中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：過去十多年, 很多國(guó)家都在探索互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源技術(shù)結(jié)合的能源發(fā)展模式, 試圖構(gòu)建一個(gè)人人都是生產(chǎn)者與消費(fèi)者的能源新時(shí)代。在中國(guó), 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與能源的結(jié)合尚處于探索階段。新能源技術(shù)、智能技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷突破與融合。相應(yīng)地, 在保障能源安全的前提下, 政府主管部門、能源企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)及行業(yè)協(xié)會(huì)組織的資源整合至關(guān)重要, 政府政策應(yīng)跟隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展適時(shí)出臺(tái)支持性、引導(dǎo)性政策。2015年, “互聯(lián)網(wǎng)+”寫入李克強(qiáng)總理的政府工作報(bào)告, 這意味著“互聯(lián)網(wǎng)+”成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。在此背景下, 2016年2月24日, 國(guó)家發(fā)改委、能源局、工信部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡(jiǎn)稱《意見》), 對(duì)今后一段時(shí)間的工作進(jìn)行了國(guó)家層面的頂層設(shè)計(jì), 階段的劃分, 并提出了重點(diǎn)工作任務(wù)。
圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展, 指導(dǎo)意見提出了十大重點(diǎn)任務(wù)。其中, 任務(wù)(一)推動(dòng)建設(shè)智能化能源生產(chǎn)消費(fèi)基礎(chǔ)設(shè)施和任務(wù)(二)加強(qiáng)多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施, 為能源供需系統(tǒng)的靈活性提供重要的物理設(shè)施設(shè)備基礎(chǔ); 任務(wù)(三)推動(dòng)能源與信息通信基礎(chǔ)設(shè)施深度融合是能源互聯(lián)網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)施的物理連接, 為能源供需系統(tǒng)內(nèi)多能互聯(lián)互通互補(bǔ)互換的靈活性提供了基礎(chǔ); 任務(wù)(四)營(yíng)造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系則是為能源互聯(lián)網(wǎng)下資源的靈活性提供了良好的存在和發(fā)展環(huán)境; 任務(wù)(五)發(fā)展儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車應(yīng)用新模式中的儲(chǔ)能是最重要的靈活性資源, 儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展直接決定了資源的靈活性水平, 同時(shí), 電動(dòng)汽車則是基于激勵(lì)響應(yīng)的需求側(cè)資源, 是靈活性資源的一種存在形式; 任務(wù)(六)發(fā)展智慧用能新模式中重點(diǎn)提出了靈活性資源, 并提出了幾種靈活性資源的獲取方式; 任務(wù)(七)培育綠色能源靈活交易市場(chǎng)模式為靈活性資源的發(fā)展、投資回收問題提供了解決途徑; 任務(wù)(八)發(fā)展能源大數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用為靈活性資源的信息化發(fā)展提供了環(huán)境和發(fā)展方向; 任務(wù)(九)推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)中為靈活性資源的發(fā)展提供了技術(shù)支持; 任務(wù)(十)建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系則制訂了靈活性資源發(fā)展的方向和目標(biāo)。
為幫助業(yè)界同行更加深入、系統(tǒng)的理解《意見》的核心精神、內(nèi)涵及外延, 本微特邀請(qǐng)《意見》的執(zhí)筆人之一, 華北電力大學(xué)劉敦楠副教授撰文對(duì)《意見》進(jìn)行詳細(xì)解讀。敬請(qǐng)持續(xù)關(guān)注。以下是系列解讀文章的第一篇。
能源互聯(lián)網(wǎng)下的靈活性資源
劉敦楠
華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心
引言
2016年2月24日, 三部委發(fā)文《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》, 圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展, 指導(dǎo)意見提出了十大重點(diǎn)任務(wù), 其中, 任務(wù)(六)中的構(gòu)建用戶自主的能源服務(wù)新模式模塊中, 重點(diǎn)提及了靈活性資源。
從指導(dǎo)意見十大任務(wù)可以看出, 靈活性資源在能源互聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)建設(shè)、發(fā)展過程中貫穿始終, 是能源互聯(lián)網(wǎng)下的一種標(biāo)識(shí)性資源。本文將對(duì)靈活性資源的定義、特性、發(fā)展中面臨的問題以及今后的發(fā)展方向進(jìn)行深入地分析和解讀。
1、什么是靈活性資源?
靈活性資源是指能夠增加能源供需系統(tǒng)柔性、彈性、靈活性的, 服務(wù)于用能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)供需平衡的資源。系統(tǒng)能夠通過靈活性資源的快速、準(zhǔn)確地調(diào)控, 實(shí)現(xiàn)自身的供需平衡, 同時(shí)滿足多元化的能源供需要求。
能源互聯(lián)網(wǎng)下，多種能源間靈活互動(dòng)、用能需求不斷多元化、可再生能源消納比例越來越高; 導(dǎo)致能源供需系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增強(qiáng), 系統(tǒng)平衡難度增加; 為滿足多元化用能需求和實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源的消納等, 所需靈活性資源量逐漸增大; 靈活性資源的不斷增加, 將使能源供需系統(tǒng)更具柔性、彈性和靈活性。
2、靈活性資源的特性
1物理特性
1) 調(diào)控的及時(shí)性
靈活性資源應(yīng)是能夠及時(shí)的響應(yīng)調(diào)控命令, 無延遲、滯后等問題的資源。
2) 調(diào)控的幅度寬
靈活性資源應(yīng)是能夠大幅度調(diào)節(jié)用能負(fù)荷的增減，以滿足系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定要求的資源。
3) 調(diào)控的速率大
靈活性資源應(yīng)是能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)用能負(fù)荷的大幅度調(diào)控, 即單位時(shí)間內(nèi)的用能負(fù)荷增減速率大的資源。
4) 可平移
靈活性資源應(yīng)是能夠在用能總量不變的前提下, 用能負(fù)荷可實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間的平移的資源。
2、經(jīng)濟(jì)特性
經(jīng)濟(jì)成本可接受。靈活性資源應(yīng)是進(jìn)行能源供需平衡調(diào)控時(shí), 調(diào)控的經(jīng)濟(jì)成本可接受的資源。
3、靈活性資源的存在形式
能源互聯(lián)網(wǎng)下, 能源供需系統(tǒng)將是“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”的綜合體, 靈活性資源在能源供需系統(tǒng)的四個(gè)側(cè)面均以不同的形式存在:
1、“源”側(cè)
即能源供應(yīng)側(cè), 以電力系統(tǒng)為例, 靈活性資源主要包括: ① 火電的深度調(diào)峰機(jī)組; ② 具有長(zhǎng)期調(diào)節(jié)能力的大水電; ③ 分段調(diào)控磨煤機(jī)的大型火電機(jī)組。
2、“網(wǎng)”側(cè)
即能源傳輸側(cè), 靈活性資源主要包括: ① 多級(jí)雙向協(xié)調(diào)調(diào)度; ② 多時(shí)間尺度的調(diào)度交易; ③ 多能互補(bǔ)的調(diào)度交易; ④ 集中優(yōu)化與分散優(yōu)化的微平衡調(diào)度; ⑤ 多種能源匯聚互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)。
3、“荷”側(cè)
即能源需求側(cè), 靈活性資源主要包括可調(diào)控的和可激勵(lì)響應(yīng)的需求側(cè)資源, 以電動(dòng)汽車等為主。
4、“儲(chǔ)”側(cè)
即能源存儲(chǔ)側(cè), 靈活性資源主要包括: ① 各類型儲(chǔ)能措施和設(shè)備; ② 抽水蓄能等。
4、當(dāng)前靈活性資源存在的問題
在能源互聯(lián)網(wǎng)下, 目前與靈活性資源相關(guān)的各方面, 仍存在著很多問題:
1) 技術(shù)問題
目前的能源互聯(lián)網(wǎng)下, 多種能源間的靈活轉(zhuǎn)換技術(shù)存在空缺, 能源路由、能源分配等方面技術(shù)仍然不成熟。
2) 經(jīng)濟(jì)問題
目前的能源互聯(lián)網(wǎng)下, 一是多數(shù)情況下, 靈活性資源的調(diào)控成本高于調(diào)控下的增益, 無法接受; 二是缺乏靈活性資源方面的有效地投資回報(bào)渠道, 發(fā)展受限; 三是由于靈活性資源的需求類型不一, 難以體現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)性。
3) 政策和市場(chǎng)環(huán)境問題
以電網(wǎng)為例, 目前多數(shù)靈活性資源的輔助服務(wù)免費(fèi), 沒有輔助服務(wù)市場(chǎng), 沒有實(shí)現(xiàn)靈活性資源的商品化, 沒有還原靈活性資源在系統(tǒng)中的價(jià)值, 沒有成型的價(jià)格機(jī)制和評(píng)估機(jī)制衡量其經(jīng)濟(jì)價(jià)值, 因此難以合理核定其實(shí)際價(jià)值。
5、靈活性資源的發(fā)展啟示
能源互聯(lián)網(wǎng)下, 靈活性資源需求越來越大, 同時(shí)現(xiàn)實(shí)存在的問題仍比較嚴(yán)重, 為此, 應(yīng)促進(jìn)靈活性資源的發(fā)展:
1) 基礎(chǔ)設(shè)施方面
建設(shè)多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)設(shè)施, 推進(jìn)綜合能源網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。同時(shí), 促進(jìn)能源接入轉(zhuǎn)化與協(xié)同調(diào)控基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
2) 市場(chǎng)環(huán)境方面
建設(shè)市場(chǎng)交易體系, 還原能源商品的市場(chǎng)屬性; 培育新型市場(chǎng)主體; 逐步建設(shè)以能量、輔助服務(wù)、新能源配額、虛擬能源貨幣等為標(biāo)的物的多元交易體系; 分層構(gòu)建能量的批發(fā)交易市場(chǎng)與零售交易市場(chǎng), 實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、靈活對(duì)等的能源共享與交易; 建立基于互聯(lián)網(wǎng)的微平衡市場(chǎng)交易體系, 鼓勵(lì)個(gè)人、家庭、分布式能源等小微用戶靈活自主地參與能源市場(chǎng)。
3) 發(fā)展模式方面
一是發(fā)展儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車應(yīng)用新模式。發(fā)展儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)化管理運(yùn)營(yíng)模式, 整合多類型的分布式儲(chǔ)能設(shè)備及儲(chǔ)能設(shè)施, 建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)施數(shù)據(jù)庫; 構(gòu)建儲(chǔ)能云平臺(tái), 支持能量的自由靈活交易; 推動(dòng)儲(chǔ)能提供能源租賃、緊急備用、調(diào)峰調(diào)頻等增值服務(wù)。發(fā)展車網(wǎng)協(xié)同的智能充放電模式, 促進(jìn)電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)間能量和信息的雙向互動(dòng); 充分發(fā)揮電動(dòng)汽車作為低谷負(fù)荷的作用, 積極開展智能充放電業(yè)務(wù), 參與電力需求響應(yīng)。
二是發(fā)展智慧用能和增值服務(wù)新模式。構(gòu)建用戶自主的能源服務(wù)新模式。逐步培育虛擬電廠、負(fù)荷集成商、第三方增值服務(wù)供應(yīng)商等新興市場(chǎng)主體, 增加靈活性資源供應(yīng); 鼓勵(lì)用戶自主提供能量響應(yīng)、調(diào)頻、調(diào)峰等靈活的能源服務(wù), 以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托進(jìn)行動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的交易; 進(jìn)一步完善相關(guān)市場(chǎng)機(jī)制, 兼容用戶以直接、間接等多種方式自主參與靈活性資源市場(chǎng)交易的渠道; 建立合理的靈活性資源補(bǔ)償定價(jià)機(jī)制, 保障靈活性資源投資擁有合理的收益回報(bào)。
