今(jin)天,伴隨著能(neng)源(yuan)轉型的(de)(de)步伐(fa)加速,分布(bu)(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)正在越來越多地走進(jin)人們的(de)(de)視野。分布(bu)(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)能(neng)夠加速低(di)碳化進(jin)程,但同時也(ye)帶有(you)與生俱來的(de)(de)不穩(wen)定性和不可預測性,這(zhe)(zhe)無疑為配(pei)電網的(de)(de)規劃、運營等帶來了挑戰。今(jin)天,在這(zhe)(zhe)一需求面前,微電網正成(cheng)為助(zhu)力分布(bu)(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)發揮價值(zhi)、加速落地應用的(de)(de)有(you)力途徑。

能(neng)源轉型趨勢下,光伏發電等分布式能(neng)源日益迎來(lai)加速發展

利用微電網實現分布式能源價值最大化

作為(wei)一種靈(ling)活、智能(neng)的(de)新(xin)興技術,微(wei)(wei)電(dian)(dian)網可以為(wei)終端用戶(hu)和電(dian)(dian)網公(gong)司提供(gong)與分(fen)(fen)布式能(neng)源相關聯的(de)價值。一方面(mian),微(wei)(wei)電(dian)(dian)網可以整合分(fen)(fen)布式能(neng)源,為(wei)電(dian)(dian)網提供(gong)柔性支撐;另(ling)一方面(mian),微(wei)(wei)電(dian)(dian)網也(ye)可以幫助優化分(fen)(fen)布式能(neng)源的(de)應用,使(shi)微(wei)(wei)電(dian)(dian)網內(nei)的(de)終端用戶(hu)受益(yi)。

對(dui)于電網公司而(er)(er)言,一(yi)直以(yi)來其(qi)面臨(lin)的(de)最重(zhong)大挑(tiao)戰之一(yi),就是分(fen)布式能源(yuan)(yuan)帶來的(de)運行限制,它有可(ke)能損害(hai)系統(tong)的(de)穩定性(xing)。要解決(jue)分(fen)布式能源(yuan)(yuan)帶來的(de)影(ying)響,需要足(zu)夠的(de)數據和技(ji)術能力,從而(er)(er)減輕影(ying)響以(yi)保(bao)持系統(tong)的(de)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing),并使分(fen)布式能源(yuan)(yuan)得以(yi)凸顯其(qi)價值。

在這方面,微電(dian)網可以利用其(qi)技術的先進性,通過(guo)多(duo)種方式(shi)幫(bang)助電(dian)網公司解決運行挑(tiao)戰,并使分布式(shi)能源(yuan)的價(jia)值實現最大化。

而對于(yu)用戶而言,首先,基于(yu)人工智能(neng)的(de)(de)解決方案可(ke)以更好地管理(li)能(neng)源使用和(he)成本(ben),同(tong)時減(jian)少排(pai)放(fang)以提高(gao)可(ke)持續性(xing)。這就需要有效地收集關于(yu)能(neng)源用戶需求響應請求、天氣(qi)預(yu)(yu)報、電(dian)價、能(neng)源市場定價、相關規則約定等高(gao)度(du)復雜(za)和(he)廣泛的(de)(de)數(shu)據(ju)。優化算法使微(wei)電(dian)網能(neng)夠利用電(dian)力(li)合同(tong)來優化能(neng)源賬單,同(tong)時利用現場可(ke)用的(de)(de)和(he)可(ke)預(yu)(yu)測(ce)的(de)(de)柔性(xing)來減(jian)少碳足跡。

其次,無論面對怎樣的(de)(de)電網(wang)(wang)(wang)(wang)配置,微(wei)電網(wang)(wang)(wang)(wang)解決方案都能(neng)(neng)提(ti)(ti)供價值。始終聯網(wang)(wang)(wang)(wang)、不能(neng)(neng)獨(du)(du)立(li)運(yun)行的(de)(de)微(wei)電網(wang)(wang)(wang)(wang),可(ke)以(yi)(yi)幫助一(yi)個(ge)(ge)或(huo)(huo)多個(ge)(ge)能(neng)(neng)源用戶實(shi)現(xian)能(neng)(neng)源優化；可(ke)以(yi)(yi)獨(du)(du)立(li)運(yun)行的(de)(de)微(wei)電網(wang)(wang)(wang)(wang),則可(ke)以(yi)(yi)根據需要利用當地(di)(di)的(de)(de)分布(bu)式資源,增強一(yi)個(ge)(ge)或(huo)(huo)多個(ge)(ge)能(neng)(neng)源用戶的(de)(de)彈性(xing)；而始終離(li)(li)網(wang)(wang)(wang)(wang)獨(du)(du)立(li)運(yun)行的(de)(de)微(wei)電網(wang)(wang)(wang)(wang),則可(ke)以(yi)(yi)為(wei)偏(pian)遠地(di)(di)區(qu)的(de)(de)能(neng)(neng)源用戶或(huo)(huo)配電網(wang)(wang)(wang)(wang)難以(yi)(yi)延伸到的(de)(de)地(di)(di)區(qu)提(ti)(ti)供服務。先進的(de)(de)實(shi)時微(wei)電網(wang)(wang)(wang)(wang)/電網(wang)(wang)(wang)(wang)控制系(xi)(xi)統可(ke)以(yi)(yi)確保離(li)(li)網(wang)(wang)(wang)(wang)期(qi)間的(de)(de)業(ye)務連(lian)續性(xing)和(he)電力系(xi)(xi)統穩定性(xing)。

最(zui)后(hou),在微(wei)電(dian)網(wang)(wang)設計階段,數字孿生可(ke)以幫助優(you)化(hua)微(wei)電(dian)網(wang)(wang)中分布式(shi)能(neng)源的規模,包括現有和(he)可(ke)預測的太陽能(neng)光伏(fu)、固定電(dian)池儲能(neng),以及“電(dian)動汽車到(dao)建筑 (V2B)”和(he)“車輛到(dao)電(dian)網(wang)(wang) (V2G)”等存儲方式(shi)。基于人工智(zhi)能(neng)的解決方案可(ke)以使(shi)用建筑和(he)電(dian)網(wang)(wang)運行的實時數據,優(you)化(hua)微(wei)電(dian)網(wang)(wang)設計。

微電網解決方案:EMA與EMO的雙劍合璧

在這方面,施耐德(de)電(dian)氣可以提供EcoStruxure™微(wei)電(dian)網(wang)(wang)顧(gu)問(EMA)和(he)EcoStruxure™微(wei)電(dian)網(wang)(wang)運營(EMO)這兩種主要的(de)微(wei)電(dian)網(wang)(wang)解決方案。其中,EcoStruxure™微(wei)電(dian)網(wang)(wang)顧(gu)問(EMA)可以每(mei)小(xiao)時預測(ce)并優(you)化(hua)在何時消耗、生產、儲存或(huo)出(chu)售(shou)能(neng)(neng)源,還(huan)能(neng)(neng)夠對分布式(shi)能(neng)(neng)源進(jin)行每(mei)小(xiao)時預測(ce),并進(jin)行經濟性的(de)優(you)化(hua)和(he)調(diao)度(du)。

而EcoStruxure™微電網運(yun)營(ying)(EMO)則(ze)有助于在所(suo)有電網條件下實時確(que)保能(neng)源供(gong)應的彈性和(he)(he)穩定(ding)性。EMO 通過(guo)使用各種通信協議(Modbus TCP IP、IEC 61850、DNP3、IEC 101 和(he)(he) IEC 104)連(lian)接施耐德電氣或第三方(fang)的能(neng)源管理系統、高級配電管理系統和(he)(he)數據采集與監(jian)控系統來(lai)收集相(xiang)關數據。

這(zhe)兩個(ge)解決(jue)方案(an)協同工作,可以有力地幫(bang)助能(neng)源(yuan)用(yong)戶開發微電(dian)網(wang)應用(yong)。至(zhi)今,施耐(nai)德(de)電(dian)氣已經交付了300多個(ge)微電(dian)網(wang)和控制項目,并利用(yong)“能(neng)源(yuan)即服務”類型的解決(jue)方案(an)持續推動微電(dian)網(wang)的應用(yong)。

從北歐到南澳,微電網助力分布式能源成功應用

在芬蘭,施耐(nai)(nai)德電(dian)(dian)氣為歐(ou)洲(zhou)零售巨頭Lidl的(de)芬蘭物流(liu)中(zhong)心提供了施耐(nai)(nai)德電(dian)(dian)氣EcoStruxure™微(wei)電(dian)(dian)網和EcoStruxure™樓宇(yu)運營(ying)綜(zong)合解(jie)決(jue)方案,助力其成為了一(yi)個先進的(de)碳中(zhong)和及(ji)凈能源(產生(sheng)的(de)電(dian)(dian)力和能源多于消耗量)配(pei)送中(zhong)心。

這一系(xi)(xi)列解(jie)決(jue)方案包括了(le)將綜合(he)樓宇管(guan)理(li)系(xi)(xi)統與微電(dian)網相結合(he)的(de)綜合(he)解(jie)決(jue)方案、先(xian)進的(de)制冷供暖管(guan)理(li)系(xi)(xi)統,以(yi)及帶儲(chu)能(neng)的(de)微電(dian)網解(jie)決(jue)方案,它們(men)可(ke)以(yi)收集數(shu)據、預測并優化現場資(zi)源的(de)運行,最終(zhong)節省了(le)高(gao)達70%的(de)能(neng)源成(cheng)本。

作(zuo)為物流中(zhong)心解(jie)決方(fang)案的一部分,EcoStruxure™微(wei)電(dian)(dian)網(wang)顧問(EMA)控制(zhi)微(wei)電(dian)(dian)網(wang)中(zhong)的電(dian)(dian)池儲(chu)能系統(tong)和(he)發(fa)電(dian)(dian)機組(zu),為電(dian)(dian)網(wang)提(ti)供(gong)(gong)頻率支(zhi)持。當電(dian)(dian)網(wang)頻率偏離規定的限(xian)制(zhi)時,這(zhe)一系統(tong)會給(gei)電(dian)(dian)池充電(dian)(dian)以降低頻率,或給(gei)電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)以提(ti)高頻率,從而為Lidl提(ti)供(gong)(gong)了一個新的收(shou)入來(lai)源。

無獨(du)有(you)偶(ou),在澳大利亞(ya),施耐(nai)德電(dian)(dian)氣同樣助力南澳大利亞(ya)農產(chan)品市場有(you)限公(gong)司構建(jian)了能(neng)源(yuan)微(wei)電(dian)(dian)網(wang),這也是澳大利亞(ya)首個與現貨市場連(lian)接的能(neng)源(yuan)微(wei)電(dian)(dian)網(wang)。這一微(wei)電(dian)(dian)網(wang)不(bu)僅能(neng)滿足該公(gong)司的全(quan)部能(neng)源(yuan)需求,還(huan)可(ke)以向國家電(dian)(dian)力市場輸出(chu)電(dian)(dian)力。

這個耗(hao)資1050萬美元打造的微電網,包括了6400多個太陽能電池(chi)(chi)板(ban)和(he)(he)25個特(te)斯拉電池(chi)(chi)儲(chu)能系統(BESS),其控制系統采用(yong)(yong)了施耐德電氣(qi)EcoStruxure™微電網顧(gu)問(EMA),可以提前24小時預測需求和(he)(he)電力現貨市場定(ding)價。利(li)用(yong)(yong)軟件提供(gong)的數(shu)據(ju)分(fen)析,南(nan)澳大(da)(da)利(li)亞(ya)(ya)農產品市場有限公司可以確定(ding)在什么(me)時候對電池(chi)(chi)儲(chu)能系統充放電最(zui)具(ju)經濟(ji)價值。不(bu)僅如此,這一微電網每年(nian)還(huan)將減(jian)少32%的溫室氣(qi)體排放,將南(nan)澳大(da)(da)利(li)亞(ya)(ya)電網的年(nian)最(zui)大(da)(da)需求量減(jian)少3.8MWh,并將在10年(nian)內凈節省430萬美元。

施耐(nai)德電(dian)氣助力(li)南澳大利亞農(nong)產品市場有限公司向全國電(dian)力(li)市場輸出電(dian)力(li)

由此可(ke)見,在(zai)分(fen)布式(shi)能(neng)(neng)源迎來新發展機遇的(de)(de)今(jin)天(tian),微電網(wang)可(ke)以(yi)成為助力分(fen)布式(shi)能(neng)(neng)源加(jia)速落(luo)地應(ying)用的(de)(de)有力途徑,在(zai)推動能(neng)(neng)源脫(tuo)碳化的(de)(de)同(tong)時,還能(neng)(neng)幫用戶實現經濟效益和環境效應(ying)的(de)(de)協調發展。今(jin)后,我(wo)們期待(dai)以(yi)施耐德電氣EMA與(yu)EMO為代表的(de)(de)微電網(wang)解決方案不斷發展和普及,讓分(fen)布式(shi)能(neng)(neng)源繼(ji)續加(jia)速啟航。

近(jin)期,施耐德電氣推出了題為《價值驅動(dong)的電網數據管(guan)理(li)指南》的白皮書,點擊鏈接(jie)://www.schneider-electric.cn/zh/download/document/ECATA_Power_Grid_220402/

下載白皮書,獲取以微電(dian)網系統助力分布式(shi)能源(yuan)應用的(de)更多洞見(jian)。