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變電站配置儲能站 多站合一實現向綜合能源服務業務延伸

作者:中國儲能網新聞中心 來源:能源評論 發布時間:2019-05-05 瀏覽:
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中國儲能網訊:在變電站安裝飛輪、電化學等儲能裝置建設儲能站,可提高用戶的供電可靠性,減少用戶容量電費,并進行峰谷套利,方便用戶在條件成熟時參與電力輔助市場交易,兼顧電網側和用戶側儲能價值。

變電站是電網企業的核心資源,依托變電站的便利條件開展能源綜合體建設,可實現電網企業由傳統供電業務向綜合能源服務業務的自然延伸。

變電站是電網企業的核心資源,在承擔電力輸配和地區電力供應方面發揮著重要的樞紐作用。依托廣泛分布的變電站開展能源綜合體建設,可實現電網企業由傳統供電業務向綜合能源業務的自然延伸。同時,以變電站為依托的能源綜合體,可實現電力/能源供應方、設備提供方和用戶的良性互動與互利共贏,具有良好的發展前景。

多站合一,精準施策

能源綜合體本質上是以客戶需求為中心、以服務為導向的一站式能源解決方案。以變電站為依托的能源綜合體,其核心是充分發揮變電站的能源配置中心作用,構建支持多能互補的“源-網-荷-儲”協同控制區塊,最終目的是實現電網企業業務從單一供電向綜合能源服務的轉變,促進電網企業向綜合能源服務商的深度轉型。

依托變電站建設能源綜合體,有多種方案可供選擇。最為便利的選擇,是利用變電站的屋頂資源,布置屋頂光伏發電板,建設光伏發電站,產生的電力可供變電站照明、運行和制冷使用,從而減少變電站本身運行所帶來的電能損耗和成本損失。

這種“自發自用”的模式只是變電站轉型的第一步,在進行設施改造的基礎上,變電站還可進一步轉型為能源供應站、電力服務站、儲能站和電動汽車充電站,并由此成為區域內能源數據的匯集和分析中心。

通過安裝燃氣分布式電源、熱泵和冰蓄冷等裝置,變電站可以轉型為區域內的能源供應站。利用燃氣分布式發電的余熱、煙氣集中供冷供熱,開展“冷熱電三聯供”,可以降低冷熱負荷用電成本,滿足用戶對冷、熱、電的多樣能源需求。這一模式可主要針對傳統產業工業園區、醫院、高校等用戶。

在對電能質量有特殊需求的新興產業園區(如芯片制造業、半導體制造業)、計算中心、重要保電用戶等區域內,變電站還可被改造為電力服務站。通過安裝電能質量調節裝置,變電站可為用戶提供定制化供電套餐,減少用戶因電壓暫降、三相不平衡、諧波、頻率波動等問題帶來的生產損失。

對于電網側和用戶側儲能的發展而言,變電站也是重要的基礎設施資源。在變電站安裝飛輪、電化學等儲能裝置建設儲能站,可提高用戶的供電可靠性,減少用戶容量電費,并進行峰谷套利,方便用戶在條件成熟時參與電力輔助市場交易,兼顧電網側和用戶側儲能價值。這一模式對生產呈現尖峰特性、對供電可靠性要求較高的工業用戶具備較強的適用性。

此外,還可以安裝充電樁和停車位,在變電站建設電動汽車充電站,開展電動汽車充電、租賃業務,擴大充電服務市場,提高用戶粘性,通過收取充電服務費、停車費等保證變電站的合理收益。

無論是能源供應站、電力服務站,還是儲能站或電動汽車充電站,其產生的大量數據資源都可成為變電站的重要核心資源。在變電站內建設數據中心,開展用戶能效監測、智能分析,可以實現能源的互補協調,優化控制和全景展示,將能源綜合體打造為本區域“能量流+信息流+價值流”的協調控制中心,通過大數據分析為用戶提供用能建議、制定節能方案。

建設能源綜合體,在試點階段可開展上述“多站合一”式建設,后期推廣階段可結合實際情況進行要素選取。要素的選擇,一方面要考慮變電站周邊用戶的用能需求和用戶特點,另一方面也受制于變電站本身的占地面積和電氣設計可擴展程度。對于打算開展三聯供的變電站,還要考慮天然氣管道的覆蓋程度、氣源保障能力等。

需要指出的是,對于一些地理位置相對較近、供電服務用戶相對集中的2~3個變電站,可選擇不同的要素分別建設,然后“抱團”開展能源協調調度,共同滿足所在地區的用戶需求,起到節省用地、提高裝置利用率的目的。

一專多能,一舉多得

變電站不僅僅是電力傳輸和配送的技術主體,作為一種重要的基礎設施,還具備多方面的公共性特征。將變電站逐步轉型為能源綜合體,不僅有助于提升變電站本身的運行管理質量,還能成為社區內多種資源、多方主體的粘合劑,從而提升整個區域的能源運行效率。

建設能源綜合體,首先可以推進變電站本身的建設。通過科學利用預置艙、標配式設備,可提高變電站施工效率和工藝水平,同時,通過引導制定相關設備標準,能夠促進綜合能源相關設備制造業的良性發展。

在綜合能源業務方面,通過建設屋頂光伏、三聯供、冰蓄冷、充電樁等設施,可降低變電站能耗,增加用戶用能選擇,擴大電動汽車充電市場,發揮城市變電站靠近用戶的天然地理優勢,增大用戶粘性,提高綜合能源業務的市場占有率。

在土地資源利用方面,建設能源綜合體能夠有效利用現有變電站的土地資源。通過在傳統的變電站內部布置多樣化綜合能源裝置,可實現變電站由單一供電功能向多種能源供應功能的轉變,在生產要素上實現“一專多能”,從而進一步打破行業壁壘,帶來能源供應體系的又一次突破。

變電站的發展轉向,也是增量配電改革的一次機遇。將有條件的園區供電變電站改造為能源綜合體,向園區內的工業用戶提供冷、熱、氣、高品質電力等多能服務和一站式解決方案,可提高用戶的能效水平,降低用戶用能成本,減少因能源品質問題帶來的用戶損失。

多要素考量,多方共贏

本質上以客戶為中心,操作上結合具體實際,路徑上選擇有利策略,目標上實現互利共贏,以上四點,是能源綜合體建設應堅持的四個原則。以上述原則為指導,能源綜合體應重點考慮以下因素:

首先是地址和要素的選擇。能源綜合體所選擇的變電站,無論新建還是改造,應盡可能地靠近用戶負荷中心,以減少能源在傳輸過程中的損失,為用戶的使用提供便利。因此,處于城市中心、接近工業園區或是在園區內部的用戶站應是能源綜合體的首選。在規劃選址方面,需要充分調研園區和用戶的用能特性和用能需求,選擇合適地點進行能源綜合體的改造或新建,合理匹配能源綜合體的建設要素并對綜合能源裝置進行容量優化。

在要素的選取上,應該對周邊的用戶用能需求、用能特點進行充分的調研。對于工業園區,按照離散制造業(通信設施、航空航天、電子設備、機床、汽車、家電、玩具、服裝等)、過程工業類(電力、冶金、化工、建材、造紙、食品、醫藥等)、新型研發產業類(電子信息、新材料、生物技術、節能環保、新能源等)進行合理劃分。在調研基礎上,根據不同用戶類別,設置不同應用場景,開展不同綜合站的典型設計。

其次是建設方案的考量。能源綜合體對應已建好的變電站(存量變電站)和計劃新建的變電站(增量變電站),因此,能源綜合體的建設方案主要分為改造方案和新建方案兩種。對于改造方案,除了根據不同應用場景選取相應要素之外,還要考慮變電站的占地面積、一次設備的可利用間隔等。對于新建方案,在設計變電站的過程中,除了傳統的輸變電工程設計,還要為綜合能源設備預留出可擴展的占地和間隔,在選擇綜合能源設備時,應本著占地小、施工效率高、替換方便的原則,更多地采用預置艙、標配式的設備。此外,對于開展能源綜合體“抱團”的應用場景,可在新建變電站中布置協調調度和控制設備,成為“抱團”綜合體的“主站”,其他改造變電站作為“子站”,進行“主-從”控制。

針對不同的應用場景,能源綜合體應具備不同的典型設計方案,探索預制艙、裝配式設備與傳統輸變電設備的融合銜接,涉及“冷熱電三聯供”的應用場景需要研究氣源和現有帶電設備的安全距離和設計標準,保證能源綜合體的安全運行。

再次是用能方案的制定。用能方案應以需求為導向,為用戶制定差異化方案,在價格上應具有市場吸引力。利用燃氣發電余熱、煙氣集中供熱供冷降低供熱、供冷成本,采用合同管理方式,引入儲能等手段降低專線用戶需量電費,用技術經濟手段引導削峰填谷,降低用電成本。

最后是商業模式的打造。能源綜合體的改造和新建過程中應考慮與變電站周圍的土地擁有方、用戶開展合作,開展能源綜合體共建、合同能源管理和收益共享。對于一些可移動式、標配式裝備,可考慮與設備生產廠商開展合同租賃,提高設備利用率和設備周轉效率,打造綜合能源服務生態圈。

為確保能源綜合體的經濟技術可行性,應優選技術好、造價低、質量優的方案。研究能源綜合體不同的商業模式,探索采用租賃、能源合同管理等方式降低能源綜合體的建設和運行成本,提高能源綜合體的收益。

建設能源綜合體、開展一站式綜合能源服務,無論從社會提質增效方面還是從企業發展轉型方面都具有重要意義。應該指出,建設能源綜合體不能僅僅依靠單方的力量,而應該成為社會、政府、企業、用戶的共識,通過各方廣泛合作、相向而行,才能最終確保能源綜合體達到建設目標,真正滿足各方對更高品質能源和更高質量發展的期待。

原標題:能源綜合體:變電站“華麗變身”

關鍵字:儲能電站 變電站

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