篤明慎博行辨思學(xué)雙碳目標(biāo)下綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理分析2024年9月28日，中國(guó)廣州主要內(nèi)容背景-雙碳目標(biāo)綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理結(jié)論及前景展望版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)主要內(nèi)容背景-雙碳目標(biāo)綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理結(jié)論及前景展望331背景-雙碳目標(biāo)版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)1背景-雙碳目標(biāo)愛思科研究中心1背景-雙碳目標(biāo)維合智道能驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與技則碳達(dá)峰的概念，并不單指在某一年達(dá)到最大排放量，而是一個(gè)過程，即碳排放首先進(jìn)入平臺(tái)期并可能在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，然后進(jìn)入平穩(wěn)下降階段。具體就是在2030年前，二氧化碳的排放不再增長(zhǎng)，達(dá)到峰值之后再慢慢減下去。碳中和的概念，就是“二氧化碳凈排放量降為零”,即1背景-雙碳目標(biāo)通過植樹造林、節(jié)能減排等形式抵消掉自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量。具體就是在2060年前，針對(duì)排放的二氧化碳，要采取碳捕捉、植樹、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉，這就是“碳中和”。版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)愛思科研究中合智題施驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與擅則2015年《巴黎協(xié)定》設(shè)定了本世紀(jì)后半葉實(shí)現(xiàn)凈零排放的目標(biāo)。越來越多的國(guó)家政府正在將其轉(zhuǎn)化為國(guó)家戰(zhàn)略，提出了無碳未來的愿景。全球國(guó)家已陸續(xù)設(shè)立了符合各國(guó)國(guó)情的雙碳目標(biāo)。目前已有138個(gè)國(guó)家設(shè)定了碳中和目標(biāo)，其余的國(guó)家設(shè)定了碳減排量目標(biāo)，以及部分國(guó)家還未設(shè)定目標(biāo)。國(guó)家和地區(qū)已實(shí)現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)法國(guó)英國(guó)韓國(guó)/日本德國(guó)瑞士挪威美國(guó)1背景-雙碳目標(biāo)1背景-雙碳目標(biāo)1背景-雙碳目標(biāo)2022年4月8日，歐盟委員會(huì)發(fā)布《歐洲研究圖》措施，以提高歐洲凈零工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。由可再生能源電力生產(chǎn)。2023年3月16日，歐盟委員會(huì)出臺(tái)《凈零工業(yè)法案》,提出到2030年歐盟戰(zhàn)略性凈了到2050年減少交通部門溫室氣體排放的里程碑式戰(zhàn)略，旨在·2023年3月29日，美國(guó)能源部(DOE)發(fā)布《推進(jìn)美國(guó)海上風(fēng)能：實(shí)現(xiàn)并超越30吉瓦目標(biāo)的戰(zhàn)略》,旨在實(shí)現(xiàn)美國(guó)到2030年1背景-雙碳目標(biāo)取有關(guān)行動(dòng)，應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)。進(jìn)國(guó)際航運(yùn)脫碳；得公共、私人和慈善機(jī)構(gòu)的支持；修正案》(KigaliAmendme(三)中國(guó)碳中和政策版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)愛思科研究中心1背景-雙碳目標(biāo)維合智道能驟不統(tǒng)優(yōu)化道行與技時(shí)愛思科研究中心 (三)中國(guó)碳中和政策上線交易啟動(dòng)上線交易啟動(dòng)n轉(zhuǎn)型的總抓手，強(qiáng)化源頭治理、系統(tǒng)治理、綜n版權(quán)歸愛思科研究中心所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)主要內(nèi)容背景綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源綜合智慧能源系統(tǒng)需求側(cè)能效管理結(jié)論及前景展望版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源愛思科研究中心維合智道能驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與孩時(shí)需求側(cè)廣義儲(chǔ)能資源：版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)愛思科研究中心2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源維合智延能驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與技時(shí)2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源電氫耦合2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)愛思科研究中心縮合智題趣驟不統(tǒng)優(yōu)化道行與擅時(shí)規(guī)模大、容量小行為高度不確定123“N1參數(shù)非齊次e旦能量約束成本結(jié)構(gòu)復(fù)雜多學(xué)科交叉物理系統(tǒng)的勞損、人的舒適性等成本難以刻畫母2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源愛思科研究中心率電動(dòng)汽車具有儲(chǔ)能潛力僅電動(dòng)汽車的電池容量將達(dá)到57億kWh,電池容量約為全網(wǎng)用電量(約愛思科研究中心2綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源供需不平衡市場(chǎng)需求發(fā)電能力●供需不平衡市場(chǎng)需求發(fā)電能力靈活性資源不足靈活性資源不足愛思科研究中心綜合智慧能源系統(tǒng)中需求側(cè)資源結(jié)論及前景展望維合智道能源不統(tǒng)優(yōu)化道行與技則需求側(cè)能效管理是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)必不可少的內(nèi)容，它反映了更加科學(xué)的電力系統(tǒng)管理思路。數(shù)字電網(wǎng)將引導(dǎo)用電側(cè)的用電用戶合理用電，積極參與電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)和高效運(yùn)行，這將有效匯聚海量可調(diào)節(jié)資源支撐電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。●虛擬電廠：利用數(shù)字技術(shù)在線組建虛擬電廠，將分散的電源和柔性負(fù)荷聚小成多，能促進(jìn)發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)雙向互動(dòng)。這在傳統(tǒng)物理電網(wǎng)是做不到的，數(shù)字電網(wǎng)卻可以實(shí)現(xiàn)。●微電網(wǎng)：配電網(wǎng)呈現(xiàn)交直流混合柔性電網(wǎng)與微電網(wǎng)等多種形式協(xié)同發(fā)展態(tài)勢(shì)。微電網(wǎng)技術(shù)結(jié)合數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)新模式新業(yè)態(tài)，有助于提高服務(wù)效率和客戶體驗(yàn)，支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新，幫助用戶不斷釋放需求潛能。智能微電網(wǎng)能夠提高供電可靠性和解決高滲透率分布式電源并網(wǎng)問題，將逐步在城市中心、工業(yè)園區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)等推廣應(yīng)用。●交通電氣化：電動(dòng)汽車規(guī)模化增長(zhǎng)將促進(jìn)路網(wǎng)與電網(wǎng)的深度融合，為能夠適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通電氣化需求，未來將打造電動(dòng)汽車+數(shù)字電網(wǎng)深度互動(dòng)的智慧能源網(wǎng)絡(luò)。●本章節(jié)先提出需求側(cè)能源系統(tǒng)面臨的主要問題，并從虛擬電廠、微電網(wǎng)、交通電氣化三個(gè)典型技術(shù)領(lǐng)域?qū)π滦碗娏ο到y(tǒng)的需求側(cè)能效管理展開說明。維合智題能驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與孩則綜合智慧能源系統(tǒng)可以有效地提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)可再生能源的規(guī)模化開發(fā)，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)供應(yīng)，提高社會(huì)能源供用的靈活性與安全性。33版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)綜合智題趣驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與擅則456電③熱冷版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)3.2虛擬電廠技術(shù)愛思科研究中心一個(gè)典型的含分布式能源的VPP架構(gòu)說明：VPP可能包括許多發(fā)電單元，儲(chǔ)能單元以及負(fù)荷單元。這些單元可以分布在廣闊的地理區(qū)域。VPP系統(tǒng)中通過通信媒介與VPP管控系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)VPP各單元的統(tǒng)一調(diào)度管理與控制●利用數(shù)字技術(shù)在線組建的虛擬電廠可以看作一個(gè)由分布式能源、可控負(fù)載和分布式儲(chǔ)能設(shè)施有機(jī)組合形成的綜合控制載體。虛擬電廠可用于參與電力市場(chǎng)或聚合輔助服務(wù)。●通過虛擬發(fā)電廠的運(yùn)行機(jī)制實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源與新能源之間的互補(bǔ)協(xié)同調(diào)度與電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行，以最大程度地平抑新能源電力的強(qiáng)隨機(jī)波動(dòng)性，提高新能源的利愛思科研究中心3.2虛擬電廠技術(shù)3.2虛擬電廠技術(shù)虛擬電廠通過先進(jìn)的信息通信技術(shù)和軟件，將分布式發(fā)電機(jī)組、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等結(jié)合起來，作為一個(gè)獨(dú)立的特殊的電廠進(jìn)行操作運(yùn)行。e●虛擬電廠組合優(yōu)化與容量配置a)單一時(shí)段容量配置。b)考慮出力偏差懲罰的容量配置。c)多時(shí)段容量配置。●虛擬電廠組合優(yōu)化與協(xié)同a)虛擬電廠內(nèi)部可控單元組合優(yōu)化與協(xié)同一個(gè)典型的含分布式能源的VPP架構(gòu)b)參與市場(chǎng)交易的虛擬電廠的組合優(yōu)化與協(xié)同3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)愛思科研究中心口微電網(wǎng)四個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)口微電網(wǎng)四個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)智慧控制傳統(tǒng)微電網(wǎng)隨著智慧控制并網(wǎng)/離網(wǎng)容量與能量風(fēng)-光為主儲(chǔ)能協(xié)調(diào)補(bǔ)償面向多用戶非可再生能源補(bǔ)償、應(yīng)急用能隱私用能經(jīng)濟(jì)用能舒適多能存儲(chǔ)多能轉(zhuǎn)換電氣冷熱柴油發(fā)電機(jī)綜合能源微網(wǎng)住宅微電網(wǎng)能源產(chǎn)消者高滲透可再生能源微網(wǎng)面向多網(wǎng)協(xié)同面向主電網(wǎng)能源共享3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)愛思科研究中心樸樸Psc.chPscach含混合儲(chǔ)能的風(fēng)-光-儲(chǔ)-柴微電網(wǎng)微電網(wǎng)典型日出力與需求解決技術(shù)與方案1.互補(bǔ)混合儲(chǔ)能 高頻功率波動(dòng)。2.滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度強(qiáng)的魯棒性。愛思科研究中心一書中認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將與可再生能源相結(jié)合，在能源生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)上實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣域能源共享。作為一種新興商業(yè)模式，共享能源機(jī)制要求使用權(quán)和所有權(quán)相能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)能源電力的共享經(jīng)濟(jì)模式，因此建立市場(chǎng)機(jī)制、實(shí)現(xiàn)商業(yè)互聯(lián)至關(guān)重要。市場(chǎng)的關(guān)鍵在于賦予供需雙方自由競(jìng)爭(zhēng)、自由選擇的權(quán)利。通過閑置資產(chǎn)和服務(wù)的再分配、共享和重復(fù)利用實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)例如，家庭微電網(wǎng)用戶可以將自身剩余的分布式能源或者儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)能空間分享給其他有需要的用戶。這種共享模式具有以下優(yōu)點(diǎn)：●降低用戶對(duì)設(shè)備的投資成本，促使其他用戶改變用電行為；●促進(jìn)剩余能源在用戶之間的互濟(jì)和提高能源設(shè)備的利用率；●用戶在共享能源/設(shè)備的同時(shí)可以獲得相應(yīng)的收益進(jìn)一步提高用能的經(jīng)濟(jì)性。(a)Withoutsharing(b)En單向消費(fèi)者模式雙向產(chǎn)消者模式3.3新能源微電網(wǎng)技術(shù)愛思科研究中心維合智題能驟系統(tǒng)優(yōu)化道行與技則NandlHekbad學(xué)學(xué)NoocrdlHelad能沛聚合商云用戶能源共享云架構(gòu)定義為一個(gè)由云平臺(tái)和云用戶群構(gòu)成的開放式能源共享環(huán)境，兼顧區(qū)域微電網(wǎng)與能源產(chǎn)消者的優(yōu)勢(shì)。華南理工大學(xué)愛思科團(tuán)隊(duì)研究成果：s.Li,J.Zhu,z.Chen,andT.Luo,"Double-layerenergymanagementsystembasedonenergysharAppliedEnergy,vol.282,p.116089,2021.愛思科研究中心需求側(cè)智慧能源系統(tǒng)屬于局域能源系統(tǒng)，是通過對(duì)區(qū)域或用戶能源的生產(chǎn)、傳輸、分配、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)與優(yōu)化后所形成的能源產(chǎn)供口用戶級(jí)智慧能源系統(tǒng)口用戶級(jí)智慧能源系統(tǒng)以用戶智能用電系統(tǒng)、分布式/集中式供熱系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等耦合而成，不同類☆用戶級(jí)智慧能源系統(tǒng)又可稱為微能源網(wǎng)，區(qū)域級(jí)智慧能源銷一體化系統(tǒng)。3.4交通電氣化助力數(shù)字電網(wǎng)構(gòu)建版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)愛思科研究中心綜合智題趣驟系統(tǒng)優(yōu)化適行與擅則的智慧能源網(wǎng)絡(luò)。版權(quán)歸作者所有，勿轉(zhuǎn)發(fā)●電動(dòng)汽車是當(dāng)前新能源汽車的主要代表；動(dòng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型；汽車