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如图所示,典型的目前情况下可以参与到作为区域能源互联网构成要素的包括:
(1)分布式能源(燃气冷热电联供)
燃气冷热电三联供系统是以燃气作为一次能源产生电、热、冷二次能源的系统。天然气燃烧把化学能转化为热能,高品位的热能用来发电,低品位的热能用于供热或者为吸收式、吸附式制冷系统提供驱动热源,从而实现对天然气化学能的多级多次利用。燃气冷热电三联供系统具有很高的一次能源利用率。对于普通的火力发电系统,一次能源利用率约为40%,在传输电能的过程中又要经受约2%的损耗。而采用冷热电三联供系统,一次能源利用率通常可达80%以上。
(2)微网(风光储电动汽车等)
风光作为分布式可再生能源的主力由于其间歇性,必须辅以储能的支撑,这些在微网的技术研究与发展中得到实践。但微网本身一般很难稳定孤岛运行,而微网并网又受限于目前电网的不够灵活。能源互联网为微网的接入和互联提供了另外的思路。微网的新能源发电和储能目前还存在成本问题,引入能源互联网有利于在更大范围内提高微网实现的经济可行性。
(3)智能社区(需求侧响应和管理)
需求响应是指电力用户受不同时期的电力价格和激励措施的影响,主动改变其日常用电模式,以期在电力市场的电力价格高涨或者在电力系统的可靠性受到威胁时通过及时响应电网指令、降低用电需求或转移用电时间来获益。其执行可以是基于价格或者基于激励机制的。需求响应的主要实施过程是运营方和用户双方事先经过协议沟通并签订相应的响应合同,合同内容包括用户愿意进行的需求响应方式,响应办法以及补偿办法等。运营方根据能源互联网运营情况确定需求响应的时间和方式等需求响应事件,并将此需求响应事件通知给能源互联网能量管理系统,进而由能量管理系统下发信号给用户,用户接到信号后根据自己的用电需要做出响应判断。运营方根据需求响应效果确定能源互联网运营情况,并根据合同对用户进行响应的补偿。
相对于传统自顶向下的电网发输配变用的模式,在一定区域内的能源互联网承担了分布式能源的灵活接入、动态负荷的局部消纳、与用户互动的需求侧响应等功能。同时,能源互联网很大程度上屏蔽了源和用引入的动态性,一定程度上减小了大电网利用大的冗余度换取安全可靠性的程度,提高了大电网的整体利用效率。诸多方面因素协同考虑,可以形成现实意义下具有经济可行性的区域能源互联网示范,进一步向更细粒度(如家庭能源互联网)和更高层级(如全球能源互联网)延伸,以此带动能源互联网技术创新、模式创新和体制机制变革,走出中国发展能源互联网的实施路径。
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