和支持分布式能源交易的综合能源微网,落实接入标准和典型设计,加快配套电网建设。有序建设分布式多能源互补等示范工程,促进网源协调发展,提高分布式电源与区域电网的协调能力,分片区建成区域性智能电网。
(三)分网协同形成全区能源互联网。按照国家施互联网+智慧能源行动计划提出的目标任务,根据我区分片区智能电网建设、新能源发展、电力体制改革情况,推动能源网络分层分区互联和能源资源的全局管理,支持终端用户实现基于互联网平台的平等参与和能量共享。根据国家要求,探索建立多方参与、平等开放、充分竞争的能源市场交易体系,重点建设基于互联网的绿色能源灵活交易平台,支持风电、光伏、水电等绿色低碳能源与电力用户之间实现直接交易,培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。
