工業(yè)綠色微電網(wǎng)開(kāi)辟更多可能性

工業(yè)綠色微電網(wǎng)是指工業(yè)廠(chǎng)區或園區內主要電力供應來(lái)源為低碳電源的微電網(wǎng)，是發(fā)展工業(yè)綠色基礎設施的重要內容，也是源網(wǎng)荷儲一體化建設的重要組成部分。工業(yè)綠色微電網(wǎng)涉及諸多新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)、滲透面廣、帶動(dòng)性強，對于實(shí)現我國低能耗支撐高質(zhì)量經(jīng)濟發(fā)展，助力綠色低碳轉型具有非常重要的意義。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)或成電力系統變革關(guān)鍵一環(huán)

“微電網(wǎng)既能并網(wǎng)又可獨立運行，可實(shí)現可再生能源與負荷波動(dòng)就地平衡控制，是分布式能源靈活高效利用模式的重大創(chuàng )新。微電網(wǎng)將作為大電網(wǎng)的重要支撐性環(huán)節，成為解決分布式能源并網(wǎng)問(wèn)題的有效手段，也是新型電力系統一系列重大變革中的關(guān)鍵一環(huán)。”中國工程院院士、天津大學(xué)教授王成山指出。

工信部、國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《工業(yè)領(lǐng)域碳達峰實(shí)施方案》明確指出，“加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設。增強源網(wǎng)荷儲協(xié)調互動(dòng)，引導企業(yè)、園區加快分布式光伏、分散式風(fēng)電、多元儲能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化系統開(kāi)發(fā)運行，推進(jìn)多能高效互補利用，促進(jìn)就近大規模高比例消納可再生能源。加強能源系統優(yōu)化和梯級利用，因地制宜推廣園區集中供熱、能源供應中樞等新業(yè)態(tài)。加快新型儲能規?；瘧?。”這無(wú)疑為工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設提速發(fā)展指明了前進(jìn)的方向。

與此同時(shí)，工信部方面表示，將加強典型應用場(chǎng)景的示范帶動(dòng)，在全國范圍內組織開(kāi)展工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應用場(chǎng)景和案例的遴選。

在一系列政策的指引下，各地綠色低碳轉型進(jìn)一步加快。

記者了解到，2022年綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展先行區在山東落地實(shí)施。截至目前，山東累計有24家企業(yè)獲評能效領(lǐng)跑者、17家企業(yè)獲評水效領(lǐng)跑者，數量領(lǐng)跑全國;山東累計成功培育國家綠色工廠(chǎng)281家，數量居全國第二位，累計培育省綠色工廠(chǎng)202家，16個(gè)地級市全部開(kāi)展市級綠色工廠(chǎng)培育工作。

“工業(yè)綠色微電網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源供應體系的深度融合，是工業(yè)能源消費的新模式，可有效提高工業(yè)用能的綠色化、低碳化水平。”山東青島市政府副秘書(shū)長(cháng)陳萬(wàn)勝表示。

山東綠色制造氛圍更加濃厚，與此同時(shí)，企業(yè)也加深了對工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設的理解。

“微電網(wǎng)能夠實(shí)現新能源發(fā)電的就地消納、就地存儲、就地平衡，隨光而充、隨風(fēng)而充，實(shí)現新能源車(chē)充新能源電，實(shí)現主動(dòng)式配電網(wǎng)的高效互動(dòng)，是新型電力系統的新載體。”特銳德、特來(lái)電董事長(cháng)于德翔認為，“2022年我國電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展到1000萬(wàn)輛時(shí)，就開(kāi)啟了充電網(wǎng)的‘電’時(shí)代。”

于德翔介紹，“充電網(wǎng)+微電網(wǎng)+儲能網(wǎng)”構成一個(gè)新型的虛擬電廠(chǎng)，成為新型電力系統的新載體。充電網(wǎng)可以實(shí)現有序充電、微網(wǎng)光伏、移動(dòng)儲能、梯次儲能、調峰調頻、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)及碳交易。

此外，于德翔預計，到2025年，我國電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展到5000萬(wàn)輛的時(shí)候，充電網(wǎng)的“網(wǎng)”時(shí)代就開(kāi)啟了。電動(dòng)汽車(chē)在充電的時(shí)候，可以構建成一個(gè)巨大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其中充電網(wǎng)連接的車(chē)、電池和人，形成了汽車(chē)、能源和個(gè)人的數據。類(lèi)似二手車(chē)交易、保險、修車(chē)等第三方業(yè)務(wù)，都有可能在充電網(wǎng)上獲得更加精準的數據。

車(chē)網(wǎng)互動(dòng)將在微電網(wǎng)中發(fā)揮“電力海綿”作用

“微電網(wǎng)的形態(tài)對于車(chē)網(wǎng)互動(dòng)是一個(gè)非常重要的應用場(chǎng)景。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )副秘書(shū)長(cháng)劉永東表示。

車(chē)網(wǎng)互動(dòng)(V2G)是指新能源汽車(chē)通過(guò)充換電設施與電網(wǎng)進(jìn)行能源與信息互動(dòng)，可將新能源汽車(chē)電池作為電網(wǎng)中的靈活性資源，通過(guò)資源聚合，既作為可控負荷，同時(shí)又作為分布式儲能，發(fā)揮“電力海綿”作用。

劉永東認為，車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的核心有兩點(diǎn)。首先，能量的互動(dòng)要建立在可控基礎上。其次，實(shí)現能量的互動(dòng)，必然要有信息的互動(dòng)。

業(yè)內認為，隨著(zhù)新能源汽車(chē)的大規模發(fā)展，電網(wǎng)用戶(hù)側將存在海量分布式儲能資源。

據中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )預測，2030年我國電動(dòng)汽車(chē)保有量將達到8000萬(wàn)輛。若平均配置60千瓦時(shí)電池，8000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)的等效儲能容量將達到48億千瓦時(shí)，2030年全國日均上網(wǎng)電量約240億千瓦時(shí)。

“電動(dòng)汽車(chē)平均每天只有約4%的時(shí)間用于行駛，?？繒r(shí)間約占96%，其中10%用于充電即可滿(mǎn)足其行駛需求。”劉永東認為，大部分電動(dòng)汽車(chē)的電池資源可以參與電力需求響應，核心就在于車(chē)輛大部分時(shí)間是停止的，而不是行駛的。同時(shí)，車(chē)主在購車(chē)時(shí)已覆蓋電池成本。此時(shí)資源如何能夠發(fā)揮作用和價(jià)值?如何利用經(jīng)濟效益或者商業(yè)模式來(lái)推動(dòng)?就變成一個(gè)可行的空間。

現階段，在新能源汽車(chē)與新型電力系統的融合發(fā)展中，車(chē)網(wǎng)互動(dòng)將經(jīng)歷無(wú)序充電、有序充電、有序充放電和車(chē)網(wǎng)一體的過(guò)程。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)和充電設施的大規模建設與發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)充放電雙向互動(dòng)技術(shù)(V2X)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用，其規模效益也將越來(lái)越明顯。

“車(chē)網(wǎng)互動(dòng)對電力系統的要求非常高，需要車(chē)、樁、網(wǎng)、調各方面配合。想要讓各方市場(chǎng)主體參與進(jìn)來(lái)，消除他們的顧慮，需要做很多的工作，但潛力巨大。”國家發(fā)展改革委能源研究所主任趙勇強表示。

記者了解到，V2X技術(shù)將充分發(fā)揮移動(dòng)儲能的作用，相比電化學(xué)集中儲能站，其邊際成本更低。隨著(zhù)電池技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，放電對電池壽命造成的影響也將逐步降低。此外，V2X技術(shù)中的V2G技術(shù)正處于逐步進(jìn)階的過(guò)程。當前，業(yè)內普遍認為，有序充電、工業(yè)綠色微電網(wǎng)已經(jīng)基本具備條件可以推廣使用。

“當前有序充電和工業(yè)微電網(wǎng)是具備條件可以廣泛推廣的，有序充電是在容量不夠的情況下更多地為電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電服務(wù)。工業(yè)綠色微電網(wǎng)可以解決充電和放電問(wèn)題，特別是放電的功能可以在微電網(wǎng)得到推廣。”劉永東表示。

目前，V2X技術(shù)涉及電動(dòng)汽車(chē)、電池、充電設施、電網(wǎng)及其他能源等眾多領(lǐng)域。實(shí)現能源和信息的雙向互動(dòng)，尚需標準化作為技術(shù)支撐。此外，現階段V2X技術(shù)仍缺乏頂層設計，技術(shù)、標準、政策、商業(yè)模式有待完善。

“發(fā)展過(guò)程中，需要標準化進(jìn)行支撐，還需要頂層設計，包括政策和商業(yè)模式，核心是讓車(chē)主在參與過(guò)程中有獲得感，運營(yíng)商有收益。這時(shí)，車(chē)網(wǎng)互動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈條才能建立起來(lái)。”劉永東呼吁。