构建以光伏等为核心层的智慧能源微网 实现能源效率最大化

来源:能源评论发布时间:2017-11-08 09:04:47

绿色生态城区能源规划的最主要目的是实现城区能源效率的最大化,能源微网是其中一个重要的系统,在现有条件下,能源微网技术是完全可实现和可落地的。

绿色生态城区的能源规划

2016年,中国城市化率已达到56.4%。而今后二、三十年,将是中国城市化的关键时期。中国城市化的速度和规模,在人类历史上也是空前的。城市化也将成为中国经济社会持续发展的原动力之一。但在另一方面,中国的资源和环境容量都不足以支撑如此巨大的建设规模。因此,在中国287个地级以上城市中,约280个城市将“低碳”、“生态”城市作为自己的发展目标,国内几乎所有新建开发区或工业园区都制订了低碳生态发展规划。而能源专项规划则是低碳生态发展规划的重要组成。与过去电力、燃气和城市热网等能源供应侧规划不同,绿色生态城区能源专项规划是一种需求侧规划,它最主要的功能是:设定城区节能减排的战略目标和关键性能指标,集成应用低密度的可再生能源和低品位的可再生热源,将虚拟能源(即用户端的节能)作为无碳的替代资源,高效利用低碳的分布式能源热电联产DCHP,实现化石能源资源的梯级利用和热回收,预测建筑能源需求,利用布局调整、负荷参差率和同时系数使负荷平准化,实现城区能源投资的多元化、能源管理的市场化,以及清洁发展机制CDM。

可以说,如果没有上述内涵,就没有必要做能源专项规划。能源规划最主要目的是实现城区能源效率的最大化、用清洁能源、可再生能源、可再生热源和终端节能替代化石燃料能源。

具有颠覆性的能源微网

根据知名学者杰里米˙里夫金的归纳,第三次工业革命的五大特征是:利用可再生能源,将建筑转化为微型发电厂,在建筑及基础设施中使用氢和其他储能技术,利用能源互联网技术将分散的电力网转化为能源共享网络,运输工具转向插电式以及燃料电池动力车辆。

这些论述指出了未来低碳生态城区能源系统的技术路线。即产能、供能、用能、蓄能和节能相互协调统一,它很像信息互联网,把分散的用能和分布式的产能互相连通、实现共享。

提到能源的互联互通,不能不提及智能电网。所谓智能电网,是现代化的电力网,利用信息和通信技术(ICT),收集和处理供应侧和需求侧的信息,自动地提高电力生产和输配的效率、可靠性、经济性和可持续性。即智能电网是传统电力网与现代信息网的两网融合。而在低碳生态城区中还要增加智能热力网(供冷供热),成为三网融合。因此,在低碳生态城区层面,我们要构建的是一种能源微网,即融合了电力微网、热力微网和信息网的能源互联网。

城区能源微网有三个层次:核心层,以光伏、小型风电、燃料电池、利用天然气或生物质气的小微型热电联产系统等现场发电(On Site Generation)系统为核心;框架层,以分布式热泵、集成各种低品位热源/热汇的能源总线,以及蓄冷蓄热设施为框架。核心层、框架层和用户之间,热泵作为重要的联系纽带;管理层,以网络技术、物联网技术、云技术等信息通信技术为支撑,对城区能源系统进行双向管理,这种管理本质上是一种能源服务。

可再生能源和清洁能源现场发电的最大特点是不稳定性,特别是供应(发电)与需求(负荷)的不匹配,表现在时间上的不匹配与功率上的不匹配。对于热电联产系统,还有一个热与电的不匹配问题,在城区范围内,不可能将电力和供热同步用掉。按照目前的技术水平,大规模蓄电还无法实现商业化运行。而所有发电设备都有一定的热电比范围,如果发出电力用不掉,就会影响产热,致使系统无法运行。

因此,如何通过蓄能使负荷平准化、协调供应和需求,是智能电网技术中重点研究的课题,称为“智能电网备份”技术。研究中的“备份”办法有很多,例如用燃料电池、用电动汽车蓄电池等,但可以立即实现的是利用热泵蓄热从而间接蓄电,称为“智能电网备份热泵”技术。

能源微网是一种分布式供能和分散式用能的模式,而且是分层次和交互式的管理架构。

能源微网前景广阔

绿色生态城区发展的主要技术目标就是两个“提高”,即第一,提高高品位化石能源的利用效率,实现梯级利用;第二,提高低品位可再生能源(热源)的保证率,即来自可再生能源的有效能在城区负荷中的占比。利用能源微网,可以实现这两个目标。

能源微网的实现有三个重要条件,即首先,必须做到精心设计,尤其对负荷预测,不能采取单体建筑设计中粗放型的指标估算方法,应对各种工况下的部分负荷分布有详尽分析,并有相应的运行策略;其次,必须有适应本城区条件的能源管理系统;最后,必须有良好的资源和基础设施条件。

在中国快速城镇化进程中,能源微网会有很好的发展前景。

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
可再生能源法修订草案提请审议来源:新华社 发布时间:2026-11-03 09:57:50

11月2日,可再生能源法修订草案提请十四届全国人大常委会第二十五次会议初次审议。本次修法立足于保障能源安全、优化能源结构、建设能源强国和推进生态文明的战略需要,旨在适应我国可再生能源快速发展新阶段的制度需求。草案共十章七十六条,系统完善了法律框架:明确坚持党的领导,调整立法目的与基本原则;强化资源调查、规划编制与项目开发管理;规范生产、并网、输送等环节;健全市场化交易机制与价格形成规则;压实可再生能源消纳责任,促进绿色消费;支持科技创新与产业链升级;完善配套保障措施、监管体系及法律责任。修订工作以构建全球规模最大、发展最快的可再生能源体系实践为基础,推动法治保障与产业发展协同深化。(198字)

从阳光到鲜草:固德威以光伏直驱热泵解决方案,助力内蒙古鲜草工厂能源转型来源:GOODWE源网荷储智生态平台 发布时间:2026-10-28 09:50:20

内蒙古四子王旗建成全国首个“大麦近零碳鲜草工厂”,固德威提供光伏直驱空气源热泵一体化能源方案,实现7—8天快速产鲜草,破解草原冬春饲草短缺与生态压力难题,开创清洁能源深度赋能设施农业与畜牧业绿色转型的示范样板。

直击REI展|TCL中环以产品创新驱动光伏升级,实力赋能印度能源转型来源:TCL中环 发布时间:2026-10-26 09:57:02

TCL中环亮相印度REI光伏展,携X系列高效硅片、TCL Solar T5 Pro/C2光伏组件及BlueArk X1/X5/W10储能系统,覆盖材料、发电、储能全链条。产品针对性适配印度高温、沙尘、盐雾等严苛环境,支撑TOPCon、HJT、BC等高效技术路线,展现中国光储企业全球化技术实力与本地化解决方案能力。

兰坪县水利局关于梭罗寨光伏发电项目水土保持方案行政许可决定的公示来源:兰坪县水利局 发布时间:2026-10-21 15:27:59

兰坪县水利局对梭罗寨光伏发电项目水土保持方案作出行政许可决定并予以公示。该项目位于云南省怒江州兰坪县营盘镇金满村、凤塔村和沧东村附近山坡,地理坐标明确,防治责任范围总面积为72.92公顷。方案总投资297.17万元,含水土保持补偿费51.04万元。防治措施分为三类:一是主体工程已设计并纳入投资的排水沟与涵管;二是方案新增工程措施,包括排水沟、沉砂池、表土剥离与复耕;三是植物措施(灌草绿化及爬藤栽植)和临时防护措施(拦挡、覆盖、铺垫等)。公示期为2026年10月21日至27日,接受社会监督。

为应对美国关税冲击,印度计划通过进出口银行提供信贷额度以推动光伏组件出口来源:商务部网站 发布时间:2026-10-14 14:58:42

为应对美国加征高额关税带来的出口冲击,印度政府拟通过其进出口银行向非洲和拉丁美洲国家提供贷款及信用额度,以促进本国光伏组件出口。此前,美国是印度太阳能组件的最大出口市场,但近期美方对印度产太阳能电池和组件征收高达126%的反补贴税与反倾销税,导致印方对美出口几近停滞。在此背景下,印度新能源与可再生能源部正推动出口市场多元化,重点开拓非洲、拉美等新兴市场,并借助政策性金融工具降低海外采购方的资金门槛,增强印度光伏产品的国际竞争力。该举措旨在缓解贸易壁垒带来的产业压力,维持国内光伏制造业的出口动能。

2026年9月澳大利亚公用事业规模可再生能源发电量增长7%来源:indexbox 发布时间:2026-10-08 12:18:02

2026年9月,澳大利亚国家电力市场(NEM)公用事业规模可再生能源发电量达5.44TWh,同比增长7%,主要由大型光伏项目驱动。新南威尔士州、昆士兰州和维多利亚州公用光伏月发电量均创历史新高;维多利亚州风电与光伏合计发电量居各州之首(1.52TWh)。光伏电站平均容量系数达35%,风电则呈现区域分化——西澳Flat Rocks项目以55%领先,但全国风电总发电量同比微降86GWh。弃电率方面,光伏降至22%(同比改善),风电稳定在13%;现货电价普遍低迷,仅西澳市场显著走高。同期,多个大型风光储项目完成融资,包括西澳两处风电场及昆士兰、南澳的电池储能项目。全年新增并网容量达9.1GW,投资与装机数据均刷新历史纪录。

安徽怀远县关于做好分布式光伏发电项目清理的通知来源:怀远县发展和改革委员会 发布时间:2026-09-17 09:17:42

怀远县为落实蚌埠市发改委关于规范分布式光伏发电项目管理的要求,启动全县光伏项目清理工作。本次清理聚焦两类异常项目:一是15户超容发电项目,即实际发电功率持续超过备案容量;二是70户长期停运项目,指连续6个月未发电或设施已拆除的项目。清理流程由县供电公司每月初开展现场核查,形成清单并报县发改委;对拒不整改的超容项目及确认无法恢复运行的停运项目,供电公司依规办理销户,并提前告知项目单位,同步通过官网、本地媒体及发改部门渠道公示;清理完成后,县发改委将撤销相关备案信息。通知自发布之日起施行。

云南昭通:梭山光伏发电项目奏响清洁能源转型的新乐章来源:中国日报网 发布时间:2026-09-08 14:33:12

云南昭通梭山光伏发电项目是中国能建西南院投资建设的典型山地光伏工程,位于牛栏江畔溶蚀侵蚀高山峡谷地貌区。项目克服地形破碎、坡度陡峭(局部达50度)、运输困难等挑战,仅用13个月完成全容量并网,配套89.28公里送出线路3个月内建成投运。项目采用“固定+柔性”支架混合布置与预应力索网技术,提升土地利用率10%以上;依托无人机航测、三维建模与数字孪生运维系统,实现精准设计与高效管理。建设期间吸纳近半本地劳动力,带动道路升级与产业链发展,年发电4亿度,相当于节约标煤13.02万吨、减排二氧化碳35.33万吨,并预留储能场地,构建“源网荷储”协同的绿色能源新格局。(199字)

深圳“虚拟电厂小镇”光伏发电实现“四可”并网来源:新华网 发布时间:2026-09-08 08:48:53

深圳“虚拟电厂小镇”二期光伏发电项目于近日完成“可观、可测、可调、可控”全功能联调验收并正式并网,成为深圳市首个通过虚拟电厂聚合实现光伏“四可”能力的示范工程。该项目覆盖10栋厂房及宿舍,装机容量1.7兆瓦,依托数字化技术前置调试,实现设备“即插即用”,大幅降低改造成本与实施周期。面对深圳分布式光伏装机已达147万千瓦但调控难、消纳难的现实挑战,该模式使用户侧资源可实时响应电网调度,在南方电网深圳供电局调度大厅即可实现远程监测与精准控制。项目还支持参与电力现货交易、无功调配等市场化场景,提升光伏资产收益,并探索城中村集体经济绿色转型路径。

我国光伏发电装机历史性超过煤电 成为装机规模最大的电源品类来源:国家能源局 发布时间:2026-09-01 10:48:32

截至2024年7月底,我国光伏发电装机容量达12.86亿千瓦,首次超过煤电(12.85亿千瓦),成为全国装机规模最大的电源类型。其中,集中式光伏占7.04亿千瓦,分布式光伏占5.82亿千瓦。当月新增装机1373万千瓦,同比增长43%;1—7月累计新增8565万千瓦,同比下降62%,主要因去年同期抢装推高基数。同期,光伏发电量达8024亿千瓦时,同比增长15.5%,增速高出全社会用电量增速10.8个百分点,占全社会用电量比重升至13%,较上年全年提高1.7个百分点。光伏在电力保供与能源转型中的支撑作用持续增强。

当《哈利波特》照进光伏行业:除不掉的伏地魔,等不到的救世主来源:索比光伏网 发布时间:2026-08-24 07:48:19

本文以《哈利·波特》为隐喻,深入剖析光伏行业当前深陷产能过剩、价格倒挂与普遍亏损的系统性困境。文章指出,行业长期寄望于“救世主”式外部干预(如监管出手、协会限价、龙头减产或政策托底),却忽视了问题本质:产业链各环节——硅料厂、组件商、电站投资方、地方政府乃至电网——均基于自身理性作出局部最优决策(如维持开工率、压低采购价、保就业税收),叠加后却导致全局失衡。文中强调,“伏地魔”并非某个具体责任方,而是整个结构性囚徒困境;产能出清不能仅靠技术淘汰,更需解决“谁退出、如何退出”的机制难题;价格回升必须依托真实终端收益支撑,依赖电价与项目IRR反向传导;最终出路在于构建三重机制:市场化的企业/产能退出路径、供需驱动的价格传导体系,以及电力市场给出的合理收益锚点。全文呼吁行业告别寻找替罪羊与等待救世主的思维,转向规则重建与系统协同。(199字)