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打破智慧能源發展的“三大壁壘”

發布日期: 2019-02-28

        華北電力大學能源互聯網研究中心主任 曾鳴

        華北電力大學自2016年年底開始研發我國綜合能源系統仿真平臺。綜合能源系統仿真平臺主體框架要實現五大目標,即“兩高三低”。“兩高”指綜合能源效率提高、綜合供能的可靠性提高。“三低”指綜合能源系統運行成本降低、碳排放水平降低、空氣污染物排放水平降低。

  綜合能源系統仿真平臺主要有四大模塊。一是規劃優化模塊,主要是通過仿真平臺實現頂層設計規劃方案的優化選擇,為后續電力勘測設計部門進行具體項目設計提供方向。二是運行優化模塊,即搭建綜合能源管控平臺,對各種能源品種每天、每小時、每時段的出力,進行優化調度。三是市場交易模塊,主要實現分布式、微網形式下多種能源之間的交易,以及微網與大網之間的交易,是多種能源品種的交易。四是效益評估模塊,綜合能源系統各類效益的評估模塊,包括對經濟效益、環境效益和社會效益這三類進行綜合評估。

  綜合能源仿真系統可以為我國發電企業、電網企業以及其他能源企業開展綜合能源服務提供定量的分析與優化,發揮輔助決策的功能。仿真平臺的五個目標中包含政府目標、投資者目標、用戶目標、社會目標等,四大仿真模塊涵蓋規劃階段、運行階段、市場交易階段以及效益評估階段。通過后臺模型和有效算法為決策提供定量分析依據,促使未來能源電力行業的各種決策更加科學、有效,盡量減少風險。

  從仿真研究到實踐落地是個漫長的過程。仿真主要是虛設各種情景,要想真正實踐落地,還需根據實際情況,不斷修正完善仿真系統的各種功能。最近半年我們一直在做這項工作,共調研了國家電網等23家央企、國企,包括電網企業、發電企業及其他能源企業,還調研了政府機構特別是各園區管委會,以及各類大用戶,目的是使得仿真平臺在實際落地中能夠真正起到作用。

  從仿真研究到實踐落地,實際上是一個調研—修正—再實踐—再調研—再修正的過程,然后把新的仿真系統用到實踐中,使實際工作決策得到有效改善,這樣就形成了正向、良性的循環。仿真系統在實踐中可以不斷完善,同時仿真系統提供的信息又使得實際工作方案得到不斷修正。

  智慧能源發展過程中,目前遇到的困難可總結為三點:一是體制壁壘。各類能源品種在規劃、建設、運行和管理層面都相互獨立,缺少能夠協調管理的綜合部門。二是技術壁壘。各類能源的特性不盡相同,要在能源生產、運輸和使用環節實現互補協調存在技術壁壘,特別是清潔能源和傳統化石能源之間的互補協調技術發展滯后。能源耦合和綜合能源中的一些關鍵技術,還沒有得到大力發展,尚不成熟。三是市場壁壘。各種能源品種在市場上各自獨立,缺乏價值轉換媒介和機制,難以實現能源互補帶來的經濟效益和社會效益,缺少綜合能源市場。

  構建綜合能源系統可以打破上述“三大壁壘”,即通過創新技術,通過研究異質能源的物理特性,明晰能源之間的互補性和可替代性,開發能源轉化和存儲新技術,提高能源開發和利用效率,打破技術壁壘;通過創新管理體制,實現多種能源子系統的統籌管理和協調規劃,打破體制壁壘;通過創新市場模式,建立統一的市場價值衡量標準和價值轉換媒介,從而實現能源轉化互補的經濟價值和社會價值,打破市場壁壘。

  信息來源:《電力決策與輿情參考》,有刪節 

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