分析高新技术产业园区(简称“园区”)节能减排共性问题,构建电力供需互动优先级评估体系,包括园区用电价值、社会和环境价值及负荷匹配度等指标,确定不同园区的错峰和避峰优先级,并通过智能运维、需求响应和辅助服务等多种手段,优化园区电力调度,提升清洁能源使用比例,最终实现园区能源的高效利用与绿色转型,确保园区与电网的协同增效,实现可持续的“双碳”目标。
1 研究背景
我国在第75届联合国大会上提出“双碳”目标。高新技术产业园区(简称“园区”)作为产业聚集地,既是区域发展、产业升级的空间承载形式,又是地区经济发展水平的衡量标志,其在提供大量基础设施和公共服务的同时也成为碳排放的主要源头。并且园区的绿色化发展还面临着园区类型多样、发展阶段不一,园区底数不清、发展基础薄弱,缺乏顶层设计、发展内涵不足等问题。因此,将园区定为精准减排的落脚点、攻坚区,确保节能、减耗、提质、减碳工作的落实,是我国实现“双碳”目标的必然要求和重要途径。
国网镇江供电公司在贯彻落实“供电+能效服务”工作的过程中,已经针对工业企业、公共建筑、农业农村等重点对象开发了系列优秀能效服务项目,为江苏省能效服务体系构建打下了坚实基础,下一步将围绕园区建设“电力保供+能效服务”典型示范,有序引导园区节约用能、高效用能、绿色用能,支撑“双碳”目标落地。
2 园区节能减排共性问题
2.1 清洁能源利用潜力挖掘不足
利用清洁能源是园区低碳转型的重要手段,然而清洁能源项目建设和运营需要投入大量资金,包括设备购置、技术研发、市场推广等。由于投资成本较高,一些清洁能源项目难以获得足够的资金支持,从而限制了其在园区的发展。
2.2 照明和空调系统用能效率低
当前,很多园区存在过度照明、空调使用不当等问题,造成了不必要的能源浪费。在空调使用方面,园区空调系统很少在满负荷状态下运行,造成空载功耗偏高;为了节省一次投资费用,空调系统缺少调控装置,导致风机、水泵长期处于最大流量运行状态,不能根据实际运行工况的负荷进行有效调节;主辅机和末端之间缺乏合理的动态调节和匹配,导致空调系统效率低下。在照明方面,照明系统缺乏科学的调控方法和管理系统,导致园区内公共区域存在过度照明的现象,造成了不必要的能源浪费。
2.3 碳核算和减排缺乏数据支撑
园区在落实“双碳”目标的过程中面临的主要问题为“底数不清”。在碳核算方面,由于园区不是法人实体,碳核算边界不好确定和管理,实测数据核算标准不统一,同时园区内的企业缺少协助园区进行数据统计并保证数据质量的动力,实测数据不易获取。并且,园区缺乏拥有碳排放核算经验的人才,将其外包给专业公司会增加成本,导致碳排放精准核算存在困难。在碳减排方面,园区缺少叠加减碳技术成本效益、环境收益、技术成熟度的综合评价机制,以及利益方协同机制、政企协同机制等,增加了园区低碳转型的不确定性,使园区的减排情景预测及后续进展面临挑战,碳减排路径和机制设计存在问题。
2.4 能源精细管理缺乏有力支撑
部分园区已搭建较好的能源管理组织架构,基本能源管理措施健全。例如,镇江市打造的科创产业园,综合应用物联网、大数据、云计算、移动互联网等技术构建智慧能源综合管理平台,实现园区能源综合管理运营状态的可视、可观、可控,完成了园区数字化能源运营管理目标。但大多数园区尚未建立园区级能源管理制度,园区内存在暖通、安防、电梯、照明和集控等多套设备系统,但各系统之间相互独立,存在信息孤岛,缺少统一的集中管理平台和跨系统联动协同机制,容易造成能源浪费。
3 园区供需互动优先级能力提升策略
3.1 打造供需互动序位评价指标体系,引导负荷精益管理
园区用户供需互动序位评价指标是编制电力保供方案前的重要决策依据,主要考虑对高新区用户错峰、避峰序位产生影响的因素。通常对不同园区用户间的错峰、避峰优先级进行排序,需从园区用电价值、园区社会价值和园区匹配度等角度构建指标体系,如图1所示。

3.1.1 园区用电价值评估
(1)园区贡献。从电力企业的角度来看,园区购电量越大,电费收益越高,园区的贡献越大。从负荷管理全局来看,只有在各类能效管理手段不能完全平衡电力供需的情况下,才会执行电力保供措施,所以已经积极参与能效管理的园区在电力保供措施启动之前其实对削弱用电高峰早已做出贡献,在编制电力保供方案时,这部分电耗产值高的园区应该得到一定的保护。
(2)园区信用。由于电能的生产和消费具有同时性,电能交易只能实时计量、事后结算,其营销方式属于赊销,部分用户会恶意拖欠、逃避电费或窃取电量,风险较大,给电力企业的正常经营造成恶劣影响,电力企业在保证自身服务质量的同时,必须学会如何规避这一风险。例如,将园区的用电信用与缺电时期对其的供电质量挂钩,园区的用电信用越差,作为惩罚,在电力保供工作中对这类园区先行限电。此外,园区自身的风险等级和参考信用等级也是园区信用的重要组成部分。园区用电价值评价指标如表1所示。
3.1.2 园区社会和环境价值评估
(1)社会影响。从保障社会稳定的角度出发,需考虑电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响程度,负荷重要程度越高,则尽量不进行错峰限电。根据《国家电网公司有序用电管理办法》中优先保障和重点限制的用户范围,负荷保障优先级较高的园区应尽量不进行错峰限电。从促进经济发展的角度出发,园区的社会价值应先考虑园区用户对产业链发展的重要程度,即对产业链特别重要的园区企业应尽量不进行错峰限电,对产业链影响较小的园区企业优先进行错峰限电。
(2)节能减排和环保。根据当前我国面临的环保问题,考虑通过高耗能、高污染企业进行错避峰限电以实现节能减排。
3.1.3 园区匹配度评估
(1)园区错避峰能力。园区错避峰能力体现在其实际能够错避峰的电力和电量、可转移负荷的比例、峰谷负荷变化率及负控设备安装应用情况。可错避峰负荷量及可转移负荷比例越大,其错避峰能力越强;峰谷负荷变化率越高,其用电功率的稳定性越强;若园区安装了负控设备且可自动断电,则其负荷可监测能力及可控性越强。
(2)园区适用度。在制定电力保供方案时,应该对园区的负荷曲线进行预评估,如果一个园区的典型负荷曲线与全网的负荷曲线具有较高的相似度,则全网的用电高峰为该园区的用电高峰,那么要求该园区进行错避峰对降低全网用电高峰将起到立竿见影的效果。
3.2 制定特色化服务套餐,提升用户参与积极性
通过解析园区用能及节能情况,结合供需互动序位评价指标,国网镇江供电公司制定特色化“售电服务+智能运维+需求响应+辅助服务”套餐,旨在提升园区用户参与需求响应和节约用电的积极性,为有效缓解迎峰度夏期间电网的供电压力、确保电网安全稳定运行奠定坚实基础。
3.2.1 售电服务转型升级
在售电服务转型升级的新发展形势下,国网镇江供电公司应紧抓新能源发展带来的新机遇,积极探索“光伏+售电”特色化的服务模式,推动园区用户采用自发自用模式,结合园区自身用电负荷情况配置分布式光伏。园区可以通过分布式光伏电站发电,降低用电成本,还能采取“自发自用,余电上网”或“绿电交易”模式,将剩余电量进行买卖,以获取收益。
3.2.2 提供配电智能运维服务
打造配电智能运维服务,降低区域能源损耗,提升园区用户用能体验。利用先进的物联网信息化技术对园区配电室电气运行设备进行24h实时在线监测、集中监控,综合分析配电室设备的各种数据。通过各种接口方式接入配电室的在线监测数据、设备负荷数据、环境监测数据和视频音频信息,实现远程巡视,快速进行故障诊断和处理,降低设备维护成本、减少停电损失,提高工作效率。通过大数据分析对用电设备进行合理的调度和有效的监控,促进电能合理使用,提高效益。此外,消除园区用户终端配电系统的安全隐患,扫除人工运维盲区,降低故障发生率,延长重要负荷设备的使用寿命。
3.2.3 深化需求响应服务
建立园区可调潜力分析模型,优先引导空调负荷参与需求响应。降低高峰负荷期间的电力负荷是需求响应的重点,将建筑热惰性和空调系统热惰性结合是一种经济的降低电力负荷的方法。①对园区可调节负荷进行普查。收集、整理和分析园区主要耗能设备的用电数据,每一类设备需要普查的信息包括设备基本信息、调节方式、响应类型、响应实时性,设备的准备时间和响应容量可通过可调潜力分析模型自动计算。②推动园区可调资源聚合。基于园区可调资源,测算园区最大负荷压降能力,生成用电分析报告,引导园区主动申报可调节负荷,园区可通过有序管理空调、储能和充电桩参与负荷资源池建设,做到应纳尽纳、应报尽报的同时确保园区生产经营影响最小化。
3.2.4 拓展辅助服务广度
加大辅助服务建设力度,助力园区可调资源参与市场竞争。加快引导电储能、工商业负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等新业态参与系统的调节,发挥园区试点示范效应,推动电力系统由“源随荷动”向“源网荷储互动”升级。建立健全跨区域辅助服务市场机制,充分优化各区域间错峰互济空间和资源共享能力,有效促进区域能源协调发展。持续强化“需求响应+辅助服务”双市场协同运行机制,全面推进需求侧资源参与电能量和辅助服务市场常态化运行。鼓励满足条件的需求响应主体提供辅助服务,保障电力系统稳定运行。
4 结语
国网镇江供电公司为进一步落实电力保供精益化、电量促增最优化的电力保供总体目标,实现镇江地区园区精细化负荷管理,基于园区的用能特点,结合国家级园区绿色发展考核要求,通过建立科学、全面的供需互动序位评价指标体系,将指标处理后应用于电力保供的用户选择与方案生成场景,改变原有的粗放式、单一性管理方式,配套制定特色化“售电服务+智能运维+需求响应+辅助服务”园区服务套餐,形成园区负荷精益管理体系,助力电力保供和园区能源转型,实现电网、园区“双赢”。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/18/50006337.html

