在推动能源转型、加快构建新型电力系统的背景下,分布式清洁能源以其低碳、灵活的特性,成为推动能源结构优化的重要力量。然而,分布式清洁能源的广泛应用也带来了诸多挑战,其中最为突出的便是如何高效消纳这些分散、不稳定的能源,并确保电力供应的可靠性。
幸运的是,我们正处在一个数字技术迅猛发展的时代。大数据、云计算、物联网、人工智能等先进技术为分布式清洁能源的消纳与电力可靠供应提供了全新的解决思路。这些技术不仅可以帮助我们实时监测、预测分布式能源的产出与需求,还能通过智能调度与优化,实现能源的高效利用与优化配置。
“数字赋能”引领氢能与可再生能源消纳的创新融合之路
6月5日,国家重点研发计划“可离网型风、光、氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”项目,以“优秀”通过国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心组织的综合绩效评价。 其配套示范工程在慈溪滨海经济开发区内建成,成功打造了具有国际领先水平的风光储氢充一体化可离网微电网示范工程,它不仅是能源领域的一次创新实践,更是数字赋能的典范。
示范工程中光伏装机容量4兆瓦,风电装机容 230千瓦,氢电耦合技术的应用使得氢能成为了可再生能源稳定消纳的重要介质。同时,在数字化技术的有力支撑下,让集氢能发电、电力储能、直流配电和智能电网技术于一体的综合性示范工程,能够实现以氢能源为核心,以100%“绿电”为依托,完成电能、氢能、热能的相互转化和高效利用,构建了一个稳定、可靠、智能的能源供应体系。
由国网浙江电力自主研发的能量管理系统针对示范工程中多能并存、多源互补和源网荷储的协同作用,以微网经济性和稳定性综合最优的多目标能量管理策略,实现了整站的能量预测和资源调配,具有以下三大功能:
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实时监控与数据分析:可实时监测所有电气设备的状态信息以及氢能源的生产、储存、转换和消耗情况,对能源使用效率进行精准分析。
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智能调度与决策:基于大数据分析,工程可以实现能源的智能调度和决策。当能源需求发生变化时,系统可以自动调整氢能源的生产和消耗,确保能源供应的稳定性和可靠性。同时,智能决策系统还可以根据历史数据和实时数据,预测未来的能源需求趋势,为能源规划提供科学依据。
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智能安全监控:通过引入智能安全监控系统,借助一系列的检测装置,可以实时监测设备的运行状态和安全状况,一旦发现异常情况,系统会自动进行预警和处理,确保工程的安全稳定运行。
“数字赋能”驱动分布式清洁能源与电网良性互动
慈溪电网具有高比例新能源接入、高负载率并存的特点。慈溪滨海经济开发区也是慈溪市内光伏安装最密集区域,现有110千伏上网光伏电站3座,总容量34 万千瓦,新能源装机达48.8万千瓦。
为解决因分布式新能源接入点不具有选择性而导致的局部线路就地消纳吃紧、母线可调节资源不一等问题,慈溪公司通过有源配电网改造,并构建源网荷储一体互动的新型调度运行体系来引导新能源场站参与调节母线负荷,实现变电站间母线负荷可调可控。
同样,在慈溪市现代农业园区中通过融合能源技术和数字技术,开展多能协同边缘自治智能微网构建以及虚拟电厂多类型可调资源挖掘工作,完成了智能微网底座和指挥应用系统建设。
系统融入了:
1.新能源接入调控:创新构建了灵活组网模式,实现风能的灵活接入及切出。
2.云边协同应用:支持对各类采集终端进行统一接入、数据解析和实时计算,实现跨专业数据就地集成共享、区域能源自治和云边协同业务处理。
3.智能决策模型:通过对农业园风电、光伏、沼气发电、用户负荷数据的特性分析,实现区域微网未来供需趋势的精准判断。
该平台为区域源网荷储各环节的数据感知、资源聚合、供需预测、决策优化等方面进行了数智赋能,有效提升了农业园电力系统平衡调节能力和安全运行能力,推动了慈溪新型电力系统县域示范样板建设。
通过数字赋能,我们不仅能够实现对清洁能源的高效利用和智能管理,还能够优化电网结构,提高供电可靠性和稳定性,并帮助我们构建更加智能、高效、绿色的能源系统。