2020多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及典型案例

一、學(xué)校概況多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及典型案例多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)概述發(fā)展背景、意義國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國家推進(jìn)發(fā)展政策關(guān)鍵技術(shù)“源-網(wǎng)-荷-儲”關(guān)鍵技術(shù)典型案例典型示范工程1

多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)概述第一部分發(fā)展背景

意義發(fā)展背景能源電力行業(yè)節(jié)能減排任重而道遠(yuǎn)能源生產(chǎn)革命、技術(shù)革命勢在必行傳統(tǒng)能源的低耦合化石能源的枯竭可持續(xù)發(fā)展的要求社會發(fā)展的需求能源互聯(lián)網(wǎng)建立在分布式能源、新能源、微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智能發(fā)電、互聯(lián)網(wǎng)+等基礎(chǔ)上的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有舉足輕重的作用。

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B多方面實現(xiàn)能源梯級利用和優(yōu)勢互補(bǔ)，提升系統(tǒng)整體效率。

D符合融合、統(tǒng)一、高效、清潔理念。發(fā)展意義A 推進(jìn)以天然氣、風(fēng)電、光伏、儲能等多種能源形式協(xié)同運(yùn)行的多能互補(bǔ)工程。C強(qiáng)耦合性、為可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供保障。第二部分國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外發(fā)展進(jìn)程國家推進(jìn)發(fā)展政策

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國外發(fā)展進(jìn)程201120132016《The

Economist》首次提出建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)美國北卡州立大學(xué)“未來可再生電能傳輸與管理系統(tǒng)”(FREEDM)杰里米?里夫金在《第三次工業(yè)革命》中提出能源互聯(lián)網(wǎng)是第三次工業(yè)革命的核心之一。德聯(lián)邦政府發(fā)起E-Energy，成為首歐盟理事會在“促個實踐能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)歐洲領(lǐng)跑新工業(yè)的國家革命”的研討會上歐洲制定微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展路線圖日本開始推廣“數(shù)字電網(wǎng)”計劃明確提出第三次工業(yè)革命將圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)而展開200420082009丹麥哥本哈根中心召開的探討能效的提高能源效率平臺研討會2010國內(nèi)發(fā)展進(jìn)程2012 2014 2015 2016 20172015年

6月，國家能源局開展“國家能源互聯(lián)網(wǎng)行動計劃戰(zhàn)略研究”，并將其作為國家“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的重要載體2016年2月，國家能源 2016年4月，國家發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)綱領(lǐng)性文件

與改革委員會、能源局《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”

正式發(fā)布《能源技術(shù)革智慧能源發(fā)展的指導(dǎo) 命創(chuàng)新行動計劃

(2016–意見》發(fā)布 2030年)》2014年劉振亞提出“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”2015年9月，習(xí)近平出席聯(lián)合國發(fā)展峰會，倡議構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)國家首批多能互補(bǔ)示范項目23個、能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目55個首屆中國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略論壇

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國家相關(guān)政策1為加快推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范工程建設(shè)，探索適應(yīng)新能源發(fā)展的微電網(wǎng)技術(shù)及運(yùn)營管理體制，該文件進(jìn)一步明確了新能源微電網(wǎng)的研究意義，提出了新能源微電網(wǎng)的技術(shù)要求、示范項目建設(shè)目的和原則和示范項目方案編寫大綱，為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和示范工程的實施打下來基礎(chǔ)。2015年7月13日2016年2月24日國家相關(guān)政策2該文件提出要推動互聯(lián)網(wǎng)與能源行業(yè)深度融合，促進(jìn)智慧能源發(fā)展，明確了能源互聯(lián)網(wǎng)為能源產(chǎn)業(yè)所帶來的新機(jī)遇，側(cè)重能源互聯(lián)網(wǎng)方案的落實。加強(qiáng)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范試點工作。

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2017年1月25日國家相關(guān)政策32017年1月25日，國家首批多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程共安排23個項目，其中，終端一體化集成供能系統(tǒng)17個、風(fēng)光水火儲多能互補(bǔ)系統(tǒng)6個。該文件體現(xiàn)了國家對多能互補(bǔ)能源的支持，積極推動“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源發(fā)展，為構(gòu)建能源生產(chǎn)、輸送、使用和儲能體系協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補(bǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)提供有力的支持。國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀4為加快推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范工程建設(shè)，探索適應(yīng)新能源發(fā)展的微電網(wǎng)技術(shù)及運(yùn)營管理體制，國家發(fā)展改革委，國家能源局于2017年5月聯(lián)合印發(fā)關(guān)于新能源微電網(wǎng)示范項目名單的通知，確定了28個新能源微電網(wǎng)示范項目。其中，24個并網(wǎng)型項目，4個獨(dú)立型項目。62017年5月5日

2017年7月6日國家相關(guān)政策5首批“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項目共55個。該文件突出各省級能源主管部門在示范項目的組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督管理、運(yùn)行方式、綜合評議、工程建設(shè)規(guī)劃等方面的責(zé)任和實施方法，對整個能源互聯(lián)網(wǎng)項目具有明確的指導(dǎo)意義。國家相關(guān)政策序號工程名稱建設(shè)地1北京麗澤金融商務(wù)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程北京市麗澤金融商務(wù)區(qū)2張家口“奧運(yùn)風(fēng)光城”多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程河北省張家口市沽源縣3蘇州工業(yè)園區(qū)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)4深圳國際低碳城多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程廣東省深圳市國際低碳城5青島中德生態(tài)園多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程ft東省青島市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)6張家口張北風(fēng)光熱儲輸多能互補(bǔ)優(yōu)化示范工程河北省張家口市張北縣7海南州水光風(fēng)多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程青海省海南州序號項目名稱申請單位1北京延慶能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范區(qū)中關(guān)村科技園區(qū)延慶園管理委員會2能源互聯(lián)網(wǎng)試點示范園區(qū)蘇州工業(yè)園區(qū)管理委員會3浙江嘉興城市能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范項目國網(wǎng)浙江省電力公司、浙江省海寧市人民政府4臨港區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)綜合示范項目上海電氣集團(tuán)中央研究院、臨港集團(tuán)5上海國際旅游度假區(qū)”互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能（能源互聯(lián)網(wǎng)）工程國網(wǎng)上海市電力公司浦東供電公司6”互聯(lián)網(wǎng)+“在智能供熱系統(tǒng)中應(yīng)用研究及工程示范中國華電集團(tuán)公司等7城市綜合智慧能源供應(yīng)服務(wù)體系上海電力股份有限公司多能互補(bǔ)集成優(yōu)化部分示范工程名單能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程部分名單

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第三部分關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同控制

儲能利用

能量優(yōu)化管理網(wǎng)絡(luò)通信與信息安全

能效管控與智能運(yùn)維系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)能效管控與智能運(yùn)維實現(xiàn)多能互補(bǔ)能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化、能量管理與能效分析的可視化和能量優(yōu)化管理技術(shù) 智能運(yùn)維管控。通過多目標(biāo)優(yōu)化和大數(shù)據(jù)挖掘分析，實現(xiàn)供需雙側(cè)能量平衡，為管理決策的提供支持?；旌蟽δ芾眉夹g(shù)采用多種混合儲能技術(shù)，解決新能源接入問題、支撐分布式能源發(fā)展提高供電可靠性。多能互補(bǔ)協(xié)同控制實現(xiàn)多能互補(bǔ)系統(tǒng)各分布式能源、儲能、設(shè)備和系統(tǒng)的協(xié)同控制，保證能源互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備層、控制層和監(jiān)控管理層的能源控制安全、網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全等

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多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同控制技術(shù)能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)同控制儲能單元控制 技術(shù)燃機(jī)與儲能系統(tǒng)的互補(bǔ)控制在多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，需要高效合理的協(xié)同控制策略，實現(xiàn)冷熱電等各類能源的按需有序供給，同時確保系統(tǒng)電網(wǎng)和供冷、供熱網(wǎng)絡(luò)的能量平衡控制和安全穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)光燃?xì)獾入娫吹穆?lián)動控制冷熱電三聯(lián)供多能互補(bǔ)系統(tǒng)分層控制并離網(wǎng)切換控制混合儲能利用技術(shù)多能互補(bǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)中可再生能源并網(wǎng)接入，光伏與風(fēng)電等間歇性電源出力不穩(wěn)定，而一定比例的儲能通過平抑功率波動、調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷，提高能源利用效率。但是，電池SOC、SOH、BMS、EMS、PCS等技術(shù)還不是十分成熟。分布式儲能時間維度可調(diào)控資源空間維度可調(diào)控資源提高安全性和經(jīng)濟(jì)性9用戶智能控制需求側(cè)響應(yīng)效益需求側(cè)響應(yīng)有效資源集中式儲能互聯(lián)網(wǎng)化管控提高儲能存量的利用率能量信息化

能量優(yōu)化管理技術(shù)能量優(yōu)化管理用戶側(cè)負(fù)荷預(yù)測儲能控制技術(shù)發(fā)電側(cè)功率預(yù)測調(diào)度優(yōu)化功率（負(fù)荷）預(yù)測：根據(jù)歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)對未來一段時間的功率（負(fù)荷）進(jìn)行高精度預(yù)測。調(diào)度優(yōu)化：實現(xiàn)多能源互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)型、高效性。儲能技術(shù)：穩(wěn)定系統(tǒng)出力、削峰填谷、提高能源利用率。網(wǎng)絡(luò)通信與信息安全技術(shù)《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》（國家能源局2015年第36號）總體原則：安全分區(qū)網(wǎng)絡(luò)專用橫向隔離縱向認(rèn)證漏洞挖掘、入侵侵檢、安全加固、安全審計、安全監(jiān)管、態(tài)勢感知

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能效管控與智能運(yùn)維系統(tǒng)由于用戶的需求側(cè)管理、儲能系統(tǒng)和分布式能源的大規(guī)模接入，電源和負(fù)荷較大的隨機(jī)性，不同的運(yùn)行模式會影響系統(tǒng)的能效水平和功能經(jīng)濟(jì)性，在能源計劃、實時經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行中需要能效管控系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)預(yù)測用能需求和分布式能源出力等不確定因素，實現(xiàn)系統(tǒng)能效分析與智能運(yùn)維管理。第四部分典型案例

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國網(wǎng)江蘇同里綜合能源服務(wù)中心2018年10月18-20日，“一帶一路”能源部長會議暨第三屆國際能源變革論壇在蘇州召開。蘇州同里綜合能源服務(wù)中心投運(yùn)，15項能源“黑科技”亮相。多能互補(bǔ)綜合利用高溫相變光熱發(fā)電壓縮空氣儲能微網(wǎng)路由器綠色充換電站國網(wǎng)江蘇同里綜合能源服務(wù)中心預(yù)制艙式儲能系統(tǒng)

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源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)綜合能源服務(wù)平臺國網(wǎng)江蘇同里綜合能源服務(wù)中心城市光儲充換一體化電站北京福威斯公司位于大紅門集美家居廣場直流光儲充一體化項目2019年3月投入運(yùn)營。項目包括25MWh磷酸鐵鋰電池儲能，一期1.4MWh屋頂光伏，94個車位的單槍150KW大功率直流快速充電樁，日售電能力超過4萬度，項目有效延緩了城市電力配網(wǎng)增容10MW。項目在全球范圍內(nèi)創(chuàng)造了四個應(yīng)用技術(shù)第一：用戶側(cè)最大規(guī)模儲能電站、城市中心最大規(guī)模充電站、第一個直流光儲充一體化項目、第一個區(qū)域直流增量配網(wǎng)項目。

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城市光儲充換一體化電站上海綠色翅膀公司城市“光儲充換”一體化系統(tǒng)由光伏車棚、儲能電站、充電樁和換電站組成，利用電動汽車退役動力電池梯級利用，通過光儲充換一體化協(xié)同控制與智能運(yùn)維管控，實現(xiàn)電動汽車快速充換電的高效、智慧、綠色供能。某分布式能源示范工程某天然氣分布式能源項目是以天然氣為基礎(chǔ)能源的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，為區(qū)域內(nèi)各單體建筑集中提供空調(diào)冷熱源和生活熱水熱源，有效提高能源利用效率，實現(xiàn)低碳排放。項目建設(shè)內(nèi)容包括3.2MW的燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組、1.8MW的國產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)示范驗證平臺、3套溴化鋰吸收式制冷/熱機(jī)組；以及空氣源熱泵機(jī)組、電動離心式冷水（熱泵）機(jī)組、電動離心式冷水機(jī)組等制冷、制熱設(shè)備和蓄能水槽。

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某分布式能源示范工程

內(nèi)燃發(fā)電機(jī)煙水溴化鋰機(jī)組空氣源熱泵離心熱泵協(xié)同控制系統(tǒng)系統(tǒng)部分界面

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能效管控系統(tǒng)系統(tǒng)部分界面某高校國家級新能源智能微電網(wǎng)示范項目國家能源局、發(fā)改委批準(zhǔn)，全國首批28

個之一、高校唯一、上海唯一的國家級新能源微電網(wǎng)示范工程項目與城市大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，包含2MW

光伏發(fā)電、60kW

光電互補(bǔ)充電站、300kW

風(fēng)力發(fā)電、500kWh

儲能及控制裝置等。