能源互联网将是促成供需有效匹配的重要工具
来源:中国电力企业管理 | 0评论 | 3121查看 | 2016-04-29 14:04:35    
  实现能源供需的高度协调匹配是能源领域供给侧改革的核心目标之一,这意味着实施供给侧改革的过程中必须重视需求侧响应的关键作用。在能源互联网的支撑下,综合能源服务解决方案将是践行供给侧改革、推动需求侧响应的关键手段,也是未来各类能源公司的发展重点。

  逐步降低高污染、不可再生资源比例,建立以新能源为主的能源供应体系,这既是淘汰落后产能、实现经济转型的主要推动力,也是改善环境、实现可持续发展的唯一途径。因此,能源体系的供给侧改革已经刻不容缓。那么,关注供给侧改革是否就意味着可以放弃需求侧呢?其实不然,只有供给需求双侧协调配合才能实现上述供给侧改革目标,因此需求侧响应是实现供给侧改革目标的关键手段之一。同时,作为供给侧改革与需求侧响应的关键支撑平台,能源互联网将是促成供需有效匹配的重要工具,其落脚点则是综合能源服务解决方案。

  需求侧响应是实现供给侧改革目标的关键手段之一

  在我国能源系统的发展过程中,一直将能源需求作为一种刚性需求,各个能源行业的发展也基本遵循着“扩张保供”的思路,这一点在电力行业尤其明显:当电力供需矛盾突出时,单纯增加发电装机和输配电容量来满足日益增长的用电需求,同时辅助以有序用电、负荷控制等行政手段来减少高峰用电负荷。然而,我国的能源革命不仅要关注开源,更要关注节流,统筹兼顾全部资源的合理配置。因此要实现从无限满足电力需求走向有限(合理)满足电力需求的思维转变,改变依靠增加能源供应来满足需求增长的传统模式。在这方面,需求侧响应将起到重要作用。

  第一,实施需求侧响应有利于转变电力供给侧发展方式。在传统的发展模式下,为保证系统的安全稳定运行,同时满足高峰用电负荷,主要的方法是在供给侧增加调峰容量、扩建电网输配容量来满足短暂的尖峰负荷。然而,传统模式的投资成本较大,电网和电厂的资产利用效率、投资回报率都较低,这种只注重供给侧改革却忽略需求侧资源的做法会带来大量的资源浪费。因此要从根本上转变单纯依靠扩大供给规模来满足电力需求的思路,充分调用供需两侧资源。具体来讲,就是在用户侧实施需求侧响应,削减或转移用户的部分高峰负荷并降低峰谷差,从而减少系统对新增发电容量和输配电系统扩容的需求。这样做既可以提高现有系统设备的利用效率,同时还能提高系统运行的安全可靠性,并节省土地、资金、人力等多种关键社会资源。因此实施需求侧响应能够帮助调整电力供给侧发展方式,把有限的资源投入到真正需要的地方。

  第二,实施需求侧响应有利于调整电力供给结构。能源消费和供给革命要求我们必须将传统的化石能源供应体系逐步转变为清洁能源供应体系,能源供给的思路也要由“有什么供应什么”转变为“什么好供应什么”。目前,风电和太阳能发电等可再生能源发电的“逆负荷”特性带来了严重的消纳难题。以我国西北地区为例,风电出力在夜间达到高峰,却正好遇到负荷低谷而无法消纳,白白浪费了大量珍贵的风资源。因此为配合供给侧改革的“低碳化”,应当积极实施需求侧响应,设计合理的价格及激励机制,配合分布式、储能、电动汽车等灵活的需求侧响应资源,引导用户负荷主动追踪可再生能源发电出力,从而在大规模可再生能源发电并网的背景下提高供需双侧的匹配度,显著降低“逆负荷”特性给可再生能源发电消纳带来的不利影响。因此,实施需求侧响应能够帮助协调能源供需平衡,促进能源供给侧结构性调整。

  第三,实施需求侧响应有利于提高能源供给侧的精细化管理水平。需求侧响应资源的开发和利用关系着整个电力系统的优化、能源效率的提升。实施需求侧响应后,能源供应商能够通过大数据分析、用电诊断、信息挖掘等手段掌握用户的用能特点、负荷发展特性等,从而针对不同用户提供更为个性化的用能服务模式。因此,实施需求侧响应能够使能源供给更为精细化,使能源供给与用户的实际用能需求更为贴合。

  综上所述,未来应当把需求侧响应资源作为一种与供应侧对等的系统资源,不断开拓创新,将需求响应思维渗透到系统运行的每一个环节和每一个参与者,从而倒逼能源供给侧变革,倒逼能源部门转变发展方式,倒逼企业提升能源管理水平。在能源互联网技术的支撑下,需求侧响应对供给侧改革的推动作用将变得更加明显。

  能源互联网对供给侧改革及需求侧响应的支撑作用

  作为一个跨领域且不断演化的概念,能源互联网目前还没有一个普遍认可的定义。然而将互联网思想引入能源产业后,能源互联网将实现我国不同能源行业之间、能源行业与其他行业之间的深度融合,从而能够在最大程度上提高各行业对化石能源的利用效率,充分发挥电力系统的枢纽作用,从而提高清洁能源在终端能源消费的比重,进而改变我国能源消费和供应的基本模式,理顺我国经济社会发展与能源消费的相互关系。因此,能源互联网对能源革命的推动作用目前已得到了社会各界的广泛认可,作为能源革命的重要环节,能源互联网对供给侧改革及需求侧响应的促进作用也十分明显,这主要体现在以下三方面:

  一是推动以用户为中心的发展思维转变。目前受到自然垄断特性影响,我国能源行业的资源集中度高、市场竞争意识较弱,能源领域长期以来按照“跑马圈地”的粗放式、扩张式的发展模式,对用户的实际用能需求考虑较少。随着能源互联网技术及理念的迅速发展,将改变现有的能源系统架构及运营模式,转变成与更多消费者互动的集中式能源辅以大量分布式能源的能源网络,这将产生新的利益区块,催生多元化的新商业模式和投资机会,吸引更多投资者进入。现有能源体系的封闭、垄断结构将被彻底打破,新的能源体系将从以供给主体为中心彻底转向以用户需求为中心。在新形势下,各能源企业只有更好地满足用户能源需求、解决用户的用能难题、提供系统的能源服务解决方案,才能继续占据能源产业的主导权。同时用户的需求侧响应将进一步扩大为用户的综合用能管理,这是综合能源服务解决方案的重要组成部分,配合分布式能源、微网、储能等设备,用户将既是“生产者”也是“消费者”,这也要求能源互联网的运营商要拓宽思路,逐步提供定制化能源管理服务、设备维护服务、节能服务等增值服务。

  二是推动广域内能源的协调及优化配置。在能源互联网开放、互联、对等、分享的特征影响下,系统运营商能够以用户需求为导向,在规划阶段就充分考虑未来的系统运营需求,以分布式能源、微网等分散式能源模块与大规模风电、光伏等集中能源模块相协调为基础,打造一个多主体共赢互利的生态环境,推动广域内能源的协调及优化配置,实现能量的梯级优化利用,为未来能源系统“源—网—荷—储”协调优化打下坚实基础。

  三是推动多种类能源横向跨界融合与优势互补。在传统能源系统的运营模式下,各个能源种类之间处于相对割裂的状态。能源互联网能够打破这种现存的能源界限,统筹考虑一次能源和二次能源供应网络的规划、建设、改造和技术升级,实现各类用能网络的无缝对接及其在运行控制和管理维护上的高度智能化管理,达到各类能源网络整合、能源综合利用以及能源结构调整的目标,从而在系统运行过程中实现整个能源利用体系的横向“多能互补”和纵向“源—网—荷—储”协调。

  综上所述,能源互联网将有效整合现有能源供需双侧的规划、运行等系统要素,将是支撑供给侧改革及需求侧响应的重要支撑手段。当具体落实到用户端时,未来能源互联网的系统运营商应当为用户提供综合能源解决方案,以充分发挥这种支撑作用。

  综合能源服务解决方案的框架与基本模式

  综合能源服务解决方案是在一定区域及范围内,综合能源服务商或能源互联网系统运营商全面考虑用户端能源供用特征,依托微网端、分布式能源端的智能控制系统,满足用户包括电、热、油、气等在内的多种能源需求的用能方案。

  综合能源服务解决方案的基本框架

  综合能源服务解决方案主要包含电源侧、智能控制侧及用户侧三个部分。

  电源侧:能源互联网的电源供应主要由分布式清洁能源和部分用于调峰的柴油机组、燃气机组组成,为网络中的用户提供能源供应。

  智能控制侧:在能源互联网框架下,主要依靠微网
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