曹城祿：分布式能源中光伏+多能互補+儲能的自動(dòng)化模式探討

西門(mén)子（中國）有限公司能源管理集團智慧能源技術(shù)總監 曹城祿

西門(mén)子首先從自己做起，西門(mén)子的口號就是宣布到2030年，我們碳排放要降到最低。目前碳排放量每年是220萬(wàn)噸，到2020年西門(mén)子計劃投資一億歐元，減到一半。在國內具體的一些措施，西門(mén)子目前在中國有23家工廠(chǎng)在逐步的做分布式能源，包括屋頂光伏等一系列的措施，預計三年之內將全部建完。

同時(shí)還會(huì )采用一些新的技術(shù)，實(shí)現光伏能源管理生產(chǎn)過(guò)程的節能，實(shí)現碳排放的降低。這樣的話(huà)目標每年可以節約2000萬(wàn)歐元能源的消耗成本。

在西門(mén)子內部工廠(chǎng)要逐步做分布式能源，目前在上海的一家西門(mén)子工廠(chǎng)，叫西門(mén)子線(xiàn)路保護系統有限公司的工廠(chǎng)做了分布式光伏項目，由于各種原因，這個(gè)項目只做成了300千瓦，廠(chǎng)房面積屋頂面積利用不到一半，目前來(lái)看，也已經(jīng)成功的運行，采用了西門(mén)子的這些的設備，從變流器、開(kāi)關(guān)柜到光伏監控系統，全套采用西門(mén)子的這些設備以及解決方案。將來(lái)還可以接入西門(mén)子的物聯(lián)網(wǎng)操作系統，進(jìn)行更智能的發(fā)電和用電管理。

西門(mén)子還能夠給用戶(hù)提供儲能系統的解決方案，西門(mén)子是一個(gè)電器供應商，從電力電子設備、變流器、中低壓器等等我們都有圈套的解決方案和設備。鋰電池模塊我們有很多的解決方案，所以這就是一個(gè)儲能的典型的系統集成。除了做整體儲能系統解決方案以外，這是各種模塊的選擇，從180千瓦時(shí)到540千瓦時(shí)，最大的可以做到1080千瓦時(shí)，還可以擴容。除了做整體的解決方案以外，我們還可以提供里面關(guān)鍵的技術(shù)，包括PCS這一套的解決方案。這里面核心的技術(shù)都是西門(mén)子的解決方案。目前西門(mén)子在方面國內有一些業(yè)績(jì)，比如說(shuō)無(wú)錫新加坡工業(yè)園20兆瓦的儲能電站，電池容量是160兆瓦時(shí)，這個(gè)已經(jīng)在投運。這是南都電源天工國際產(chǎn)業(yè)園的1000兆瓦。

分布式能源有各種各樣的類(lèi)別，包括天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物制儲能、后備能源等，這是我們要基于這個(gè)認識，按規模來(lái)講分兩大類(lèi)，一個(gè)是區域內的，主要是園區；另外一個(gè)就是樓宇分布式，就是咱們通常說(shuō)的屋頂，或者說(shuō)是綠地等。

這是我們多能互補相關(guān)的關(guān)系，總體的目標就是要提高用能的效率，降低用能的成本，從經(jīng)濟上考慮得更多一點(diǎn)，提高多能互補的可靠性，充分提高利用效率。

西門(mén)子能夠做什么呢？西門(mén)子目前也在致力于做這方面的工作。從用戶(hù)概念開(kāi)始到項目可行實(shí)施、建設、運行，我們都有相應的解決方案。后面我們也會(huì )詳細介紹一下，有些從規劃、模擬開(kāi)始，我們就有相應的自己的解決方案。

從咨詢(xún)階段開(kāi)始，包括策略、地域、可再生能源發(fā)展容量的選擇等等，我們都有相關(guān)的系統軟件，這些軟件完全可以用在我們新能源從咨詢(xún)到后面的設計、維護。

SIMPSON是怎么運行的，就是基于數據庫模型和算法快速精確模擬，最后得到我們想要的一些各種各樣的數據。這是它的一些結果的案例，結果可以通過(guò)各種圖標、柱狀圖，各種的趨勢圖等等，來(lái)輸出結果。

另外一個(gè)SINCAL這個(gè)軟件是一個(gè)仿真平臺，通過(guò)各種編輯條件，能夠得出過(guò)負荷、過(guò)電網(wǎng)等等。這些軟件在國內已經(jīng)有很多的應用，在電科院、設計院等等，他們都在應用這套軟件。這是它的一個(gè)報告的事例。

微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)的控制，要如何對這些CHP、光伏、儲能等等協(xié)同的管理，包括孤島的運行。西門(mén)子的這套分布式能源微網(wǎng)管理系統，這個(gè)平臺不僅僅是監控，另外它有一個(gè)非常完善的控制，為本地微網(wǎng)帶來(lái)各種的好處。對儲能來(lái)講，可以協(xié)調自動(dòng)的充放，自動(dòng)消減限值的光伏和風(fēng)能的發(fā)電量。對孤島系統，可以管理黑啟動(dòng)，滿(mǎn)足需求側響應系統或者微網(wǎng)公司的補償。這是我們剛才講的這套平臺，主要的可以預測，就是管理我們所有的這些設備，從現場(chǎng)控制層到后臺，能夠預測冷熱電的負荷，對能源管理來(lái)講可以規劃調度、發(fā)電和儲能，優(yōu)化微網(wǎng)達到最優(yōu)、最高的資產(chǎn)利用率，還有各種孤島運行模式的變化，并能夠自動(dòng)的適應。

這是一個(gè)微網(wǎng)的管理，里面用到的一些主要的硬件設備，就是有效性的RTU，還有大型的RTU，可以選擇最優(yōu)性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。

分布式能源和微網(wǎng)的全集成能源管理技術(shù)方案，因為西門(mén)子有全套的設備，從發(fā)電到配電還有儲能，還有所有管理的技術(shù)方案，還有微網(wǎng)管理，還有全生命周期的服務(wù)咨詢(xún)，各種各樣的軟件，從咨詢(xún)、規劃、仿真到培訓、在線(xiàn)監測。所以我們能夠為客戶(hù)帶來(lái)各種各樣的不同的階段，有不同的客戶(hù)可以做不同的結合，從可研、咨詢(xún)、規劃，到安裝、調試、運行、服務(wù)改造，這就是我們希望能夠做到的能源服務(wù)公司。

這是一個(gè)非常有名的一個(gè)項目，在德國的一個(gè)小鎮，在德國第一個(gè)西門(mén)子花了兩年多的時(shí)間，建成了一個(gè)小型的多能互補的示范項目，有光伏、風(fēng)力發(fā)電、CCHP、電動(dòng)汽車(chē)等等，實(shí)際上所有的能源發(fā)電量，是它能夠使用的量，溫室氣體都減少了非常大的數值。

這是西門(mén)子和國內合作做的一個(gè)西藏的光伏電站，這是一個(gè)離網(wǎng)的項目，1.8兆瓦的，西門(mén)子提供了微網(wǎng)的管理平臺，實(shí)現了主動(dòng)、自動(dòng)調節，包括啟動(dòng)極端天氣的預測，保證微電網(wǎng)的持續供電。