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热力学定律中,最难理解的当属第二定律,该定律有若干种表述方式,每种表述方式都很晦涩,学的时候就没有真正搞懂过。
(来源:微信公众号“电力市场那些事儿” 作者:郎木晨烟)
几年前,当我的工作转到综合能源服务方向时,正赶上国家能源局出台多能互补/集成优化的指导意见,并公示了23个示范项目名单。或许是毕业后一直在做电力自动化设备相关的技术工作,对能源的梯级利用、品质等概念颇为不解,很是困惑。
之后,跟踪了几个CCHP项目,接触了比热容、潜热、焓等热力学概念并学会了计算燃气轮机输出蒸汽的计算方法(感谢南自维美德的小何同志),对能源/能量才算是有了深入的认识。后来看到显热储热和相变储热介绍时,我微微一笑、欣然领会,。
原来“不可理喻”的热力学第二定律也变得生动起来:热力学第一定律指出了过程中能量必须守恒,热力学第二定律指出并不是满足能量守恒的所有过程都能实现。引申下,地球的能源品质在下降,可利用的能源逐渐衰竭。所以,我们必须提高能源的利用效率,积极发展可再生能源。
同时,项目跟踪过程中,充分理解了负荷(热、电)对分布式项目成败的决定性作用,同时对电改的迫切性有了切身的体会。
现如今,综合能源服务是热点,关注度很高。大家一致认为从用户需求入手、深入了解负荷特点、因地制宜开展工作是做成、做好项目的前提,但在很多介绍材料中,经常会出现以电为核心、以智能电网为核心等观点。尽管在电力自动化厂家工作将近二十年,本人觉得这并不符合综合能源服务的思想,原因如下:
1.综合能源服务项目的建设原则是因地制宜、按需定制,一开始就扣上以电为核心的帽子,相当于自缚手脚,不利于项目开展。
2. 一次能源气、风、光,二次能源冷、热、电,各种能源形式各具特色,在多姿多彩的用户需求面前,合适是最重要的,没有核心、非核心之分。
电的品质高、标准化固然是其优点,但也带来了柔性不够(供需平衡要求高)、难以存储的不足。相对而言,热能的品质差别很大但灵活性好,高品好质的可以发电,中上品质的可以提供工业蒸汽,中下品质的可以制冷/热,最不济的提供生活热水。同时,热能适合存储、具有较好的惯性,具有实现多能实时互补、互济的先天优势。与电配合时,可以提升电的灵活性。
在园区或楼宇场合,在大电网的支撑下,围绕着热进行能源系统规划和设计,项目的可行性相对比较高。
天然气也是如此,虽然是一次能源,但通过CCHP、PTG、FC等技术,与冷、热、电、氢等能源灵活转换。相比热能,又具有远距离传输的优势。
3.电力不是一次能源,大部分情况下也不是终端能源。目前在中国,终端能源当中电力的占比只有25%左右[1]。既然要从用户侧入手,就得花大力气、深入分析用户的实际负荷。
虽然电能替代可以提高能源利用效率,但在很多过程工业领域,压缩机而不是电动机是动力设备,蒸汽而不是电力是主要动力来源,比如建材、冶金、造纸、化工、食品、药品等行业,热电比都超过了3[2]。
国网能源研究院发布的《中国能源电力发展展望2018》显示,随着工业、建筑、交通等各部门的电气化、自动化、智能化发展,清洁电力供应的优势将逐步显现,电能在终端用能结构中占比持续提升,2035年提高至32%-38%,2050年有望增至47%左右。就是说,即使到了2050年,超过50%的终端能源仍然不是电
4.开展综合能源服务的初衷之一是提高能源利用效率,这需要从能源的产生、传输、使用等多个角度开展工作。片面的强调以电为核心,难免会忽视其他专业的重要性,不利于能源效率的提升。
举个例子,北方冬天取暖,不能散烧煤了,要么煤改气、要么煤改电,后者就是现在提的电能替代的一种形式。相比电锅炉,热泵的能效指数要高得多,更符合电能替代的要求。热泵工作过程中,电虽然出力,但并不产生热,只是热的搬运工(和农夫山泉的广告词好像,)。热泵的设计、性能提升更加依赖于热能工程、工程热物理、暖通等专业,而不是电气专业。
火电厂中也有类似的情况,从亚临界到超临界到超超临界机组,对发电效率提升起决定性作用的是锅炉、汽机,而不是发电机。
5. 从服务角度来说,与电相比,其他能源形式的服务工作多多少少存在一定的差距,比如量测数据、设备运维、效率监视等。因此,提升综合能源服务质量,或许其他能源更为迫切。
本人不提倡以电为核心的口号,并不反对以电核心的综合能源项目,有的项目就得以电为核心。电是高品质能源,标准化程度高(电压、频率),适合远距离传输且损耗小,因此较大区域范围的综合能源项目就可以电为核心。再比如,以风电、光伏等可再生能源发电为主的项目,为了有效的抑制电源的间歇性、实现与大电网友好互动以实现最大程度消纳可再生能源的目的,也要将以电为核心的理念贯穿于各个环节。
最近,国内电力系统三位大咖李立浧院士、郭剑波院士、饶宏院长共同主编了一本书《智能电网与能源网融合技术》。在第二章“智能电网和智能能源网融合”,提到了三种模式,分别是“智能电网2.0”,“互联能源网”,“互联网+能源网”。
智能电网2.0模式下,电力行业主导,以电为核心,对应广域能源互联网。
互联能源网模式下,智能电网与能源网同为平等主体,无须以何种能源网络为主导,“去中心化”,对应区域与用户级的智能能源网。书中第六章“区域与用户级智能能源网”由天津大学王成山、王丹和贾宏杰三位教授执笔,详细介绍了互联能源网模式。
第三种模式使用互联网思维改造传统能源行业,形式多元化,物理层面的融合更多受到市场行为的支配。此时,物理网络运营商将扮演物流公司的角色,为能源供应、需求双方提供能源输送通道,并借助大数据、云计算等技术促进能源网安全、可靠、经济运行。
[1]2018中国国际清洁能源科技推广周,中国工程院院士杜祥琬《能源转型支撑高质量发展》
[2]唐学用等,《3种典型产业园区的综合能源需求》
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在装备制造行业,制冷站房能耗常年占据企业总电耗的10%-40%,传统粗放式运维却始终产生接近10%的制冷量损耗。设备间的独立运行,缺乏跨设备协同优化机制,余冷资源未循环利用,都在制约着企业绿色转型。思安高效制冷站房解决方案,整合制冷站房所需产品体系,通过规划仿真软件+自有E-DOMs制冷运行智控
华润学习与创新中心综合能源项目EPC工程总承包中标候选人公示第一中标候选人:中国铁建电气化局集团第二工程有限公司,投标价格:3167333.44元。第二中标候选人:华之源实业有限公司,投标价格:3448575.00元。
招标公告SZBGG2025030131号华润守正招标有限公司受招标人委托,对华润电力中部片区2025年度第13批招标华润赤壁市维达力(五期)综合能源项目EPC工程进行公开招标。一、项目基本情况招标人:华润新能源(赤壁)有限公司招标代理机构:华润守正招标有限公司项目地点:湖北省咸宁市赤壁市项目规模:/项目
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阳光电源在互动平台表示,公司控股子公司阳光新能源在虚拟电厂层面已形成了短期及超短期负荷预测技术、可调能力评估技术、调频里程电价预测技术、辅助决策技术、实时协调控制技术等技术矩阵,并自主开发PowMart综合能源服务平台实现分布式资源的聚合和监控、电力交易运营服务,目前已在多省落地应用。
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新电改10年成绩单一图了解!
今年是《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号)印发十周年。十年来,广州电力交易中心遵循进一步深化电力体制改革总体思路,全力建设统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的南方区域电力市场,促进电力资源在更大范围内共享互济和优化配置,助推经济社会高质量
市场动态2025年3月15日,我国新一轮电力体制改革迎来十周年。自2015年《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》发布以来,中国电力行业以“管住中间、放开两头”为核心,构建了多层次市场体系,推动了能源结构优化与产业升级。(来源:微信公众号“售电星星”作者:莫岭)一、十年改革的核心成就1.市
2015年3月,中共中央、国务院印发《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》,部署新一轮电力体制改革任务。10年来,电力生产组织方式逐步由计划向市场转变,全国统一电力市场建设快速推进,主要由市场决定价格的机制初步建立。国家能源局发布的最新数据显示:全国市场化交易电量由2016年的1.1万亿千瓦
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