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王永利:综合能源系统与综合能源服务

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网    2019/11/11 11:03:57  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2019年11月7日,第四届中国中东南部分散式风电开发研讨会在江苏省江阴市召开,华北电力大学能源互联网研究中心副主任王永利在会上主旨演讲,以下为全文。北极星电力APP对会议全程直播,如需我们直播您的会议,请联系:13693626116

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王永利:好饭不怕晚,今天下午明天下午的东西我看了一下都特别丰富,为什么每次这种会我都愿意参加呢,我发现和别的专委会不一样,咱们专委会每次开会还真是开会,每次信息量特别大,就像一桌菜非常丰富不单一,这就是咱们专委会负责的态度,于主任带着大家真正在做事情。

非常有幸给大家做汇报,各位领导我这就相当于一个“小菜”,为什么说“小菜”?我这叫综合能源服务和综合能源系统,今天讲分散式风电,和综合能源服务、综合能源系统有什么关系?我给大家说一说。

2014年习总书记提出四个革命一个合作,最起码到2030年之前,还需要建立清洁低碳、安全高效的现代能源体系。现在这个局面,咱们国家这种集中式风电基本上开发再进,集中式的光伏光热开发很多了,但是还要清洁低碳,除了咱们在集中式风电光伏里面解决消纳问题之外,还怎么样解决集中式的清洁性?就要进行下一步操作,真正地来解决怎么利用好天上给的和地上给的。

据不完全资料显示,太阳给地球的一天辐射量相当于现在能耗的当量,给地球一天的能耗的辐射量假如全部吸收的话,能够给地球用70年。这是什么概念?可见现在太阳给的东西咱们用的还很少,未来可能分散式风电、分布式电源将会大面积地应用,但是大面积应用电网能不能受得了这些问题一直是老生常谈,但是通过这些年的发展,分布式电源迎来了春天。

综合能源服务和综合能源系统的发展在咱们信息化程度、技术水平和成本造价方面有了进一步提升条件的可能。也就是说现在要建立现代能源体系,习总书记要建立清洁低碳、安全高效的能源体系,能源是什么?能源就是能源,不只是电。

也就是说未来的能源形式,上午讲区块链,区块链又说了一个去中心化,实际上我们在五年前(2015年之前),我们就提出了未来的能源形式要出现三化,第一化能源智能化,但是现在很多能源还没有智能化,比如说供热、供气、供冷没有实现,将来智能化肯定是趋势;第二化去中心化,区块链是从技术层面来说的,能源去中心化就是未来的分布式能源将会大面积存在,还有一个非常重要的技术得到了突破性的进展,就是储能技术,储电、储冷、储热,这些技术未来五年甚至十年可能用不了这么长时间,它的成本还会进一步降低,就像咱们的风电和光伏,风电现在的水平降到了一个非常低的水平;第三化是综合化,能源综合化怎么叫综合化?综合化就好了吗?

拿一个非常简单的例子来说,能源越大越好,单体的容量越大越好,但是单体的容量越大越好,像锅炉、吸尘器、发电机,越大越好能解决效率问题吗?它本身就有效率瓶颈和技术的瓶颈、工艺的天花板,现在这么多年来这些设备制造企业都想解决它,但是能解决吗?要解决它需要一个技术上的质的飞跃才能解决,但是目前来说还没有看到这样的技术。

但是综合化使它的总体效率就提升了,咱们在座的可能有所体会,比如说咱们现在日常接触的,油电混合车。什么概念?百公里四个油,咱们平时开的车百公里十几个油,怎么去解释?这就是典型的油电互补,咱们这个会议室吹着空调,开的探照灯、开的照明、开的大屏幕,谁跟你说这些必须用电来供应呢?在这个阶段必须用电供应吗?这个空调必须用电供应吗?这个问题不一定。为什么?要核算它的成本。

也就是说,现在咱们有风控电价差,我的晚上能不能用储能装置或者其他的方式把电储出来,或者用冰蓄冷的装置把储出来,到明天高峰的时候把冰蓄的冷放出来,是不是成本更精细?这些未来就会得到普遍的应用。为什么得到普遍的应用?因为未来的能源综合化了,它的整体效率才可能得到质的提升,这也为现在分散式风电、分布式风电带来了巨大的机会。

也就是说在座的很多设备厂家我都接触过,金风、远景、明阳,未来的设备卖给谁?集中式风电已经没有了,已经建得差不多了,卖给国外,卖给海上风电。现在的设备怎么还能卖出去?一个非常大的市场就是分散式风电,就是咱们说的分布式电源,但是分布式电源有那么大市场吗?星星之火,可以燎原。

只要说分散式风电解决了占地的问题、解决了容量的问题,刚才远景领导说他们现在占地已经很小了,一旦解决了这些问题到处都可以,尤其是工业园区。华西工业园9平方公里,能放多少风电?这些都是有可能的。

所以今天给大家稍微地做一个整体的汇报。能源发展背景就不说了,相信大家都知道,未来能源形式就是要突破,要想真正响应习总书记说的能源革命,可能要突破三个壁垒:

第一,技术壁垒。什么是技术壁垒?因为咱们更多的能源现在各自都供应自己,现在他们已经遇到了很多瓶颈,像电力市场改革,电力市场改革让电网还要让红利,电网还怎么让?也就是说它现在5.6,让它再降,它能做到0吗?做不到,但是它的成本比较降,所以它也要想办法。电场需要想办法吗?电场也要想办法,虽然火电厂经营很困难,但是它也要想办法降成本。

也就是说,现在能让能源降低能耗、提高能效,必须在技术上突破这些壁垒。

第二,体制壁垒。因为能源之间可能割裂的太开,每个能源之间都有自己的利益,叫利益诉求,很难站在整体利益的角度上考虑问题。国家电网公司提出了能源互联网,南方电网公司提出了数字南网,你看看他们的内容都是能源互联网,我是非常支持的。2015年我们就提出了能源互联网,能源互联网本身应该是国家干的事,能源互联网是高质高用、低质低用。高品位能源用到了低品位用途上,不会存在这些问题。

但是现在咱们国家存在这个问题,内蒙古负荷量那么低,装机量那么大,火电厂的利用小时那么小,怎么去解释呢?这就是咱们说的必须能源真正捆绑起来做这件事情。

第三,市场壁垒。因为每一个利益群体都会瞄准自己的市场,很难站在整体的角度上考虑问题,所以未来能源形式要突破技术体制和市场壁垒,真正实现能源的一体化,尤其是能源和交通,能通和管道、能源和线路之间做整体的考虑。

长三角为什么发展得好?这两年我经常来无锡、苏州、上海,我看到沪宁线上,跑的都是车。我发现了沪宁线是全国最忙的线路,但是沪宁线上一个月没车了长三角的经济能不能活起来可想而知。就因为沪宁线上跑的不是单一的能源,所以经济才活了。

假如说都是单一的物品(煤炭),只有少数部分人富起来。所以这个就是咱们说的非常重要的点。

第二点怎么样去突破这些壁垒?

一、创新技术。从技术上来创新,能源和能源之间能不能相互的转换和替代。我去辽宁大石桥是贫困村,现在变成小康还要更富,他们就是有一种生产美砖,然后蓄热砖加热到600度,这个蓄热砖将来北方的供暖问题在里面真有可用的地方。

二、创新的管理体制。也就是说,很多层次一定要站在别人的角度上考虑问题,在座有很多的设备厂家,在里面稍微唠叨一句话,未来的市场是共赢的天下,可不是时候未来的市场就是必须你挣一百块钱你自己八十块钱给市场二十,这样是行不通的。共赢就是挣一百块钱拿出五十来市场共赢,自己拿出五十甚至拿出三十块钱。在这个里面要学会舍得,因为现在市场信息非常透明。国家所有国外高科技企业的代理商,现在全部消失掉了。为什么消失掉了,代理商APP的代理商,西门子的代理商等,可以看到只有不做转型,不提升自己的服务水平,生存空间很小。

为什么很小呢?就是因为中间环节就会越来越少,也就是未来的模式可能就是C2C,就是厂家跟用户之间的联系越来越紧密,未来的电力市场交易主体是什么,交易中心就是风电厂可以做交易,火电厂也可以做交易,未来的交易大多数主体交易是用户和电厂直接签协议。交易中心就是将来做现货交易,可能就是交易中心的最活跃的部分。

三、创新市场模式。这种市场模式也就是说现在风电厂咱们自己投资,自己运营,未来的模式就会非常非常。系统内部已具备风电,做一个元素,我们参与其中。使得形成一个真正的能源供应体而不是咱们自己来经营自己的,咱们是站在能源的角度上考虑问题。都实现了各个主体经济利益的最大化,会站在各个主体经济利益的最大化考虑问题。

下面给大家稍微说一下综合能源服务,现在咱们很多的设备厂家,很多的电力的提供者还有电网公司和发电集团,未来的形式,将会以产品为中心转换为以客户和服务为中心。什么叫客户和服务?客户需要什么?客户需要的非常简单,就是一点降成本。

把能源成本降下去就够了,政府需要什么?政府需要单位GDP能耗降下去,碳排放降下去就够了,咱们需要满足他们的时候,我们降到钱就行了。

拿电网公司为例如电网公司,现在以客户为中心,用户节约能力越多成本降得越多,他越获利,这就是模式。这就是模式变了,不管提供什么产品,只要降了成本,用户就可能用。没有那么复杂,也就是说,怎么样让用户降成本呢?这就是模式的问题,给用户用成本,我们给他提供一个设备让他降成本,可能让他涨成本,这个问题就要想一想了。

就想咱们给他提供服务的协同,前面我说的综合化,你给他只提供电,能不能让他降成本。这个要思考一下。

这个就是综合能源服务的内容,未来的综合能源服务有这样几类,第一类能源的销售服务,第二类就是能源服务,第三类节能减排服务。

这些在整个能源市场目前是有市场的,因为实实在在为用户考虑的,北方地区的供暖燃煤锅炉改成电锅炉,很多地方改成光明太阳能吸热的好几台加一个蓄热装置,白天利用太阳能给的热把水加到一百多度,电锅炉补热满足农村的供暖。

老百姓高兴得很,就是授人以鱼不如授人以鱼,老百姓每年都有很少的钱,单独给他买一个电锅炉,电锅炉政府给两年的补贴,两年以后老百姓一看成本又高了。又去烧自己的柴木头煤。但是加了那种装置以后,每年电做补热,一年全国用的太阳能吸热供暖。这就是老百姓需要的,这就是用户需要的。

下面咱们说未来的综合能源市场,包括设计制造商,包括风电,实际都会是主体,大型的能源企业、售电公司、节能服务技术公司和拥有客户资源的非能源行业的服务机构都会是未来主体。这个市场是足够大的。

这些就是咱们说的综合能源服务做得比较好的,实际上做能源服务阿里云做综合服务方案,很大情况系做综合能源服务的时候叫种豆得了瓜,你做一些业务的时候,你可以做着做着以后,可以有一些其他的业务。

这些都很难说,比方说长城汽车,他把宝压在推H系列和哈佛系列,把宝压在H8上,后来H6买得好,都没有想到,后面H6买得疲软了,小精灵的H2买得好,这就是咱们说的市场。市场永远给那些精心呵护和精心里准备的供应者,只有把产品做好了以后市场不一定在什么时候给你一个很大的回馈。这就是咱们说的阿里云的,可以看到综合能源服务。

这是一个医院,他燃气能源机、分布式光伏、热泵、UPS综合起来,做了整套的功能方案,当然没有分散式风电因为一个医院比较小。

这个就是一个大型室内的公共设施,他形成了一个综合能源服务的一个主体。这个是特色小镇,接下来咱们说前面是综合能源服务,后面是综合能源系统。江苏能源系统回来再说,说了能源的未来形式,智能化、去中心化、综合化,为什么要形成一个综合能源系统,因为多种能源主体的供应可以相互替代,相互转换从而提供整体的能源供应效率的最大化,实现能源成本的降低。

我们提出了综合能源系统,一定区域内利用先进的信息技术和创新管理模式,整合区域煤炭天然气新能源电能热能的多种能源资源,实现多异质的协调优化运行,协同管理交互相应和互补互相。

在满足系统内,多元化用能需求的时候,有效提升能源的利用效率,满足能源可持续发展的新型一体化系统。

也就是说,现在综合能源系统提出来以后,未来颠覆了咱们说的输电网的规划和配网的规划,还有输气管的规划供热的规划。咱们所有的规划都是按照最高负荷规划的,一天最高负荷持续四个小时,供热供冷持续四个小时,持续四个小时让你多出一千万。

我们能不能加一个电锅炉或者加一个储能装置把高负荷缺口弥补了,弥补了以后把投资降夏历了,这就是规划协调。成本降下来了,每一个设备包括风机都有CPU曲线,功率和效率之间是曲线关系。只有设备达到了额定容量,效率才是最高的。所以这个就是让所有的设备都达到了一个CPU曲线,这就是咱们综合能源系统就是一个非常简单的例如时时刻刻每一刻钟让他实现横向的多元互补,纵向的协调,什么叫互补,就是多种能源的互补。用户的用能服务是波动的,用户的用能曲线用能的价格也是波动的在每一个时刻找到能源最节约的点。找到不同设备最佳的处理,这就是优化。需要很长时间做铺垫,来研究,首先要研究每一种设备基本的情况,其次要研究他们在规划层面怎么去优化它,研究设备处理刚才说了每一个设备的CUP曲线搞清楚了,然后知道机理,然后优化的时候,可以调度到迅速的响应程度有多高等等。

其次找到规划优化再次找到运行优化,最后才考虑到多能源的主体交易,这里面秉承政府、社会和用户,我们提出了“两高三低”的目标。

两高:

一、可靠性提高。

二、能效提高。

三低:

一、能源成本降低。

二、碳排放降低。

三、其他的排放降低。

这个是交易,交易是多能源主体交易,咱们做分散式风电那边做储能,你们形成综合能源系统,分散式风电你需要多少利益你跟我说,说完了以后博弈,综合能源系统资金量形成以后,利益形成以后大家分就行了非常简单。但是需要优化还有就是凭空,这是给大家做一个简单的介绍。

综合能源系统能不能实现?能实现,为什么能实现?因为我们已经实现了。

在好多地方已经有了,这就是我们形成综合能源系统方针平台,首先就是规划优化,就是说四大模块,规划优化、运行优化、市场交易、效益评价。

这就是为什么分散式风电在里面作用非常大,就是因为第一个风机有一个上限,需要三台三台,需要两台两台,需要一台配一台。

但是这个风机是在综合能源系统内部来做的,跟电网没有关系,综合能源系统给电网打交道。综合能源系统给电网一条曲线,一条接入口,这个风机是综合能源系统的一个元素,他的这种利益的空间非常大。

下一个是设备库,所有的设备我们都建了设备库,这些风机、光伏、热泵这是规划层面,这是我们规划结果,看到没有应该配多少风机,光伏台数储能台数都可以配出来的,这些下边是8760个小时,每一个小时的处理,每一个小时处理优化出来,就是投资成本,这还只是一个单目标的,我还有多目标的。

有很多单独配储能,单独配储能怎么办?我们把储能优化出来。这个就是运行优化,现在已经规划的需要优化,运行优化,设备都定了,运行里面也需要优化。这个也是把所有的设备给弄出来找到场景和结果。这就是优化的结果,这个就是处理优化的结果,应该怎么处理,电网应该怎么处理,然后储能怎么处理,这些都是优化出来的。24小时每一个小时就可以按照这个策略调度,保证一年的运营成本达到两万多块钱不到三万块钱。

今天未来的分散式风电,为什么现在能够迎来春天?

因为未来的综合能源服务和系统就会有如雨后春笋,在所有的有条件的地方都会去推行,都会实施,因为真是站在了政府社会和用户以及咱们企业的角度考虑问题,咱们风电企业未来的发展将会迎来另一个春天,谢谢大家。


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