“十四五”可再生能源规划落地:大规模、高消纳、市场化
全文 1940 字,阅读大约需要 5 分钟 未经许可严禁以任何形式转载 南方能源观察 欢迎投稿,投稿邮箱: eomagazine@126.com 编辑 黄燕华 审核 冯洁 6月1日下午,国家发改委等九部委联合发布了《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《规划》,明确了“十四五”可再生能源发展的主要目标,同时更加注重可再生能源的大规模开发、高水平消纳以及市场化发展。大规模开发 中国已经承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和,明确2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。截至2020年底,全国风电和光伏发电装机达到5.3...全文
“建设
”是我们珍惜、节约资源时喊的一个口号。可是,又该怎样才能真正做到节约资源呢?为什么要大力推荐节约呢?下面请
声吧!
先说水资源。我国
为2.8万亿立平方米左右,居世界第六位,人均占水量为2100多立方米,只占世界人均水平的四分之一,属于缺水国家,全国600多座城市中就有400多座缺水。特别是
缺水非常严重,一些山区地方连人、畜饮水都非常困难。
我国的用水面临着严峻的问题,所以我们要珍惜水资源,
。比如:用完水后,要拧紧水龙头,以免造成“一江清水向东流”的浪费现象,如果发现水龙头坏了,要及时修理,避免损失大量的水,大家也别小看废弃的电池,因为一粒
会污染600吨的水,如果你把它扔到水里,水将无法饮用。我们应该把电池收集起来,送往回收站,这样既可以避免污染水源,又使电池得到回收,一举两得。大家不能只是口头说说而已,要行动起来呀!
不仅仅要
,还要节省
。我国
总量不足,
只有18.21%,相当于世界森林平均
的61.52%;全国人均森林面积和人均森林蓄积分别不到世界人均水平的四分之一和六分之一。森林质量不高,平均每公顷蓄积量只有84.73立方米,相当于世界平均水平的84.86%。
这就是
向我们发出的警报!我们要节约利用森林资源,首先,不能乱扔稿纸,也不拿没写过的纸张折飞机之类的小工艺品,更不要乱砍乱伐,任意践踏花草树木,要植树造林,爱护花草树木;不使用一次性的东西,如
、木块等等。在学校,我们要建立“
”,捡起以前丢弃的纸屑、
等。
时,自带勺子、筷子。同学们,我们一起行动起来,节约利用我们有限的森林资源。
我们生活中到处都离不开电。电,给我们带来各种便利,但是我们要节约用电,因为电几乎是由烧
产生的,而在我国储藏的煤只够开采100年了!大家想想,100年以后,我们的子孙后代该怎么办呢?所以,我们要节约用电。首先,从自我做起,我牢记“人来灯开,人走灯灭”,盛夏时节,开空调时,不要把温度调得太低,适合就可以了。平时的照明灯,尽可能用
,因为普通灯泡把大量的电能转化为了热量,只有小数转为光线,而
把电能几乎转化为了光明。
“珍惜资源,崇尚节约”,是我们每个公民的义务。为了我们的明天更美好,请快快行动起来吧!
“盼望着,盼望着,东风来了,春天的脚步近了……”
是地球母亲,给我们带来了一个又一个
。4月22日,当第37个“
”踏着春天的
来到我们身边的时候,我们不能不想一想:我们应该如何善待地球母亲,应该怎样珍惜地球母亲赐予我们的万里春光。
善待地球——珍惜资源,持续发展,是这个春天的
。
但是,当前在我国,无论
还是
,其保护、利用和永续利用的形势,都不容我们乐观。我们不得不问一问:地球的春天,是永远的吗?
尽管我们实行的是世界上最严格的
制度,可在一些地方,乱占乱用农地和
的事,还时不时地发生;我们大大小小的城市,由钢筋混凝土铺就的“
”,仍在一个劲儿地向四面八方扩张,吞噬着周围的万顷粮田……
尽管
供给已经成了经济快速发展的制约瓶颈,可在一些地方,以浪费和破坏资源为标志的无证小
,仍在不停地乱采滥挖;即使在
,“吃一半扔一半”的粗放开采方式也还在继续;乱堆乱放的
,不但使本来可以利用的
惨遭抛弃,还可能在雨季形成
,变为摧毁田地、庄稼和百姓生命财产的杀手;
的
和
,不但使农民失去了赖以生存的
,也威胁着他们的居住安全;我们本是世界上最缺水的国家,可生产和
还在被随意地挥霍着,珍贵的地下水被过量开采或者污染着;我们的能源已经十分短缺了,可
般新建住房的粗放供暖,仍在浪费着油和
……
在土地、矿产资源供求全面紧张的今天,我们必须改变
利用粗放、效率低下、浪费严重的现状。党中央和国务院高度重视
节约
利用,要求我们在战略机遇与矛盾凸显并存的关键时期,有高度的历史责任感、强烈的
和广阔的世界眼光,准确把握我国发展的阶段性特征,立足科学发展,着力
,加快转变
,把节约资源作为
,
,保护生态环境,加快建设资源节约型、
,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。
为了建设
,“十一五”期间国家立下了几个必须达到的约束性硬指标:
保持1.2亿公顷,单位
能源消耗降低20%左右,单位
用水量降低30%,
用水有效
提高到0.5,
综合利用率提高到60%(预期性)。现在,各级政府和企业正在为实现这些目标努力,我们每一个公民都要为实现这些目标努力。
、
就在我们身边,“电荒”、“油荒”、“煤荒”、“水荒”等等,正无时不刻在困扰着我们。珍惜资源靠你我他。只有全社会共同努力,才能使我们摆脱快速发展中的资源困境,走向资源节约、环境友好的社会。
珍惜资源,保护资源,节约资源,人人有责。让我们从现在做起,从我做起,从点点滴滴做起,珍惜地球母亲赐予我们的一切
,使我们的家园年年春光灿烂……
相关报道:
云南整顿矿产资源开发 初步遏制"六乱"蔓延势头
记者日前从
了解到:自去年9月以来启动的全省整顿和规范矿产资源开发秩序工作取得实效,初步遏制了乱占、乱采、乱卖、乱批、乱收、乱管“六乱”蔓延的势头。
据介绍,通过对违法违规开采行为进行全面排查和处理,全省共清理出无证非法采矿行为2240起,越层越界开采110起,责令停产整顿588个,取缔非法采矿点2545个,
11.8万元,处以罚款278万元,没收矿产品1.5万吨,注销和吊销
89个,给予
1661人,追究刑事责任67人,严厉打击了乱挖滥采、破坏环境、无证非法采矿行为。通过全面核实证照,全省现设置有效
2824个,登记总面积6.5万平方公里,占全省国土面积的16.5%。各州、市、县政府通过组织联合执法,对矿产资源开发管理中的
、失职渎职、
参与或变相参与办矿的行为进行了初步清查。到目前为止,共查出41人涉嫌参与办矿、入股分红。针对去年出现的
“虚热”现象,有关方面按照“六条原则”和“十个不批”的办法,
量,进行集中甄别处理,迄今已处理发证近千件。
:中国资源消耗40年内
4月19日上午
(WFF)公布了《亚太区2005
与自然财富报告》。报告显示亚太区人民耗损资源的速度接近该地区
复原速度的两倍。从1961年到2001年,中国人均
的增长几乎超出了原来的一倍。这也就意味着中国消耗的资源在40年中翻了一番。报告的发布者表示,尽管如此,中国的国家
却比较稳定。
今天我们为什么要节约?
不知道从什么时候开始,我们习惯了大白天办公室里
,习惯了居室中空调大开四季如春,习惯了洗碗时的
,
旁的
张……还有,习惯了这一切方便舒适背后的大手大脚、随心所欲。
因此,当国务院提出2004年到2006年在全国范围内开展资源节约活动,当隔膜已久的“节约”二字不断重复于我们的耳边时,一些人觉得“不习惯”。
有人说,节约是生产力低下的
时代的产物,在物质丰富的市场经济条件下重提节约是否不合时宜?有人说消费是生产的
,是现代化列车不可缺少的车轮,倡导向
转型是否守旧落伍?
今天,我们为什么还要节约?
不加节制的资源浪费撼动生存根基
节约与浪费是相对的,今天我们重提节约,是因为发生在我们身边的浪费正在撼动我们赖以生存的根基。
我们是世界上最缺水的国家之一,人均水资源不到
的1/4,600多个城市里有400多个供水不足,但我们珍惜水了吗?
农业是水资源的用水大户,也是水资源的浪费大户。在我国,“土渠输水、大水
”的
方式仍在普遍沿用,灌溉用水的一半在输水过程中就渗漏了,利用率仅为40%左右,不足发达国家的一半水平。
因为现有用水设施技术落后,目前我国工业万元产值用水量为103立方米、美国是8立方米、日本只有6立方米;我们
的重复利用率仅为55%左右,而发达国家平均为75%—85%。
生活中人们对水资源的浪费同样
。实验表明,一个水龙头如果一秒钟漏滴一滴水,一年便滴掉360吨水,而我国多数城市输配水管网和用水器具的漏水损失高达20%以上,仅城市便器水箱漏水一项每年就损失上亿立方米。全国每年浪费水资源更在100亿立方米以上。北京市仅一年的
耗水量,就相当于一个多
或6个北海的蓄水量。
我们的人均
不到世界平均水平的2/5,我们要用不到世界
1/10的土地,养活世界1/4的人口。但各种名目的“
”却使我们的耕地锐减,光是小小的实心
,就能一年毁掉8万—10万亩良田,仅砖厂侵占土地就达400万亩。
在粗放使用、无端浪费中,能源也进入了紧缺时代。石油、天然气、铜、铝等重要矿产资源的人均储量的最低值,只占世界平均水平的1/25。目前中国每万元
值比发达国家多消耗近40%的能源和矿产资源,除了科学技术落后的因素外,人为浪费是一个大漏洞。
无论是
,还是非典那场突如其来的灾难,都未能阻挡我国经济
的态势。但是,从去年席卷全国的能源紧张、原材料价格全面上涨开始,人们越来越明显地感觉到我国经济正饱受资源约束之痛。对于我们这样一个发展中大国来说,重要资源紧缺必将
,关键时候,资源可能是用钱也买不到的。
迫在眉睫的资源危机敲响自然警钟
乘坐在高速发展的经济列车上,面对越来越丰富的物质生活,我们时常感到一种满足:
的日子过去了,生活越来越红火。
但当我们知道,今天的富裕生活是要靠过度耗用资源来实现,今天的发展是要用子孙后代的
利来换取时,我们还能如此坦然地粗手大脚地生活吗?
“原以为你无限宽广,不在乎失去一片
。原以为你有无穷宝藏,不在乎掠走一点安详。原以为你无比坚强,谁知你的泪在流淌。原以为你母
,谁知你渐渐失去力量。”
现存资源的匮乏与穷绝,未来发展的需求与压力,让我们必须静心聆听自然的警示。在接连遭遇“煤荒”、“电荒”、“油荒”之后,国人初尝
的苦涩。在排队购买蜡烛的烦躁中,在忽然陷入黑暗的恐慌中,警钟其实已经敲响!
经过几十年的勘测证实,因为巨大的
,因为飞速的经济发展,中国已成为“资源弱国”。50年后中国除了煤炭外,几乎所有的矿产资源都将出现严重短缺,其中50%左右的资源面临枯竭。有识之士警告,2010年中国将进入严重缺水时代,我们的孩子将不得不为我们今天的挥霍付出沉重的代价。
这是一个非常危险的信号。资源不足将成为制约中国经济快速发展的最大困难,也将成为损坏我们
的最大隐患。
其实,在发展的车轮下,如何应对
的挑战已经是一个世界性课题。在世界各国,节约已经成为一种风潮,不少国家的资源节约保护意识已经融入了生活中的每一个细节。
那是一些远比我们富裕得多的国家,但他们对于资源利用的
,让我们
。
美国是资源大国,他们的国民消费水平位居世界之首。但美国学生的课本是重复利用的,一本教科书要至少用8个学生,平均使用寿命5年。我国课本的使用寿命却只有半年!我国现有在校中小学生2.2亿人,目前人手一册的课本若能连续使用5年,扣除成本,可节约的资金便相当可观!而在课本循环使用过程中,又将有多少森林可以幸免于难!
我们的近邻韩国人已经节约到牙齿了,因为珍惜资源,他们研制出以土豆淀粉或江米面为原料的食品
。像餐馆用的一次性
、旅馆用的一次性洗漱用品等,在韩国早已没了踪影。
本是日本人发明的,日本的
高达65%,但他们却严禁砍伐自己国土上的树木来做
,他们使用的这种木筷都是从中国进口的,用过之后,又将筷子加工生产成
出口中国换取外汇。
惠普是世界知名的大公司,实力雄厚
,但他们却在办公室里设了“备用箱”和“再生箱”,只用过一面的纸张都放在备用箱中,其他人可以再利用那纸的背面,两面都用过的纸则放入再生箱中回收。在全球的
任何一家公司里,所有双面用的
在用完之后还必须用于粘贴各种报销票据。
这些看起来
甚至有些精细琐碎的行为背后,是一个越来越得到认同的共识:再富裕也没有权利浪费资源。
节约资源依赖每个人的行动
,在我们这个13亿人口的发展中大国,如果每个人都不注意节约资源,那么我们的资源储备将无法承载中华民族的发展之舟;
滴水成河,如果13亿人口的中国真正做到
,反对浪费,它所汇集的力量将不仅是我们国家走向未来的支撑,也是我们民族对于地球和人类的馈赠。
。生活中杜绝浪费之事人人可为,可以节约之处俯首即是。
淋浴擦肥皂时关掉水龙头,洗一次澡可以节约60
;用
接水刷牙,只有0.5
,如果让水龙头开着5分钟,则要浪费45
;厕所使用节水型器具,每次可节约4—5升水;洗菜时用盆接水洗,而不是开着水龙头,一顿饭可节省100升水……
全国13亿人口每人少用一双一次性木筷,意味着成千上万亩森林免遭砍伐厄运。全国每个家庭每天少用一个塑料袋,可以节省大量的石油消耗,减少对环境的污染。
回收1吨
能生产好纸800千克,可以少砍17棵大树,节省3立方米的
空间,还可以节约一半以上的造纸能源,减少35%的
。
如果采用节能光源,我们的照明用电量将下降60%,一年可节约740亿
电能,相当于节约2989万吨
。如果把国内现有的1.3亿台冰箱全部换成节电冰箱,每年可节电431.32亿
,相当于半个
的
……
可以毫不夸张地说,我们每个人的手里都紧握着珍贵的“资源”,掌握着对这些民族发展“命脉”
的权力,成之毁之、爱之损之在于我们每个人的行动。
上个世纪五六十年代,党和政府曾经大力倡导节约一度电、一滴水、一滴油、一斤煤、一寸布的精神。现在经济发展了,收入增加了,日子好过了,但那种节俭精神不仅没有过时,反而随着时代的发展有了更加丰富的意义。
“
”,自古以来,中华民族一直以节俭为值得彰扬的美德。今天,我们的20字公民道德纲要也将
大书其中。
选择节俭,不仅选择了一种生活方式,追寻一种精神品质,更是确立了一条走向未来的道路。
它的名字叫可持续发展。
它需要13亿国人同心协力、
。
一、各省级能源主管部门会同经济运行管理部门要切实承担牵头责任,按照消纳责任权重认真组织制定实施方案,积极推动本行政区域内可再生能源电力建设,推动承担消纳责任的市场主体积极落实消纳责任,完成可再生能源电力消纳任务。各地要在2021年2月底前向国家发展改革委、国家能源局报送2020年可再生能源电力消纳责任权重完成情况。
二、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、内蒙古电力(集团)有限责任公司要切实承担组织责任,密切配合省级能源主管部门,按照消纳责任权重组织调度运行部门和交易机构等,认真做好可再生能源电力并网消纳、跨省跨区域输送和各类市场交易。国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司所属省级电网企业和内蒙古电力(集团)有限责任公司要在2021年1月底前向省级能源主管部门、经济运行管理部门和能源派出监管机构报送2020年本经营区及各承担消纳责任的市场主体可再生能源电力消纳量完成情况。
三、国家能源局各派出机构要切实承担监管责任,密切配合省级能源主管部门,按照消纳责任权重积极协调落实可再生能源电力并网消纳和跨省跨区交易,对监管区域内各承担消纳责任市场主体的消纳量完成情况、可再生能源电力交易情况等开展监管。各派出机构要在2020年12月底前,向国家能源局报送监管报告。
国家发展改革委、国家能源局有关部门将加强跟踪监测,计划2020年9月组织开展全国可再生能源电力消纳责任权重执行情况评估,并根据评估情况督促各省级能源主管部门、各电网企业、各派出机构进一步落实2020年可再生能源电力消纳责任,研究提出2021年可再生能源电力消纳责任权重初步安排。
一 压缩空气原理
压缩空气的基本原理很简单,在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,将空气高压密封在报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中,在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式,原理如下图所示。若需要更近一步解释,你只需锁定储气罐内的空气即可,两个动作,充气时储存能量,膨胀时释放能量。
然而,如果你在此处宣布已经掌握了压空技术,为时过早。要知道,原理不能解决任何问题,需要在原理的基础上舔砖加瓦,优化利用,才能达到合理的应用标准。于是,压空的各种变异横空出世,为了便于理解,我温度、压力、容积等方面着手,一步步深入介绍。
1.1 温度
我先强调一点:温度是一种能量。对于压缩机而言,压缩过程温度越低,耗费电能越少;与之相反,对于膨胀机而言,膨胀起始点温度越高,膨胀过程中得到的有用功越多。所以,降低压缩温度,或者提高膨胀进气温度,是提高系统效率的一种重要而有效的手段。请看下图变异1,在压缩机的出口增加了冷却器,以回收压缩热,在膨胀机(或涡轮机)的入口增加回热器,以提高进气温度。回热器的热量可由冷却器供给,如果必要,涡轮机的出口废弃也可以进一步回收,这取决于废弃的温度品味。该系统叫称为回热式系统。
相较于原理型系统,回热系统储电效率有所增加,然而它的不足在于,冷却器和回热器分开设置,在热量回收过程中存在较大热损失。为解决这一问题,有人提出绝热压缩空气系统,变异2,参照下图。将压缩过程中产生的热量存储起来,然后在发电过程中用这部分热量预热压缩空气,冷却器和回热器合为一体,对外进行绝热处理,业内称作先进绝热压缩空气储能系统(AA-CAES),该系统面临的最大挑战是如何经济、有效地设计和制造出压力工作范围大的压缩机、涡轮机和除热器。
一切比较完美,但还忽略一点,即使100%回收利用,压缩过程中产生的热量不足以使涡轮机持续长时间稳定运行,换句话说,只靠自身的热回收很难保持系统抵抗外部负荷波动。热量不够怎么办?引进额外热源,天然气,将天然气与来自储气罐的高压空气混合燃烧,推进涡轮机旋转发电。请看下图,变异3。对比以上系统,它的可靠性最高,稳定性最强,灵活性最优,所以在德国1978年建造首套压空储能电站时,果断采用这种方案。然而,变异3的引发的问题在于:消耗化石能源,增加温室气体排放。于是在国内做压空系统的高校研究所想方设法消除对外在热源的利用,比如清华大学的卢强院士,推非补燃压空系统。此处必须加句评论,难度都很大,不用补燃,系统复杂程度会提高,可靠性也会有波动,平衡各个功能单元,是一件技术含量很高的工作。
2 压力
谈到这里,如果你站起来宣布掌握了压空技术,我会告诉你又早了。除了温度之外,还有一个参数没有讲,压力!与温度相比,压力的影响更加多元。压缩阶段,压力越高,同等温度下空气密度越大,同等体积的储罐储存的空气量更多,储能密度更高;膨胀阶段,初始入口压力越高,出口压力越低,有用功输出越高。
现在的问题来了,能不能只使用一台压缩机,比如从1个大气压直接压缩到100个atm?膨胀过程从40个atm膨胀到1atm?我可以负责任的告诉你,理论上可以,但如果你真敢这么做,保证系统电-电转换效率会低的让你下不来台!如何解决这一问题?热力学给出的指引是多级压缩,中间冷却,可显著降低压缩过程中的电力消耗;多级膨胀,中间加热,可显著增加膨胀过程中的发电量,综合起来,储电效率必然显著提高。
下图为非补燃多级压缩系统图,可以看出,在每台压缩机后加装热回收器,通过回热系统将热量传递到各级膨胀机的入口处。
当系统采用绝热压缩时,综合多级压缩和多级膨胀,组成的系统如下图所示。
采用燃气补热的系统,多级压缩阶段与非补燃一致,不同的是在各级膨胀机入口加装燃烧室,详见下图。
1.3 容积
压空系统的技术痛点在于气体的密度太低,常压下空气密度为1.25kg/m3,即使在10Mpa高压下密度也只有100kg/m3左右,相比水的1000kg/m3,差了足足十倍,这意味在相同储存质量下,空气的罐子要比水大十倍。要解决大规模空气存储的方法至少有3个,方法一,就地取材,寻找废弃的矿井,进行密封承压方面的改造,然后将空气压入其中,这种方法既经济又可靠,而且储量惊人,比如德国的Huntorf压空电站可储存30万立方的空气,但是,这种方式受制于地形限制,灵活性差,比如我想在南京建一座压空电站,即使金坛的溶洞再优越,我也用不上。方法二,高压储气罐,该方式操作灵活,完全不受地域地形限制,比如中科院在廊坊的示范项目,采用2个直径2.4m,长10m的储罐,每个储存45m3的高压空气,储罐压力10Mpa,储罐设备属于特种设备范畴,无论从制造,安装还是运行,都要经过严格的检查,成本相对较高。方法三,空气液化。为了进一步减小储罐体积,有专家想到了变态,将气体液化,密度将增加上百倍,于是体积减少上百倍,通过设计,使膨胀机出口的空气温度低于78.6K(-196.5℃)时,空气被液化,系统流程见下图,这种系统的特点是体积小,管路复杂,效率低。我在一次讲座上跟东大热能所的肖睿教授聊天时得知,他测算过液化压空储能的理论效率60%,实际效率能打七折就已经很不错了。
1.4 冷热电三联供
在储能领域,压空算是个另类,不能用传统的评价标准衡量它,比如只追求电-电存储效率,压空肯定毫无优势,非补燃机组能达到40%已算很不错了。但它在发电的同时,还能兼顾供冷和供热,俗称冷热电三联供,其实原理没有任何改变,只是将压缩过程产生的热量用于供热,膨胀机出口的低温空气用于制冷,膨胀产生的有用功用于发电,详见下图。冷热电三联供的特点是能源利用效率高,若以热能利用为基础测算,系统效率可达70-85%。
二 系统特点
在储能家族中,压空和抽水蓄能属于一个阵营,即是一种可以大功率,长时运行的物理储能技术,各种技术对比见下图(CAES),技术特点如下:
(1)输出功率大(MW级),持续时间长(数小时);
(2)单位建设成本低于抽水蓄能,具有较好的经济性;
(3)运行寿命长,可循环上万次,寿命可达40年;
(4)环境友好,零排放。
三 系统结构
一套完整的压空系统五大关键设备组成:由压缩机、储气罐、回热器、膨胀机以及发电机,结构详图如下。
3.1 压缩机
压缩机是一种提升气体压力的设备,见下图。压缩机的种类和压缩方式各不相同,但设计者会更关心它的进出口压力参数,表征为四个参数,一是工作压力区间,二是压缩比,即进出口压力比值,三是进出口温度或绝热效率,四是压缩功率与流量。清华大学卢强院士的500kw压空系统中所用其中一台压缩机参数为:进气压力1atm,25℃,排气压力3.5atm,143℃,压缩比3.5,轴功率76.7kw。
3.2 储气罐
储气罐是高压空气的出厂场所,说白了就是一个岩洞或者一个罐子。这里还是要强调,温度是一种能量,60℃和20℃条件下,空气的能量大不一样,所以有必要对储罐进行保温处理,尽量维持罐内温度一致,减小对流损失。尺寸与耐压等级等制造问题,交给工厂。
3.3 回热器
回热器是热交换器的统称,包括预热器,冷却器,换热器等等,回热器的功能是通过温差传热回收热量,达到节能效果。
3.4 膨胀机
膨胀机的英文名字叫“turbine”,又叫透平,也有叫涡轮机的,它的功能是通过膨胀,将空气的内能转化为动能,推动与之相连的发电机,又将动能转化为电能,见下图。标定膨胀机的参数有进出口压力与温度,膨胀系数等。
3.5 发电机
发电机是一种发电设备,将各种形式的能量转化成电能,此处略过。
四 压空系统应用领域
(1)调峰与调频。大规模压空系统最重要的应用就是调峰和调频,调峰的压空电站分为两类,独立电站以及与电站匹配的压空系统。
(2)可再生能源消纳。压空系统可将间断的可再生能源储存起来,在用电高峰期释放,可显著提高可再生能源的利用率。
(3)分布式能源。大电网和分布式能源系统结合是未来高效、低碳、安全利用能源的必然趋势。由于压空具备冷热电联供的优点,在分布式系统中将会有很好的应用。
五 性能评价指标
为了更清楚表达工作过程的能量传递,我借用了哈佛大学Azziz教授论文中的一张图,见上图。其中W为电功,Q为热量,箭头向内代表进入系统,向外表示系统输出,流程箭头代表空气流向。一目了然,比如压缩机工作消耗的电能来自于电网,膨胀时向电网输出电能,都能直观看到,并且判断:系统用电越小越好,回收的热量越多越好,向外输出的电能越大越好。
在我看来,表征系统性能的参数主要有两个,一个是电能存储效率,另一个是系统能量效率。电能存储效率是电能输出与输入的比值,这对电网运营至关重要;系统能量效率是输出的电能+热能与输入之比,表征整个系统的总效率,这对压空系统至关重要。
六 国内外压空项目
6.1 德国Huntorf
Huntorf是德国1978年投入商业运行的电站,目前仍在运行中,是世界上最大容量的压缩空气储能电站。机组的压缩机功率60MW,释能输出功率为290MW。系统将压缩空气存储在地下600m的废弃矿洞中,矿洞总容积达3.1×105m,压缩空气的压力最高可达10MPa。机组可连续充气8h,连续发电2h。该电站在1979年至1991年期间共启动并网5000多次,平均启动可靠性97.6%。电站采用天然气补燃方案,实际运行效率约为42%,扣除补燃后的实际效率为19%。
6.2 美国McIntosh
美国Alabama州的McIntosh压缩空气储能电站1991年投入商业运行。储能电站压缩机组功率为50MW,发电功率为110MW。储气洞穴在地下450m,总容积为5.6×105m,压缩空气储气压力为7.5MPa。可以实现连续41h空气压缩和26h发电,机组从启动到满负荷约需9min。该电站由Alabama州电力公司的能源控制中心进行远距离自动控制。与Huntorf类似的是,仍然采用天然气补燃,实际运行效率约为54%,扣除补燃后的实际效率20%。
6.3 日本上砂川盯
日本于2001年投入运行的上砂川盯压缩空气储能示范项目,位于北海道空知郡,输出功率为2MW,是日本开发400MW机组的工业试验用中间机组。它利用废弃的煤矿坑(约在地下450m处)作为储气洞穴,最大压力为8MPa。
6.4 中国
我国对压缩空气储能系统的研究开发开始比较晚,大多集中在理论和小型实验层面,目前还没有投入商业运行的压缩空气储能电站。中科院工程热物理研究所正在建设1.5MW先进压缩空气储能示范系统,该系统为非补燃方案,理论效率41%,实际运行效率33%。
在建的项目有江苏金坛压缩空气储能电站,利用盐穴储气,占地60.5平方公里,最大容腔体积32万㎡。
七 国内企业和机构
7.1 中科院热物理所
中科院工程热物理所在10MW先进压缩空气储能系统研发与示范方面,已完成10MW先进压缩空气储能系统和关键部件的设计,基本完成宽负荷压缩机、高负荷透平膨胀机、蓄热(冷)换热器等关键部件的委托加工,正在开展关键部件的集成与性能测试;全面展开示范系统的集成建设,于2016年6月完成。
7.2 清华大学电机系
清华大学电极控制理论与数字化研究室,由卢强,梅生伟等带头,该团队主要研究智能微电网,压缩空气储能等,压空方面的主要路线为非补燃型压缩空气储能技术。
7.3 澳能(毕节)
澳能集团有限公司简称澳能工业,成立于2011年,是在与中国科学院工程热物理所合作开发超临界压缩空气储能技术,利用电网负荷低谷期的余电或可再生资源发电不能并网的废电将空气压缩到超临界状态并存储压缩热,利用系统过程存储的冷能将超临界空气冷却液化存储(储能);在发电过程中,液态空气加压吸热至超临界状态(同时液态空气中的冷能被回收存储),并进一步吸收压缩热后通过涡轮膨胀机驱动发电机发电(释能)。通过系统热能和冷能的存储、回收,实现系统效率的提高。超临界压缩空气储能利用空气的超临界特性,同时解决了传统压缩空气储能依赖大型储气室和化石燃料的两个技术瓶颈。
关于微控新能源
深圳微控新能源技术有限公司(简称微控或微控新能源)是全球物理储能技术领航者。公司全球总部位于深圳,业务覆盖北美、欧洲、亚洲、拉美等地区,凭借“安全、可靠、高效”的全球领先的磁悬浮能源技术,产品与服务广泛受到华为、GE、ABB、西门子、爱默生等众多世界500强企业的信赖。
面向未来能源“更清洁、高密度、数字化”的三大趋势,公司持续致力于为战略性新兴产业提供能源运输、储存、回收、数据化管理提供系统解决方案。
从手机app上买水果,选择喜欢的酸度和口感,温室里的光照和湿度随之改变,一份专属于你自己口味的水果就可以生产出来。
在9月27日举办的中国综合能源服务产业高峰论坛上,远景 科技 集团CEO张雷分享了这样一段对未来场景的想象。综合能源服务,应用远超乎想象。
此次论坛由中国综合能源服务产业创新发展联盟、中电联售电与综合能源服务分会联合举办,国网综能服务集团承办。围绕“推动清洁智慧能源发展,打造综合能源服务生态”主题,500余名专家、学者、企业家代表深入探讨,交流经验。综合能源服务产业的未来,从中可窥一斑。
综合能源服务
顺应时代发展
不再是单纯卖电,综合能源服务满足客户多元化、差异化、个性化需求,提高能源系统效率,降低用能成本。相关研究显示,至2035年,综合能源服务市场潜力规模约为1.3万亿~1.8万亿元。国家电网公司的营业数据也证实了这一市场潜力。2019年,国家电网公司综合能源服务实现业务收入110亿元,同比增长125%。
国网综能服务集团上海电力大学综合能源服务项目。
如果放到更大的环境中去看,综合能源服务产业的兴起其实是一种必然。
一方面受资源、环境、气候变化的制约,清洁低碳转型是全球能源发展大势所趋。
综合能源服务作为一种互补互济、多系统协调优化的能源供应和消费模式,是提升我国能源开发使用效率、提高可再生能源消纳比例的重要发展方向。近日在联合国大会上,我国承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。论坛上,不少专家表示,中国低碳号角已经吹响。实现这一目标,践行“四个革命、一个合作”能源安全新战略,综合能源服务大有可为。
中国工业经济联合会会长李毅中 指出,把供给侧和用能侧有机结合起来是全面提高 社会 能耗效率的有效途径,综合能源服务应运而生。
国家能源局副局长、党组成员刘宝华 认为,综合能源服务打通电、气、热、冷等多种能源系统的壁垒,实现能源效率的提升,有助于实现能源消费方式根本性转变。他还透露,国家能源局正着手制定“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”政策,提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率。
另一方面,技术的进步及综合发展,给综合能源服务添了一把催化剂。
中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆 指出,目前我国能源发展进入从总量扩张到提质增效转变的新阶段,可再生能源大规模开发利用,分布式能源、储能、电动 汽车 等交互式能源设施快速发展,各种新型用能形式不断涌现。新一轮能源技术革命、信息通信技术革命和产业融合技术发展为电力发展带来新机遇。以跨界融合为特点的综合能源服务,必将成为现代能源体系的重要系统生态和商业模式。
全国工商联副主席、正泰集团董事长南存辉 认为,能源技术的创新发展催生了很多新业态和新模式,5G、大数据、人工智能、“互联网+智慧能源”等已经成为应用热点。综合能源互补性明显,多系统互动优势多,是能源变革的重要推手。
这是一片生机勃勃的蓝海。 国家发展和改革委员会副秘书长苏伟 分析,综合能源服务具有开放、共享特征,集成了多种技术创新和商业创新,提升了中小企业参与的程度,同时打破了不同能源品种间的行业壁垒和技术壁垒,增强跨单位、跨领域的协调互济能力,促使企业增强自身竞争能力,激发能源市场活力。
电力行业
正在转型
电为中心是综合能源服务的重要趋势。能源革命要求,在能源供给侧,清洁能源比重不断加大;在能源消费侧,电气化水平不断提高。也就是说,能源供给侧和消费侧都呈现碎片化趋势,这对电力行业现有格局及运行模式造成不小的挑战。
中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬 提出,要重新认识中国的能源禀赋。一些“负荷重、资源缺”的地区,其实身边就有丰富的可再生能源资源可以开发。 中国工程院院士、清华大学教授韩英铎 进一步指出,未来的电网是垂直型和扁平型共存的电网。未来风、光、储、热、冷、电是互相融合的,多种能源交融是趋势。
我国火电的平均利用小时数只有4200小时。从数据上看,这是非常浪费的。不少专家都提到,要下决心关闭小火电,关停部分火电。但同时, 中国工程院院士、国家电网公司副总工程师郭剑波 提出,能源转型要协调环境、安全、经济三者的关系。高比例新能源的应用,给电力系统的安全性和经济性都带来挑战。大幅削减常规机组,在短期内难以实现预期。他认为,电力转型要靠综合能源。
上海电气集团股份有限公司副总裁陈干锦 说,近年来综合能源服务的发展,对火力发电构成巨大挑战。目前,业务领域涉及火电、核电、新能源发电的上海电气正加大风光储战略性布局。
国家电网公司的转型方向已经写在了公司发展战略目标中—— 建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业 。国家电网公司要建设的能源互联网,是以电为中心,以坚强智能电网为基础平台,深度融合应用先进信息通信技术、控制技术与先进能源技术,支撑能源电力清洁低碳转型、能源综合利用效率优化和多元主体灵活便捷接入,具有清洁低碳、安全可靠、泛在互联、高效互动、智能开放等特征的智慧能源系统。
利用电网联系千家万户的优势,国家电网公司开展综合能源服务,以电能的高效利用为中心,帮助客户挖掘能效提升潜力,搭建客户与能源服务市场主体供需对接平台,共同提供更具经济性、智慧化的用能解决方案。目前,国家电网公司构建了以国网综能服务集团、27家省综合能源公司、公司产业、科研和金融单位为支撑的综合能源全链条服务业务体系。
“绿色国网”
服务产业生态圈
在这次论坛上,企业家代表也分享了他们在综合能源服务领域的应用案例、构建综合能源网络的具体实践。无论国企、民企,无论大、小企业都高招频出。
打造综合能源服务生态是此次论坛的重要主题。国家电网公司坚持以开放的心态和姿态,着力建设共享共治共赢的综合能源服务产业生态圈。去年,国家电网公司发起成立中国综合能源服务产业创新发展联盟,为加强沟通、合作共赢、推动综合能源服务产业高质量发展建起阵地。
论坛期间,国家电网公司创新终端能源智慧服务平台——“ 绿色国网 ”上线。
“绿色国网”是国家电网公司综合能源服务的互联网主入口,支持移动端、电脑 端、大屏、第三方渠道等多种访问方式。内容包括资讯、能源学院、产业联盟、解决方案、供需服务、服务云市场、培育创新、综能云博会八大业务板块。
集成27家省级智慧能源服务平台,依托国家电网公司的品牌、数据、技术、人才、渠道等行业优势,联合中国综合能源服务产业创新发展联盟,“绿色国网”可以为综合能源服务领域的相关主体引流、赋能,实现综合能源服务生态线上线下融通发展,实现综合能源服务生态圈的共建共享共赢。
在“绿色国网”上
✔ 综合能源服务商可以挖掘潜力客户,预测供需变化,获取市场商机,共享资源能力;
✔ 园区、商业综合体、工业企业、居民等各类终端客户可以获得用能监测、能效诊断分析、需求响应、运维服务等,并得到全方位服务规划设计、工程实施、系统集成、运营维护等全流程支撑;
✔ 政府部门可以开展能源监管,掌握供需平衡,服务区域能源规划;
✔ 高校和科研机构可以得到项目合作机会,实现科研成果转化;
✔ 小微企业和创客可以共享渠道合作,得到资金、技术扶持……
聚资源、汇服务、连客户、创价值。“绿色国网”打破信息壁垒,促进上下游良性互动、合作共赢,全面助力综合能源服务产业快速发展,实现创新、协调、绿色、开放、共享的能源发展新格局。
未来已来,智慧、高效、低碳、美好的未来生活在综合能源服务实践中正在变为现实。
电力消纳:就是消化、吸纳。因为发电厂(无论是水电、火电、核电、风电电源)发电后送上网,电能无法方便地储存,不用掉就是浪费,所以就要将富余的电能经调度送到有电能需求的负荷点,这个过程就是消纳。
水电消纳,就是水力发电后的消化吸纳,我国水电发展较为迅猛,但是西部地区水电装机增长迅猛与水电消纳的矛盾,东部抽水蕾能增长缓慢与调峰需求之间的矛盾依照突出。
全国人大代表、国网四川省电力公司党委书记、董事长石玉东则表示:四川清洁能源的消纳问题应该放在全国范围来考虑,士须坚持” 两条腿走路”,一个是外送,一个是内消。实施西电末送。促进以四川为代表的西南水电开发利用是国家重要的战略措施。加快特高压直流,交流电网发展。
构建全国统一的电力市场,促进水电等清洁能源在全国范围优化配置。有利于推动西部贫因地区和民族地区脱贫攻坚,有利干构建清洁低碳、安全高效的能源体系,有利于防治大气污染,建设美丽中国。
扩展资料:
相关数据显示,2017年全国水电设备平均利用率依然处于下滑态势,低于2016年同期36小时,局部地区水电设备平均利用率下滑高于1000小时。
行业内人士由此纷纷吐槽:2017年的弃水量只多不少。更为严峻的是,在此前实施“西电东送”背景下,国家在西南规划建设了不少水电项目,按照规划,每年将有上千万千瓦的新增水电投产。
可再生能源消纳,关乎能源生产和消费革命能否成功,已引起国家层面高度重视。2017年11月,国家发改委、国家能源局印发的《解决弃水弃风弃光问题实施方案》明确指出,解决该问题,要坚持政府引导与市场主导相结合。
《方案》强调,要强化能源相关规划的约束力和执行力,加强事中事后监管,建立健全可再生能源电力消纳监督考核机制。着力完善市场体系和市场机制,发挥市场配置资源的决定性作用,鼓励以竞争性市场化方式实现可再生能源充分利用。
参考资料:人民网-四川水电消纳难应破除送出瓶颈
可再生能源实际上存在于阳光,空气,地下深处和海洋中。它们是地球物理结构的一部分,这意味着它们不断通过自然方式进行更新,周而复始,无法用完。
国家能源局3月30日发布,近年来,我国可再生能源实现跨越式发展,为能源绿色低碳转型提供强大支撑。水电、风电、光伏发电、生物质发电装机分别连续16年、11年、6年和3年稳居全球首位。可再生能源实现跨越式发展,开发利用规模稳居世界第一。
能源资源利用体系的核心是什么?
能源资源利用体系的核心要求是:按照减量化、再利用、资源化的原则,以提高能源资源利用效率为中心,以节能、节水、节地、节材、资源综合利用为重点,通过加快产业结构调整,推进技术进步,加强法制建设,完善政策措施,强化节约意识,建立长效机制,形成节约型的增长方式和消费方式,促进经济社会可持续发展。
再生资源回收产业和利用有什么区别?
简单说,再生资源回收,再生资源回收体系等等。简单的都是回收。不同的是角度。就是铺设的回收环节不同而已。有些是上门回收,有些是中转回收。而再利用则是回收加工。在再生资源行业里算是后端。一般指钢厂,纸浆厂。和一些特殊的再生资源回收利用产业园。含厨余垃圾的堆肥,有色金属回收冶炼,废旧塑料的再生加工。
互联网+的再生资源回收体系
再生资源回收体系建设是一个复杂而艰巨的系统工程,牵涉到方方面面,需要政府的决心和努力,也需要居民素质的不断提高。互联网+废品回收是未来发展的必然趋势废旧物品的处理,废旧物品的回收就是目前非常富有市场前景的行业。在这个万众互联、万物互联的时代,再生资源回收行业也不可避免地受到互联网的影响和改变。如今,废品回收融入互联网基因,为居民百姓、商家店铺解决卖废品难的问题。总而言之,互联网+废品回收的时代已经来临,不再是以虚打实,而是以实打实,四两拨千斤。受限于回收渠道的再生资源回收行业迎来新的发展机遇,加速信息化和智能化的蜕变无疑会为再生资源回收新添强劲驱动力。废品之所以成为垃圾其根本在于“回收”,随意抛弃的是“垃圾”,回收成功的是“资源”。那么究竟该如何提高废品回收率呢?废品回收者给您答案:借势,借互联网之势趟出一条“互联网+资源回收”的新道路。
2、鼓励储能、充电桩等直接运营及收益方以独立户号参与需求响应,区别于关联用户营销户号,提升参与需求响应积极性。
在需求响应可中断电价标准中增加响应速度系数
为更好的应对因新能源出力日内波动等突发情况导致的时段性电力供需矛盾,用户可在较短时间内完成与电网互动,弥补电力平衡缺口尤为重要,近年来我省重点加强了各地用户“快上快下”负荷调节能力建设。将需求响应可中断负荷电价响应速度系数由原来的3挡细分为6挡,可以更好的激励用户进一步提升响应速度,实现“快上快下”错避峰。
按此计算,普通用户需求响应可中断负荷电价最高为45元/千瓦。
对通过需求响应临时性增加(填谷)负荷,促进可再生能源电力消纳,执行可再生能源消纳补贴。约定响应谷时段可再生能源消纳补贴为5元/千瓦,平时段补贴为8元/千瓦。
明确尖峰电价收支平衡原则
尖峰电价增收的资金用于需求响应可中断电价和可再生能源消纳补贴的支出,按照公平、公开、透明原则安排使用。当年尖峰电价增收资金大于需求响应补贴需支出总额时,按照电价标准予以补贴,尖峰电价资金可跨年滚动使用;当年尖峰电价增收资金小于需求响应补贴需支出总额时,按照尖峰电价增收与补贴发放收支平衡原则,对补贴发放按比例折算。
详情如下:
江苏省电力需求响应实施细则
(修订征求意见稿)
为进一步深化电力需求侧管理,优化资源配置,促进清洁能源消纳,保障电力系统安全、平稳、绿色、高效运行,推动能源高质量发展,根据国家《关于深入推进供给侧结构性改革做好新形势下电力需求侧管理工作的通知》(发改运行规〔2017〕1690号)、《电力需求侧管理办法(修定版)》、《有序用电管理办法》和《国家发改委关于江苏省实施季节性尖峰电价有关问题的复函》(发改价格〔2015〕1028号)《关于认真做好2022年迎峰度冬电力供应保障工作的通知》等文件,结合我省近年来开展电力需求响应工作实际和市场化改革情况,制订本实施细则。
一、实施需求响应的意义
需求响应是指电力市场价格明显升高(降低)或系统安全可靠性存在风险时,电力用户根据价格信号或激励措施,改变其用电行为,减少(增加)用电,从而促进电力供需平衡、保障电网稳定运行。
近年来,受电力需求刚性增长和近年来省内大型支撑性电源投产不足影响,全省电力供需总体趋紧。叠加冬季极端寒潮天气、夏季持续高温等因素影响,电力保供压力不断增大。主要呈现以下特点:一是电力供需总体处于“紧平衡、硬缺口”态势。近两年迎峰度夏(冬)用电高峰时期,我省电力供需总体处于“紧平衡、硬缺口”态势,局部短时段“缺电力”的现象频发,对保障大电网安全稳定运行,提升快速应急响应能力提出了更高要求。二是尖峰负荷供需矛盾突出。江苏电网近5年最高负荷95%以上尖峰负荷平均持续时间仅有35.6小时左右,为解决不足50小时的电网尖峰负荷缺口配置发供电资源既不经济也不科学,尖峰负荷供需矛盾凸显。三是新能源出力具有较强的波动性和间歇性。目前省内风电、光伏等新能源发电比例显著提高,总装机容量达到4370万千瓦。其出力与天气变化耦合紧密,风电出力最大时可达1924万千瓦,最小时仅有4.5万千瓦;光伏出力白天最大时可达1376万千瓦(全口径),晚间为0,大大增加电力平衡难度。四是空调、采暖等负荷逐年增长,加剧电网季节性峰谷差。近几年,第三产业及居民采暖、制冷负荷飞速增长,2022年夏季持续高温天气下,全省最高空调负荷约6000万千瓦,达到最高调度负荷49%,在全额保障大民生用电的原则下,电网调峰困难问题更加突出。
尽管通过传统的行政管理手段能够有效控制用电负荷,达到保障供用电秩序稳定的目的,但在一定程度上将对工业生产造成一定的影响,组织协调实施难度不断加大,同时也难以适应当前稳中求进的经济社会发展工作大局。因此,通过实施需求响应,运用经济杠杆,引导电力用户提高电能精细化管理水平,主动开展需求响应削峰填谷,最大限度的减小缺电对企业生产经营活动的影响,对切实做到保电力安全与保经济增长统筹兼顾,优化资源配置,提高全系统能源效率具有十分重要的意义。
二、实施原则与目标
(一)实施原则
需求响应工作坚持“安全可靠、公正平等、开放透明”的原则。安全可靠是需求响应量建设和响应执行的基础,既要保障电网运行稳定可靠,也要保障企业生产安全运行;公正平等原则是保障需求响应工作有效开展的前提,在实施过程中严格按照相关法律政策和约定规则公正执行,对所有参与用户公平公正;开放透明原则是保障需求响应工作持续推进的关键,参与规则简单清晰,面向社会公开,鼓励广大用户自愿参与。
(二)工作目标
一是建立完善需求响应体系。体系包括市场模式、响应规则、技术架构、数据管理等,实现用电与电网之间互联互通互动,促进电力资源优化配置,推动负荷管理科学化、用电服务个性化。
二是缓解电力供需矛盾。将市场化的需求响应作为需求侧负荷管理的前置手段和柔性措施,优先通过开展需求响应缓解供需矛盾,尽可能保障企业生产经营活动的正常开展,维护供用电秩序的稳定。
三是削减尖峰负荷。形成最大用电负荷5%以上的需求响应能力,当电网备用容量不足、局部过载或是峰谷差过大时,通过引导用户开展需求响应实现移峰填谷,减小峰谷差,提高电网负荷率和运行效率。
四是引导用户实施精细化负荷管理。大力推进企业电能管理系统建设,实现对参与响应的用电线路和设备在线监测,结合监测数据和能效分析,开展用户电力负荷优化,提高电能管理水平。
五是促进可再生能源消纳。建立可再生能源消纳激励机制,鼓励引导用户以填谷为目的主动提升负荷,更低成本、更环保地提高电力系统灵活性,适应可再生能源的波动性,充分保障可再生能源的正常消纳。
三、实施内容
(一)申请条件
申请参与需求响应的电力用户应满足以下条件:
1.具有独立省内电力营销户号;
2.非居民用户应具备完善的负荷管理设施及用户侧开关设备,且运行状态良好。
3.已实现电能在线监测,并接入江苏省电力需求侧管理平台和新型电力负荷管理系统。
4.鼓励居民用户通过负荷集成商申请参与需求响应,具备智能家居控制系统或空调(家庭制冷/取暖设备)远程控制系统的居民用户,可通过需求响应平台申请参与需求响应。
5.工业企业需符合国家相关产业政策和环保政策,具有较高的能源管理和利用水平。
6.负荷集成商作为单个用户申请参与需求响应,其集成的电力用户需满足上述条件。
7.拥有储能、充电桩设施、数据中心、基站等其他具备可中断负荷的用户和运营商可以独立户号参与需求响应。
8.鼓励智能家居企业等成为负荷集成商,参与需求响应。
(二)响应方式
需求响应分为约定需求响应和实时需求响应两种方式。
1.约定需求响应
在响应日或响应时段前,电力用户(负荷集成商)将收到省电力负荷管理中心通过新型电力负荷管理系统、手机APP、电话等多种方式发出的响应执行通知,告知响应时间段及响应量。电力用户(负荷集成商)在确定参与响应后,可协商确定计划响应量,并在响应时段自行调整用电负荷完成响应过程。
参与约定需求响应的用电设备须实现用电信息在线监测(数据采集周期为15分钟,包括用电信息采集系统、调度系统、调度一体化电量系统),并接入省电力需求侧管理平台。
2.实时需求响应
参与实时需求响应的设备应具备可立即中断或快速中断的负荷特性,响应方式以自动需求响应为主。省电力负荷管理中心通过江苏省电力需求侧管理平台或新型电力负荷管理系统以完全自动化(或半自动化)方式内与电力用户(负荷集成商)电能管理系统(生产管理系统、自动化系统、控制系统)、智能家居管理系统等完成指令发送、响应量确认和负荷下降全过程,响应速度应至少达到分钟级。
参与实时需求响应的用电设备应具备以下能力:
(1)在线监测:数据采集周期为30秒(包括用电信息采集系统、调度系统、调度一体化电量系统),上报江苏省电力需求侧管理平台。
(2)远程控制:可接收江苏省电力需求侧管理平台发出的负荷调控指令并及时执行。
(3)响应状态设置:出于安全性或经济性考虑,电力用户(负荷集成商)有权根据实际情况改变特定线路或设备的响应状态(参与或不参与响应),并通过系统接口实时告知江苏省电力需求侧管理平台。
(4)对用电线路或设备的负荷调控,可通过加装专用的远程控制终端或与电能管理系统(生产管理系统、自动化系统、控制系统)、智能家居管理系统等实现对接。实时需求响应过程必须确保安全,须充分考虑生产工艺、流程实际情况,结合用电设备运行特征,在要求响应时段内实现用电负荷科学有序调控。
(5)通信报文加密:监测数据上报及控制指令下发报文均按系统要求进行加密。(居民家庭用电参与实时需求响应暂不做此要求)。
出于用电安全考虑,省电力负荷管理中心在响应结束后只发出响应解除通知,不发送自动复电指令,各电力用户(负荷集成商)在收到响应解除通知后自行复电。
(三)响应原则
1.各地每年完成协议签订的需求响应可中断负荷容量应达到当年预计响应目标的150%,作为需求响应能力储备。
2.单个工业用户约定响应量一般为该企业最高用电负荷的5%-20%;如遇极端天气、设备突发故障、新能源出力大幅波动等不可抗力情况下,原则上在不影响企业用电安全前提下,约定响应量不受限制。
3.负荷集成商视为单个用户参与需求响应,每个负荷集成商约定的响应量原则上不小于1万千瓦。
4.约定和实时需求响应原则上1天不多于2次、每次不超过2小时。如遇极端天气、设备突发故障、新能源出力大幅波动等不可抗力情况下,按照调度指令执行。
5.居民用户原则上由负荷集成商代理参与实时需求响应。
6.若用户委托负荷集成商参与需求响应,应与负荷集成商签订需求响应可中断负荷业务委托协议,确定参与的设备以及负荷量,明确安全责任,并将协议上传至需求响应平台。
(四)响应启动条件
1.削峰需求响应启动条件
(1)全省或部分供电分区呈现电力供需平衡缺口时(但不包含发生全网或局部电网紧急事故状态下的电力缺口情况);
(2)全网用电负荷达到上一年度最高负荷的95%以上,或系统峰谷差率达到20%及以上;
(3)电网备用容量不足或局部负荷过载;
2.填谷需求响应启动条件
当用电负荷水平较低,电网调差能力不能适应峰谷差及可再生能源波动性、间歇性影响,难以保证电网安全稳定运行时,可启动填谷需求响应。
(五)响应实施
1、响应邀约
按照“一次申报、阶段邀约、随时调用”原则,电力用户(负荷集成商)每年年初根据自身实际自愿申报参与需求响应,省负荷管理中心分别在迎峰度夏和度冬前对申报成功的用户进行阶段性响应邀约(邀约时段一般为迎峰度夏和度冬相对应的时间节点),用户可再次确认参与响应的容量和时段,用户应邀后省电力负荷管理中心可根据电力供需形势随时调用需求响应资源。
2、响应启动
电力公司根据电力平衡缺口情况向省发改委提出需求响应启动申请,经同意后,省电力负荷管理中心向新型电力负荷管理系统发布各地需求响应调控指标信息,系统自动确定响应范围后通过新型电力负荷管理系统、手机APP、智能语音、电话等方式向用户(负荷集成商)发布响应执行通知,告知其负荷基线、响应量、响应时段。
当满足以下条件时,各设区市有权限自行启动需求响应执行,但事后必须向省发改委、省电力公司报备:地区或电网分区呈现供电缺口,且在当年省级调度或地区调度电网年度运行方式中已备案。
地市供电公司提出的需求响应启动请求经市发改委确认后,由地市发改委、供电公司根据实际需要确定负荷削减响应量,并向范围内的所有签约用户和负荷集成商发出响应通知。为统筹平衡全省需求响应资金使用,设区市自主发起的需求响应原则上全年不超过5次,否则需报省发改委、省电力公司同意后再实施。
3.响应量确认
收到需求响应通知的电力用户和负荷集成商应及时反馈是否参与响应及响应量,未反馈视为放弃参与。市电力负荷管理中心根据反馈信息统计汇总响应量,并决定是否扩大响应范围;响应量确认后,市电力负荷管理中心及时将信息反馈上报至省电力负荷管理中心。
4.响应执行
约定需求响应由电力用户和负荷集成商按照约定时间和容量执行已提前制定的需求响应方案。
实时需求响应电力用户(负荷集成商)的电能管理系统(生产管理系统、自动化系统、控制系统)或控制终端在接收到需求响应平台发出的响应指令后的1分钟内开始执行,在响应时段内完成响应负荷的调控。
约定响应结束时间为到达约定响应时刻,实时响应结束时间为下发允许恢复指令时刻。对于未按约定履行到位,且对电网安全产生严重影响的企业,纳入诚信评价体系,经向省发改委报备后可随时转为有序有电方式执行。
(六)效果评估
1.基线计算方法
约定需求响应选择电力用户在执行日前5个正常用电工作日所对应响应时段的负荷曲线(采集周期为15分钟)作为基线;实时需求响应选择电力用户在需求响应执行前2小时的负荷曲线(采集周期为30秒)作为基线。
负荷集成商的基线,以其集成的全体用户的基线合计得出。基线中出现的最大负荷称为基线最大负荷,根据基线计算出的平均负荷称为基线平均负荷。
其中以提升用电负荷为目标的填谷需求响应,基线一般选取相似日相应低谷时段负荷曲线(采集周期为15分钟)作为基线,具体将在响应邀约中予以明确;
2.评估标准
(1)通过新型电力负荷管理系统实时监测、自动记录并判断需求响应实施效果。省电力公司用电信息采集系统、调度系统、调度一体化电量系统等为核定用户关口负荷响应量和响应时间提供数据支撑。
(2)通过需求响应削减用电负荷时,电力用户(负荷集成商)在需求响应过程中如同时满足①响应时段最大负荷低于基线最大负荷;②响应时段平均负荷低于基线平均负荷,其差值大于等于响应量确认值的60%,则视为有效响应,否则视为无效响应。
(七)需求响应可中断负荷电价
1.对通过需求响应临时性减少(错避峰)的负荷按照其响应调控时间和响应速度执行可中断负荷电价。需求响应可中断负荷电价为调控时长对应电价标准乘以响应速度系数。
2.对通过需求响应临时性增加(填谷)负荷,促进可再生能源电力消纳,执行可再生能源消纳补贴。约定响应谷时段可再生能源消纳补贴为5元/千瓦,平时段补贴为8元/千瓦。
3.当地区电网需求小于申报容量时采用竞价模式,竞价上限不高于需求响应可中断负荷电价和可再生能源消纳补贴电价标准,优先选择申报价格低、响应容量大的用户(负荷集成商)参与响应。
4.尖峰电价增收的资金用于需求响应可中断电价和可再生能源消纳补贴的支出,按照公平、公开、透明原则安排使用。当年尖峰电价增收资金大于需求响应补贴需支出总额时,按照电价标准予以补贴,尖峰电价资金可跨年滚动使用;当年尖峰电价增收资金小于需求响应补贴需支出总额时,按照尖峰电价增收与补贴发放收支平衡原则,对补贴发放按比例折算。
5.负荷集成商视为单个用户参与响应,负荷集成商与电力用户的补贴分享比例由双方市场化协商确定。
6.负荷集成商和电力用户参与需求响应所得激励资金应优先用于电能在线监测系统建设,实现响应点的数据实时采集,并接入国家(省)电力需求侧管理在线监测平台。鼓励电能在线监测系统与工业自动化系统集成对接,促进实时自动需求响应能力建设。
(八)实施系统架构
需求响应的启动、沟通、执行和效果评估等各环节均需要数据和技术平台的支撑,整个响应过程涉及国家(省)电力需求侧管理平台、新型电力负荷管理系统、需求响应平台、负荷集成商电能管理系统以及电力用户电能管理系统(或需求响应系统等)等,其实施系统基本架构如下图:
其中,新型电力负荷管理系统提供用户关口负荷数据的监测,是统计约定响应实际效果的重要依据;国家(省)电力需求侧管理在线监测平台对响应点的实时负荷数据进行监测,是判定实时响应是否有效执行的重要依据。省电力负荷管理中心借助新型电力负荷管理系统,与电力用户(负荷集成商)实时双向互动,实现需求响应过程的组织协调。
四、有关工作流程
(一)组织申报
省发改委会同省电力公司根据电力供需形势编制年度需求响应方案,各设区市发改委、供电公司按照年度方案积极组织电力用户及负荷集成商申报需求响应。
1.自愿参与:原则上每年3月至5月期间,符合申报条件的电力用户(负荷集成商),可通过省电力需求侧管理平台中的需求响应平台进行网上申请,填写需求响应申请单并上传相关资料。电力负荷管理中心可根据电力供需情况在其他时段组织电力用户动态补报。
2、审核评估:各设区市发改委会同供电公司对申报用户进行资格审核和需求响应能力评估确认,负荷集成商由省发展改革委会同省电力公司审核。用户(负荷集成商)必须通过省负荷管理中心对负荷管理装置、能源管理系统以及参与响应设备运行状况的检查。
3.签订协议:省电力需求侧管理平台对通过审核的用户(负荷集成商)予以公示,公示结束后,需求响应平台自动生成用户(负荷集成商)、省(市)发改委、省(市)电力(供电)公司需求响应三方协议,具备三方电子签章,不需线下签订。
若用户委托负荷集成商参与需求响应,应与负荷集成商签订需求响应可中断负荷业务委托协议,确定参与的设备以及负荷量,明确安全责任,并将协议上传至需求响应平台。
(二)响应效果确认
1、核定:需求响应执行的次月,各市发改委、供电公司和负荷集成商根据效果评估标准,结合用户执行实际以及系统监测数据分别对独立用户和集成商子用户实际需求响应负荷容量进行效果核定和统计汇总,并盖章上报省发展改革委、省供电公司。负荷集成商集成响应效果核定由省发展改革委会同省电力公司负责。
2、公示:省电力负荷管理中心将经核定后的用户响应负荷容量予以公示,公示期7个工作日。并通过省电力需求侧管理平台、手机APP、电话等多种方式告知用户(负荷集成商),用户(负荷集成商)对响应评估情况如有疑议可提出申诉,省电力负荷管理中心将对响应结果进行复核,如确有错误,应予以修正并告知相关地市或负荷集成商。
3、归档:省电力负荷管理中心将公示完毕后的用户数据报送省电力公司和省发改委,并将最终结果归档。
(三)激励资金核发
1.测算
需求响应执行次月,省发改委会同省电力公司根据需求响应执行情况和尖峰电价资金增收情况按照当年收支平衡原则确定需求响应激励资金兑付总体方案。省电力公司根据总体方案完成对每个用户和负荷集成商激励资金的测算,并于7个工作日内报送省发改委。
2.结算
省发改委对省电力公司上报的用户(负荷集成商)激励资金金额进行审核确认后,省电力公司于10个工作日内完成相关资金结算和兑现。
3.资金管理
省电力公司、省电力负荷管理中心完成年度资金结算后,应将实施尖峰电价年度增收费用、实施需求响应可中断电价和可再生能源消纳补贴支出费用以及年度总体收支情况报送省发改委。省发改委适时对资金管理情况进行监督检查。
五、保障措施
(一)职责分工
需求响应组织实施工作由省发改委、省电力公司、省(市)电力负荷管理中心、各设区市发改委和供电公司、电力用户和负荷集成商等协同完成。
1.省发改委牵头研究完善需求响应实施细则。省电力负荷管理中心指导各设区市电力负荷管理中心在年度需求侧保供方案中同步完成需求响应方案编制。
2.省发改委、省电力公司负责需求响应整体组织协调,指导设区市发改委和供电公司做好参与需求响应用户的筛选、审核和协议签订工作;对需求响应组织实施不力的各设区市发改委和供电公司,将采取相应的惩罚措施,纳入本单位绩效考核。
3.省(市)电力负荷管理中心负责需求响应具体执行和实施效果评估;
4.用户(负荷集成商)负责制定自身需求响应预案,履约实施响应,对执行不力的用户,各设区市发改委可将其转为有序用电用户,供电公司负责提供技术保障。
(二)系统运行保障
1.省电力公司负责需求响应签约用户(包括负荷集成商聚合的用户)负荷管理装置的运维工作,指导市供电公司确保数据监测的准确性和实时性,及时消除数据异常或通讯不畅等故障。
2.需求响应签约用户应保证其负荷管理装置、电能管理系统正常运行,将用电设备监测数据实时传送至省电力需求侧管理平台和新型电力负荷管理系统。
3.负荷集成商应保证其所属用户的负荷管理装置、电能管理系统正常运行,将用电设备监测数据实时传送至省电力需求侧管理平台和新型电力负荷管理系统。
4.省电力负荷管理中心应保障省电力需求侧管理平台和新型电力负荷管理系统稳定运行,确保与用户(负荷集成商)之间的信息传输正确无误。
(三)监督检查
1.省发改委、各设区市发改委负责对省电力公司、各市供电公司、电力负荷管理中心及负荷集成商在需求响应实施过程中相关工作及成效的监督检查。
2.省电力公司负责组织各市供电公司对参与需求响应用户(包括负荷集成商聚合的用户)的负荷管理装置运行状态的监督检查。
3.电力负荷管理中心负责对参与需求响应用户(包括负荷集成商聚合的用户)的响应点设备和负荷监测装置运行状态的监督检查。
4.省发改委负责对专项资金收支情况的监督检查。
(四)评价机制
省(市)电力负荷管理中心负责对用户(负荷集成商)需求响应执行全过程进行效果评价,省发改委、省电力公司分别将各市发展改革委、供电公司需求响应组织实施成效纳入本单位绩效考核指标体系。
各设区市发改委完善对属地独立用户需求响应效果评价机制和奖惩措施,鼓励在省级需求响应可中断电价的基础上进一步出台激励措施和将用户(负荷集成商)需求响应履约执行情况纳入企业征信。