工業(yè)綠色微電網(wǎng)開辟更多可能性

工業(yè)綠色微電網(wǎng)是指工業(yè)廠區(qū)或園區(qū)內(nèi)主要電力供應(yīng)來源為低碳電源的微電網(wǎng)，是發(fā)展工業(yè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容，也是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化建設(shè)的重要組成部分。工業(yè)綠色微電網(wǎng)涉及諸多新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長、滲透面廣、帶動(dòng)性強(qiáng)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國低能耗支撐高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助力綠色低碳轉(zhuǎn)型具有非常重要的意義。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)或成電力系統(tǒng)變革關(guān)鍵一環(huán)

“微電網(wǎng)既能并網(wǎng)又可獨(dú)立運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)可再生能源與負(fù)荷波動(dòng)就地平衡控制，是分布式能源靈活高效利用模式的重大創(chuàng)新。微電網(wǎng)將作為大電網(wǎng)的重要支撐性環(huán)節(jié)，成為解決分布式能源并網(wǎng)問題的有效手段，也是新型電力系統(tǒng)一系列重大變革中的關(guān)鍵一環(huán)。”中國工程院院士、天津大學(xué)教授王成山指出。

工信部、國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》明確指出，“加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)。增強(qiáng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)，引導(dǎo)企業(yè)、園區(qū)加快分布式光伏、分散式風(fēng)電、多元儲(chǔ)能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行，推進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用，促進(jìn)就近大規(guī)模高比例消納可再生能源。加強(qiáng)能源系統(tǒng)優(yōu)化和梯級(jí)利用，因地制宜推廣園區(qū)集中供熱、能源供應(yīng)中樞等新業(yè)態(tài)。加快新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用。”這無疑為工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)提速發(fā)展指明了前進(jìn)的方向。

與此同時(shí)，工信部方面表示，將加強(qiáng)典型應(yīng)用場(chǎng)景的示范帶動(dòng)，在全國范圍內(nèi)組織開展工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景和案例的遴選。

在一系列政策的指引下，各地綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)一步加快。

記者了解到，2022年綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)在山東落地實(shí)施。截至目前，山東累計(jì)有24家企業(yè)獲評(píng)能效領(lǐng)跑者、17家企業(yè)獲評(píng)水效領(lǐng)跑者，數(shù)量領(lǐng)跑全國;山東累計(jì)成功培育國家綠色工廠281家，數(shù)量居全國第二位，累計(jì)培育省綠色工廠202家，16個(gè)地級(jí)市全部開展市級(jí)綠色工廠培育工作。

“工業(yè)綠色微電網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源供應(yīng)體系的深度融合，是工業(yè)能源消費(fèi)的新模式，可有效提高工業(yè)用能的綠色化、低碳化水平。”山東青島市政府副秘書長陳萬勝表示。

山東綠色制造氛圍更加濃厚，與此同時(shí)，企業(yè)也加深了對(duì)工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)的理解。

“微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新能源發(fā)電的就地消納、就地存儲(chǔ)、就地平衡，隨光而充、隨風(fēng)而充，實(shí)現(xiàn)新能源車充新能源電，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的高效互動(dòng)，是新型電力系統(tǒng)的新載體。”特銳德、特來電董事長于德翔認(rèn)為，“2022年我國電動(dòng)汽車發(fā)展到1000萬輛時(shí)，就開啟了充電網(wǎng)的‘電’時(shí)代。”

于德翔介紹，“充電網(wǎng)+微電網(wǎng)+儲(chǔ)能網(wǎng)”構(gòu)成一個(gè)新型的虛擬電廠，成為新型電力系統(tǒng)的新載體。充電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)有序充電、微網(wǎng)光伏、移動(dòng)儲(chǔ)能、梯次儲(chǔ)能、調(diào)峰調(diào)頻、車網(wǎng)互動(dòng)及碳交易。

此外，于德翔預(yù)計(jì)，到2025年，我國電動(dòng)汽車發(fā)展到5000萬輛的時(shí)候，充電網(wǎng)的“網(wǎng)”時(shí)代就開啟了。電動(dòng)汽車在充電的時(shí)候，可以構(gòu)建成一個(gè)巨大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其中充電網(wǎng)連接的車、電池和人，形成了汽車、能源和個(gè)人的數(shù)據(jù)。類似二手車交易、保險(xiǎn)、修車等第三方業(yè)務(wù)，都有可能在充電網(wǎng)上獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

車網(wǎng)互動(dòng)將在微電網(wǎng)中發(fā)揮“電力海綿”作用

“微電網(wǎng)的形態(tài)對(duì)于車網(wǎng)互動(dòng)是一個(gè)非常重要的應(yīng)用場(chǎng)景。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長劉永東表示。

車網(wǎng)互動(dòng)(V2G)是指新能源汽車通過充換電設(shè)施與電網(wǎng)進(jìn)行能源與信息互動(dòng)，可將新能源汽車電池作為電網(wǎng)中的靈活性資源，通過資源聚合，既作為可控負(fù)荷，同時(shí)又作為分布式儲(chǔ)能，發(fā)揮“電力海綿”作用。

劉永東認(rèn)為，車網(wǎng)互動(dòng)的核心有兩點(diǎn)。首先，能量的互動(dòng)要建立在可控基礎(chǔ)上。其次，實(shí)現(xiàn)能量的互動(dòng)，必然要有信息的互動(dòng)。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，隨著新能源汽車的大規(guī)模發(fā)展，電網(wǎng)用戶側(cè)將存在海量分布式儲(chǔ)能資源。

據(jù)中國電動(dòng)汽車百人會(huì)預(yù)測(cè)，2030年我國電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到8000萬輛。若平均配置60千瓦時(shí)電池，8000萬輛電動(dòng)汽車的等效儲(chǔ)能容量將達(dá)到48億千瓦時(shí)，2030年全國日均上網(wǎng)電量約240億千瓦時(shí)。

“電動(dòng)汽車平均每天只有約4%的時(shí)間用于行駛，?？繒r(shí)間約占96%，其中10%用于充電即可滿足其行駛需求。”劉永東認(rèn)為，大部分電動(dòng)汽車的電池資源可以參與電力需求響應(yīng)，核心就在于車輛大部分時(shí)間是停止的，而不是行駛的。同時(shí)，車主在購車時(shí)已覆蓋電池成本。此時(shí)資源如何能夠發(fā)揮作用和價(jià)值?如何利用經(jīng)濟(jì)效益或者商業(yè)模式來推動(dòng)?就變成一個(gè)可行的空間。

現(xiàn)階段，在新能源汽車與新型電力系統(tǒng)的融合發(fā)展中，車網(wǎng)互動(dòng)將經(jīng)歷無序充電、有序充電、有序充放電和車網(wǎng)一體的過程。隨著電動(dòng)汽車和充電設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)與發(fā)展，電動(dòng)汽車充放電雙向互動(dòng)技術(shù)(V2X)將發(fā)揮越來越大的作用，其規(guī)模效益也將越來越明顯。

“車網(wǎng)互動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的要求非常高，需要車、樁、網(wǎng)、調(diào)各方面配合。想要讓各方市場(chǎng)主體參與進(jìn)來，消除他們的顧慮，需要做很多的工作，但潛力巨大。”國家發(fā)展改革委能源研究所主任趙勇強(qiáng)表示。

記者了解到，V2X技術(shù)將充分發(fā)揮移動(dòng)儲(chǔ)能的作用，相比電化學(xué)集中儲(chǔ)能站，其邊際成本更低。隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，放電對(duì)電池壽命造成的影響也將逐步降低。此外，V2X技術(shù)中的V2G技術(shù)正處于逐步進(jìn)階的過程。當(dāng)前，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，有序充電、工業(yè)綠色微電網(wǎng)已經(jīng)基本具備條件可以推廣使用。

“當(dāng)前有序充電和工業(yè)微電網(wǎng)是具備條件可以廣泛推廣的，有序充電是在容量不夠的情況下更多地為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電服務(wù)。工業(yè)綠色微電網(wǎng)可以解決充電和放電問題，特別是放電的功能可以在微電網(wǎng)得到推廣。”劉永東表示。

目前，V2X技術(shù)涉及電動(dòng)汽車、電池、充電設(shè)施、電網(wǎng)及其他能源等眾多領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)能源和信息的雙向互動(dòng)，尚需標(biāo)準(zhǔn)化作為技術(shù)支撐。此外，現(xiàn)階段V2X技術(shù)仍缺乏頂層設(shè)計(jì)，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、政策、商業(yè)模式有待完善。

“發(fā)展過程中，需要標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行支撐，還需要頂層設(shè)計(jì)，包括政策和商業(yè)模式，核心是讓車主在參與過程中有獲得感，運(yùn)營商有收益。這時(shí)，車網(wǎng)互動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈條才能建立起來。”劉永東呼吁。