雙碳目標(biāo)下綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理分析

統(tǒng)統(tǒng)2024年9月28日，中國廣州綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理結(jié)論及前景展望2版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)主要內(nèi)容背景-雙碳目標(biāo)綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理結(jié)論及前景展望3版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)31背景-雙碳目標(biāo)1背景-雙碳目標(biāo)版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)碳達(dá)峰的概念，并不單指在某一年達(dá)到最大排放量，而是一個過程，即碳排放首先進(jìn)入平臺期并可能在一定范圍內(nèi)波動，然后進(jìn)入平穩(wěn)下降階段。具體就是在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達(dá)到峰值之后再慢慢減下去。碳中和的概念，就是“二氧化碳凈排放量降為零”,即通過植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消掉自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量。具體就是在2060年前，針對排放的二氧化碳，要采取碳捕捉、植樹、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉，這就是“碳中和”。版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)51背景-雙碳目標(biāo)綜合智楚能源系就優(yōu)化適行與擅制2015年《巴黎協(xié)定》設(shè)定了本世紀(jì)后半葉實現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)。越來越多的國家政府正在將其轉(zhuǎn)化為國家戰(zhàn)略，提出了無碳未來的愿景。全球國家已陸續(xù)設(shè)立了符合各國國情的雙碳目標(biāo)。目前已有138個國家設(shè)定了碳中和目標(biāo)，其余的國家設(shè)定了碳減排量目標(biāo)，以及部分國家還未設(shè)定目標(biāo)。區(qū)提出的碳中區(qū)提出的碳中國家和地區(qū)//已實現(xiàn)//已實現(xiàn)/日本愛思科研究中心1背景-雙碳目標(biāo)綜合智慧能源系統(tǒng)優(yōu)化適行與擅制1背景-雙碳目標(biāo)······圖》2023年3月16日，歐盟委員會出臺《凈零工業(yè)法案》,提出到2030年歐盟戰(zhàn)略性凈版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)愛思科研究中心綜合智慧能源系就優(yōu)化適行與擅制forlow-carbontechnologi1背景-雙碳目標(biāo)了到2050年減少交通部門溫室氣體排放的里程碑式戰(zhàn)略，旨在·2023年3月29日，美國能源部(DO能：實現(xiàn)并超越30吉瓦目標(biāo)的戰(zhàn)略》,旨在實現(xiàn)美國到2030年1背景-雙碳目標(biāo)版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)②停止砍伐亞馬孫和其他重要森林：利用森林與氣版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)91背景-雙碳目標(biāo)(三)中國碳中和政策度‘雙控’制度。”版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)10綜合智慧能驟系就優(yōu)化適行與痘制綜合智慧能驟系就優(yōu)化適行與痘制(三)中國碳中和政策①加強(qiáng)頂層設(shè)計——將應(yīng)對氣候變化納入生態(tài)文明建設(shè)整體③落實“雙碳”目標(biāo)——堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的轉(zhuǎn)型的總抓手，強(qiáng)化源頭治理、系統(tǒng)治理、綜調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等，形成以綠色低碳為特征的產(chǎn)業(yè)0全國碳市場0全國碳市場版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源·靈活性資源：具備跟隨調(diào)度指令調(diào)整功率(調(diào)增或調(diào)減)的能力降低充電功率，甚至向電網(wǎng)放電基準(zhǔn)功率曲線電動汽車供需不平衡發(fā)生(供應(yīng)不足)降低充電功率，甚至向電網(wǎng)放電基準(zhǔn)功率曲線電動汽車傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組：傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組：火力發(fā)電機(jī)組燃?xì)廨啓C(jī)水利發(fā)電備用電源調(diào)增發(fā)電功率備用電源基準(zhǔn)功率曲線向電網(wǎng)放電電池儲能基準(zhǔn)功率曲線向電網(wǎng)放電需求側(cè)廣義儲能資源：·需求側(cè)具備“電/氣/冷/熱”等多種形態(tài)、體量龐大的廣義儲能資源H2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源規(guī)模大、容量小23………N1⑧9能量約束基準(zhǔn)負(fù)荷昌下調(diào)'物理系統(tǒng)的勞損、人的舒適性等成本難以刻畫結(jié)論及前景展望版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智楚能源系就恍化適行與擅制分布式儲能電動汽車具有儲能潛力預(yù)計到2030年：僅電動汽車的電池容量將達(dá)到57億kWh,電池容量約為全網(wǎng)用電量(約綜合智楚能源系就優(yōu)化適行與擅制集中式儲能負(fù)荷變化曲線負(fù)荷變化曲線因靈活調(diào)節(jié)能力不足造成棄電靈活調(diào)節(jié)能力需求不確定性電源發(fā)電曲線可調(diào)節(jié)電源發(fā)電曲線06綜合智超能源系就優(yōu)化遣行與痘刷hgpadSmEsngstm(yiuOypraina背景-雙碳目標(biāo)綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理3綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理3綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理需求側(cè)能效管理是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)必不可少的內(nèi)容，它反映了更加科學(xué)的電力系統(tǒng)管理思路。數(shù)字電網(wǎng)將引導(dǎo)用電側(cè)的用電用戶合理用電，積極參與電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)和高效運行，這將有效匯聚海量可調(diào)節(jié)資源支撐電力系統(tǒng)實時動態(tài)響應(yīng)?！裉摂M電廠：利用數(shù)字技術(shù)在線組建虛擬電廠，將分散的電源和柔性負(fù)荷聚小成多，能促進(jìn)發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)雙向互動。這在傳統(tǒng)物理電網(wǎng)是做不到的，數(shù)字電網(wǎng)卻可以實現(xiàn)。●微電網(wǎng)：配電網(wǎng)呈現(xiàn)交直流混合柔性電網(wǎng)與微電網(wǎng)等多種形式協(xié)同發(fā)展態(tài)勢。微電網(wǎng)技術(shù)結(jié)合數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新平臺經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)新模式新業(yè)態(tài)，有助于提高服務(wù)效率和客戶體驗，支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新，幫助用戶不斷釋放需求潛能。智能微電網(wǎng)能夠提高供電可靠性和解決高滲透率分布式電源并網(wǎng)問題，將逐步在城市中心、工業(yè)園區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)等推廣應(yīng)用。●交通電氣化：電動汽車規(guī)?；鲩L將促進(jìn)路網(wǎng)與電網(wǎng)的深度融合，為能夠適應(yīng)日益增長的交通電氣化需求，未來將打造電動汽車+數(shù)字電網(wǎng)深度互動的智慧能源網(wǎng)絡(luò)。●本章節(jié)先提出需求側(cè)能源系統(tǒng)面臨的主要問題，并從虛擬電廠、微電網(wǎng)、交通電氣化三個典型技術(shù)領(lǐng)域?qū)π滦碗娏ο到y(tǒng)的需求側(cè)能效管理展開說明。綜合智慧能源系統(tǒng)可以有效地提高能源利用效率，實現(xiàn)可再生能源的規(guī)?；_發(fā)，實現(xiàn)能源的可持續(xù)供應(yīng)，提高社會能源供用的靈活性與安全性。3網(wǎng)網(wǎng)德鋪電熱冷魚3.2虛擬電廠技術(shù)3.2虛擬電廠技術(shù)口虛擬電廠(VPP)3.2虛擬電廠技術(shù)□VPP投資組合優(yōu)化與協(xié)調(diào)口微電網(wǎng)四個主要發(fā)展趨勢口微電網(wǎng)四個主要發(fā)展趨勢負(fù)荷柔性/剛性調(diào)功率技術(shù)的加入轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芪㈦娋W(wǎng)，而隨著數(shù)字化技術(shù)與微電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合，使得微電網(wǎng)清潔化、多能化、微型化和開放化成為可能。分布式發(fā)電光伏風(fēng)機(jī)用能隱私用能經(jīng)濟(jì)用能舒適智慧控制智能微網(wǎng)多能存儲多能轉(zhuǎn)換電氣冷熱解決技術(shù)與方案1.互補(bǔ)混合儲能解決技術(shù)與方案1.互補(bǔ)混合儲能2.滾動優(yōu)化調(diào)度強(qiáng)的魯棒性?？谛履茉次㈦娋W(wǎng)面臨挑戰(zhàn)1:源荷雙側(cè)功率波動口新能源微電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)1:源荷雙側(cè)功率波動光伏出力功率波動源PbEePScchPscachPB.chPB.dch含混合儲能的風(fēng)-光-儲-柴微電網(wǎng)木P聲vPD~⑥微電網(wǎng)典型日出力與需求風(fēng)機(jī)出力負(fù)荷需求口新能源微電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)2:分布式新能源消納能源共享實現(xiàn)新能源消納美國能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米·里夫金在他的《第三次工業(yè)革命》一書中認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將與可再生能源相結(jié)合，在能源生產(chǎn)、傳輸和消費上實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣域能源共享。作為一種新興商業(yè)模式，共享能源機(jī)制要求使用權(quán)和所有權(quán)相分離。目前，隨著共享單車在全國各大城市迅速鋪開，“共享經(jīng)濟(jì)”的概念迅速普及，共享汽車也隨之悄然進(jìn)入了人們的視野。由于能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于實現(xiàn)能源電力的共享經(jīng)濟(jì)模式，因此建立市場機(jī)制、實現(xiàn)商業(yè)互聯(lián)至關(guān)重要。市場的關(guān)鍵在于賦予供需雙方自由競爭、自由選擇的權(quán)利。通過閑置資產(chǎn)和服務(wù)的再分配、共享和重復(fù)利用實現(xiàn)資源優(yōu)化。口新能源微電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)2:分布式新能源消納例如，家庭微電網(wǎng)用戶可以將自身剩余的分布式能源或者儲能設(shè)備的儲能空間分享給其他有需要的用戶。這種共享模式具有以下優(yōu)點：●降低用戶對設(shè)備的投資成本，促使其他用戶改變用電行為；●促進(jìn)剩余能源在用戶之間的互濟(jì)和提高能源設(shè)備的利用率；●用戶在共享能源/設(shè)備的同時可以獲得相應(yīng)的收益進(jìn)一步提高用能的經(jīng)濟(jì)性。自自(a)Withoutsharing-Surplusenergy;—Pur單向消費者模式雙向產(chǎn)消者模式3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)口新能源微電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)2:分布式新能源消納三三豆豆定義為一個由云平臺和云用戶群構(gòu)成的開放式能源共享環(huán)境，兼顧區(qū)域微電網(wǎng)與能源產(chǎn)消者的優(yōu)勢。3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)口新能源微電網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)3:多能源能源互補(bǔ)需求側(cè)智慧能源系統(tǒng)屬于局域能源系統(tǒng)，是通過對區(qū)域或用戶能源的生產(chǎn)、傳輸、分配、轉(zhuǎn)換、存儲、消費等環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)與優(yōu)化后所形成的能源產(chǎn)供銷一體化系統(tǒng)?？谟脩艏壷腔勰茉聪到y(tǒng)口用戶級智慧能源系統(tǒng)以用戶智能用電系統(tǒng)、分布式/集中式供熱系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等耦合而成，不同類型能源間存在深度耦合關(guān)系?！钣脩艏壷腔勰茉聪到y(tǒng)又可稱為微能源網(wǎng)，區(qū)域級智慧能源系統(tǒng)內(nèi)可含有眾多的微能源網(wǎng)。北歐：2020年，30萬輛北歐：2020年，30萬輛EV口電動汽車發(fā)展規(guī)劃德國：2020年，100萬輛EV加拿大：2020年，80萬輛EV中國：2020年，500萬輛EV以色列：2020年，100萬輛EV美國：2020年，180萬輛PHE