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能源互联网:构建新型可再生能源消费形式

2016-5-26 11:05| 发布者: crystal| 查看: 522| 评论: 0|来自: 中国经济时报

  在补贴政策的鼓励下,过去几年我国风电、光伏实现了高速增长。《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》指出,到2020年,风电装机达到2亿千瓦,光伏装机达到1亿千瓦左右。“十三五”期间新能源仍将稳步增长。

  由于新能源装机容量增长速度过快,当地无法全部消化、配套电网尚不完备等原因,目前新能源行业面临两大窘境:弃风、弃光现象严重,特别是中西部地区;可再生能源基金额度不足,补贴不到位。

  2016年2月我国发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,建立互联网式的新型能源消费方式,利用能源互联网提高新能源利用率。

  新能源装机高速增长

  2015年风电新增装机容量再创新高。受2016年初风电上网电价调整预期影响,2015年基建新增并网风电装机再创新高。2015年国内新增装机容量3297万千瓦,同比增长66.43%;累计并网装机容量达到1.29亿千瓦,同比增长33.86%。截至2015年年底,风电装机占全部发电装机容量的8.6%,风电发电量占全部发电量的3.3%。

  2015年光伏行业继续高增长。2015年国内新增装机容量1513万千瓦,同比增长42.74%;累计装机容量达4318万千瓦,同比增长53.94%。其中,光伏电站3712万千瓦,分布式606万千瓦。截至2015年年底,光伏装机容量占全部发电装机容量的1.00%,光伏发电量占全部发电量的0.70%。

  新能源发展仍然面临诸多问题

  1.弃风、弃光现象依然严重

  由于在新能源建设过程中主要关注资源而忽视市场,造成规模过剩,导致发电难以送出,出现弃风、弃光问题。

  2015年风电弃风限电形势加剧,全年弃风电量339亿千瓦时,同比增加213亿千瓦时;平均弃风率15%,比2014年增加7个百分点。2015年光伏发电全国全年平均利用小时数为1133小时,全国“弃光”现象总体不太严重,但西北部分地区出现了较为严重的弃光现象,如甘肃弃光率达31%、新疆自治区弃光率达26%。

  2.补贴拖欠,补贴政策落实面临巨大挑战

  目前国家的补贴来源是在全国范围内征收可再生能源电力附加费,补贴的金额是可再生能源电价与当地煤电标杆电价差额。

  政策实施以来附加费经过了5次调整,目前是1.9分/千瓦时。据发改委研究所统计,到2014年底,可再生能源基金补贴企业的拖欠达到了170亿元;2015年,可再生能源发展基金补贴约500亿元,但累计缺口约400亿元。根据“十三五”规划,2020年风力发电量达到4600亿千瓦时,光伏发电量达到1600亿千瓦时,如全部的补贴需求以可再生能源附加形式解决,补贴缺口会进一步扩大。

  解决方式:能源互联网

  1.国家力推能源互联网

  建设能源互联网可以有效解决中国的能源消费和生产的地理错配问题,提高发电资源利用率。2016年2月29日,发改委、能源局、工信部联合发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(以下简称《意见》),推动能源基础设施合理开放,促进能源生产与消费融合,提升大众参与程度,加快形成以开放、共享为主要特征的能源产业发展新形态。《意见》提出,2016—2018年,着力推进能源互联网试点示范工作;2019—2025年,重点推进能源互联网多元化、规模化发展。

  2.能源互联网从根本上提高新能源发电效率

  分布式能源单独运行时,其出力随机性、间歇性和波动性较大,当分布式能源接入目前的传统大电网体系时,电网的安全性和供电可靠性将会受到威胁。电网为保证输电线路的安全性,只能降低风电、光伏的上网电量,造成弃风、弃光现象严重。在能源互联网条件下,利用分布式和微网技术,新能源发电可实现就近消纳、余电上网,大幅度提升新能源利用效率。

  3.组建售电公司,通过增值服务实现综合成本下降

  2014年12月24日,国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,“新电改”方案获原则性通过;2015年3月15日,《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发【2015】9号)》出台;2015年年内,电改10个配套文件相继下发。

  根据“电改”文件,新增配售电市场将全部放开,有五类企业可以进入增量配售电业务,包括发电企业,高新产业园区或经济开发区,分布式能源用户或微网系统,供水、供气、供热等公共服务行业和节能服务公司,社会资本等。

  目前,我国风电平均电价比火电贵0.2元/千瓦时左右,光伏发电平均电价比火电贵0.6元/千瓦时左右。新能源发电一方面需要政府继续扶持,鼓励发展;另一方面,从长远来看也必将走向市场,参与市场竞价。除了设备成本下降以外,组建售电企业、提供增值服务也是新能源企业降低综合成本、参与市场竞争的重要手段。我们以德国Entega公司为例说明。

  德国Entega公司拥有一百万客户群,其中40万使用100%可再生能源电力,成为德国第二大清洁能源售电公司。Entega公司提供的服务主要有两种:一种是购买清洁能源发电设备,生产电力;另一种提供售电、天然气、水和暖气等服务。围绕着公司售电等能源服务,公司开发了全景APP平台,帮助客户了解能耗使用情况,进一步达到节能的目的。

  案例分析

  1.德国E-Energy能源互联网示范项目

  E-Energy是2008年德国联邦经济技术部与环境部在智能电网的基础上推出的一个为期4年的技术创新促进计划。德国有六大能源互联网示范地区,每个地区都有不同的能源互联网试验主题。三大元素几乎贯穿了德国的六大能源互联网示范项目,那就是分布式可再生能源、电动汽车、基于互联网的电力交易和服务平台。

  把信息通信技术和能源这两个领域综合起来是E-Energy项目的重点,试点工程利用最先进的调控手段来应付日益增多的分布式能源发电与各种复杂的用户终端需求之间的矛盾。

  2.库克斯港eTelligence项目

  eTelligence工程由风力(600千瓦)发电、太阳能(80千瓦)发电、冷藏仓库(250千瓦和260千瓦)、热电联产系统(460千瓦和5.5千瓦)构成,此项目的核心就是建立一个基于互联网的区域性能源市场。

  这个项目最大的特点在于,通过转移冷藏仓库的热需求,来抵消风力发电的变动。在风力较强和电力市场价格较低时段,冷藏仓库开启,增加用电量;而在风力较弱和电力市场价格较高时段,关闭冷藏仓库,减少用电量。经过几年的运行,eTelligence项目减少了8%~10%的成本。

  3.哈茨地区RegMod项目

  RegMod项目是一个综合性的能源互联网项目,其基本物理结构为2个光伏电站、2个风电场、1个生物质发电,共86MW发电能力。RegMod项目的目标是对分散风力、太阳能、生物质等可再生能源发电设备与抽水蓄能水电站进行协调,令可再生能源联合循环利用达到最优。

  可再生能源发电有富余的时候,抽水蓄能电站和电动汽车可以储存多余的电力,智能家用电器,比如智能洗衣机、智能洗碗机、智能热水器等,也会及时开启消费多余电力,在电力需求攀升的时候,这些储能设施可以和智能用电器一起构成虚拟电站,通过释放所存储的电力以及减少智能电器的用电量来满足紧张的电力消费需求。

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