區(qū)域分布式能源的智能微網(wǎng)能源管理研究

高天罡

摘 要：隨著人們生產(chǎn)與生活對(duì)電力需求的增多，使電力事業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，而區(qū)域性的能源分布在一定程度上促使了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與運(yùn)行，現(xiàn)在需要解決的問(wèn)題就是如何有效的對(duì)區(qū)域分布式能源的智能微網(wǎng)能源進(jìn)行有效管理。本文就區(qū)域分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究，并對(duì)區(qū)域智能微網(wǎng)能源的管理情況進(jìn)行分析，同時(shí)提出筆者在智能微網(wǎng)管理上的相關(guān)意見(jiàn)，希望能使電力系統(tǒng)智能化運(yùn)行得到更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)域分布式能源；智能微網(wǎng)能源管理；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TK018 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）18-0191-02

1 概述

智能微網(wǎng)對(duì)分布式能源的使用技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的推廣，特別是在用戶比較多的園區(qū)內(nèi)進(jìn)行推廣。要想使分布式能源系統(tǒng)得到更好的利用，就需要建立相應(yīng)的智能微網(wǎng)能源管理平臺(tái)，因?yàn)樵撈脚_(tái)能有效的將分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行推廣，進(jìn)而使分布式能源系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用的更加廣泛。

分布式能源系統(tǒng)就是一種單獨(dú)的輸電、冷熱的控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)附近的用戶可以進(jìn)行使用，對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，用戶在使用該系統(tǒng)的時(shí)候既能用來(lái)發(fā)電，又能利用該系統(tǒng)的余熱進(jìn)行供暖或者是制冷，可見(jiàn)用戶可以對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行多種應(yīng)用。該系統(tǒng)主要使用的是清潔能源或者是可再生的能源，包括：沼氣、天然氣等，使用可再生資源的安全性也相對(duì)于其它能源高。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國(guó)對(duì)分布式能源的使用情況也越來(lái)越重視，國(guó)家與相關(guān)的單位發(fā)布了關(guān)于分布式能源系統(tǒng)的一些指導(dǎo)意見(jiàn)，相關(guān)意見(jiàn)指出，在未來(lái)的幾年之中，要重點(diǎn)的發(fā)展天然氣分布式能源。因此，響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，我國(guó)的城市在未來(lái)幾年的低碳實(shí)踐發(fā)展中，要大力推廣分布式能源的使用，進(jìn)而為微網(wǎng)技術(shù)以及智能電網(wǎng)的發(fā)展提供相應(yīng)的基礎(chǔ)。

2 區(qū)域分布式供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

一般的分布式能源系統(tǒng)主要有以下點(diǎn)特征：第一點(diǎn)，使用的設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)主要傾向于小型化；第二點(diǎn)，調(diào)度管理逐漸形成網(wǎng)絡(luò)化；第三點(diǎn)，可以把燃料進(jìn)行多種利用；第四點(diǎn)，相關(guān)的能源企業(yè)從之前的生產(chǎn)型轉(zhuǎn)變成了服務(wù)型；第五點(diǎn)，梯度利用比較高能效；第六點(diǎn)，使用的燃料比較清潔，排放的氣體不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；第七點(diǎn)，能源供應(yīng)系統(tǒng)更加集成化，多種系統(tǒng)的整合也得到了優(yōu)化。在我國(guó)地區(qū)中使用分布式功能系統(tǒng)的過(guò)程中，要想真正讓該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)功能，就要把分布式能源系統(tǒng)的這幾個(gè)特征進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而為分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)化提供一定的基礎(chǔ)。在使用分布式能源系統(tǒng)的過(guò)程中單體建筑與單用戶系統(tǒng)存在著較大差別，其中單位群體比單用戶設(shè)計(jì)的范圍要廣，這就給相應(yīng)的設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。在建設(shè)分布式能源系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，其中包括：小時(shí)調(diào)峰、供應(yīng)側(cè)單項(xiàng)調(diào)節(jié)、季節(jié)高峰等。除此之外，用能量以及相應(yīng)的需求側(cè)用能時(shí)段還存在一定的不確定性；對(duì)于一些新開(kāi)發(fā)的建筑區(qū)域，住戶的入住情況也會(huì)影響經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，分布式能源系統(tǒng)的建設(shè)需要與該地區(qū)的業(yè)主進(jìn)行協(xié)調(diào)，進(jìn)而減少用戶供冷供暖收費(fèi)、區(qū)域能源公司以及功能接口管理等出現(xiàn)的問(wèn)題，因此，需要讓相關(guān)人員對(duì)智能微網(wǎng)提高認(rèn)識(shí)，并且要使分布式能源系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中展現(xiàn)出相應(yīng)的特點(diǎn)，從而促使我國(guó)的電力事業(yè)得到更好的發(fā)展。

3 我國(guó)微網(wǎng)的發(fā)展情況

隨著環(huán)境情況的日益凸顯，我國(guó)越來(lái)越重視新能源與可再生資源的利用與開(kāi)發(fā)，并對(duì)相關(guān)的高校以及科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行支持，希望他們能在微網(wǎng)技術(shù)方面展開(kāi)大力的研究，其余的領(lǐng)域也應(yīng)該在新能源的開(kāi)發(fā)與利用貢獻(xiàn)自己的力量，并且在新能源的開(kāi)發(fā)與利用上取得相應(yīng)的成果，我國(guó)現(xiàn)存的相關(guān)項(xiàng)目有：南京供電公司、浙江溫州南麓島、天津生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范工程等。由此可以看出，我國(guó)的微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展更加的側(cè)重于偏遠(yuǎn)地區(qū)，同時(shí)側(cè)重于分布式能源的并網(wǎng)接入，因?yàn)槲覈?guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)還存在一定的缺陷，并且還需要對(duì)光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)接入問(wèn)題以及大規(guī)模風(fēng)電問(wèn)題等問(wèn)題進(jìn)行解決。

4 能源管理的研究，區(qū)域微網(wǎng)能源管理的新研究

4.1 有效的解決區(qū)域分布的能源接入問(wèn)題

系統(tǒng)的集成環(huán)節(jié)是智能微網(wǎng)能源管理中比較重要的技術(shù)，要想解決好區(qū)域分布的能源接入問(wèn)題，就要使用相應(yīng)的動(dòng)態(tài)定價(jià)技術(shù)，對(duì)用戶比較多的區(qū)域中使用分布式能源時(shí)的峰值進(jìn)行調(diào)控以及管理，進(jìn)而為電力事業(yè)的發(fā)展奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。在分布式能源系統(tǒng)中使用智能微網(wǎng)能源管理，我國(guó)的部分地區(qū)在這方面進(jìn)行了實(shí)踐，比如，上海市在大范圍內(nèi)進(jìn)行了分布式供能實(shí)踐，其中涉及到有學(xué)校、醫(yī)院、工業(yè)區(qū)以及賓館等，在實(shí)踐的過(guò)程中，上海市對(duì)參與的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行積極鼓勵(lì)，并且建立專(zhuān)門(mén)的服務(wù)機(jī)構(gòu)，與此同時(shí)，相關(guān)部門(mén)為了促使分布式供能實(shí)踐的進(jìn)一步發(fā)展，在城市中建立了相應(yīng)的示范點(diǎn)以及示范工程，比如，航天能源飛奧基地、申能能源中心等，這些工程都使用了分布式能源的處理方式，并且在這基礎(chǔ)之上實(shí)施了智能微網(wǎng)管理，還對(duì)該管理進(jìn)行了優(yōu)化。

4.2 能源管理的供應(yīng)側(cè)以及需求側(cè)需要進(jìn)行相應(yīng)的分析

所謂的能源管理就是對(duì)系統(tǒng)的供應(yīng)側(cè)到需求側(cè)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析，整個(gè)過(guò)程是一項(xiàng)針對(duì)多種能源生產(chǎn)以及消費(fèi)的過(guò)程，其中包含：監(jiān)督、組織以及計(jì)劃等部分。能源管理屬于商業(yè)性活動(dòng)，在管理的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)能量消耗的問(wèn)題，因此要對(duì)能源的利用情況進(jìn)行有效把控，這樣才能使能源的管理得到進(jìn)一步的優(yōu)化。在進(jìn)行區(qū)域智能微網(wǎng)管理時(shí)，要重點(diǎn)的做好供應(yīng)側(cè)、需求側(cè)的相關(guān)工作，其主要工作的范圍是顯著的效果、可靠的供應(yīng)以及合理的商品價(jià)格等內(nèi)容，使微網(wǎng)能源的權(quán)利目標(biāo)得到更好的構(gòu)建，進(jìn)而使策略得到更好的優(yōu)化，使員工的參與能力得到進(jìn)一步的提升。

4.3 科學(xué)建設(shè)區(qū)域式的能源結(jié)構(gòu)

在對(duì)區(qū)域能源的供應(yīng)側(cè)進(jìn)行分析時(shí)，需要按照相應(yīng)的區(qū)域規(guī)劃，對(duì)適合的區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的能源狀況分析，其主要內(nèi)容主要有區(qū)域分布式能源的品味、品種以及利用的方法等，依據(jù)經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展性能增加相應(yīng)的管網(wǎng)或者是能源站等需要建設(shè)區(qū)域的用地規(guī)劃。在區(qū)域能源需求側(cè)中，要對(duì)不同的能源用戶進(jìn)行能源情況的分析，其中包括：對(duì)能源的品味進(jìn)行分析、對(duì)能源的數(shù)量進(jìn)行分析、對(duì)能源的品種進(jìn)行分析、對(duì)季節(jié)時(shí)段進(jìn)行分析等。需要對(duì)分布式功能系統(tǒng)中的智能微網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)發(fā)，解決其中出現(xiàn)的集成問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分布式能源接入到供應(yīng)側(cè)、需求側(cè)當(dāng)中，從而使交互性的技術(shù)形式得到逐步實(shí)現(xiàn)。

5 世博上分布式功能的相關(guān)案例

5.1 上海燃?xì)馐啦┍ＷC供應(yīng)系統(tǒng)案例分析

該系統(tǒng)是上海世博項(xiàng)目配套的項(xiàng)目，實(shí)施的范圍主要有：南接浦東南路、東林沂林路、瀕臨黃浦江，其中設(shè)計(jì)到了20多條的道路燃?xì)馀欧殴こ?。該系統(tǒng)主要使用的是精度比較高的調(diào)壓器，并且建立了相應(yīng)的“上海燃?xì)馐啦﹫@區(qū)供應(yīng)保障系統(tǒng)”，其中包括了燃?xì)馐覂?nèi)管GIS三維圖檔等，并且安裝了電子標(biāo)識(shí)器，對(duì)世博園區(qū)內(nèi)的燃?xì)馐褂们闆r的數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，進(jìn)而使燃?xì)庵悄芑芾碓谑啦﹫@區(qū)內(nèi)發(fā)揮著重要的作用。

5.2 國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)示范工程

該工程在建設(shè)時(shí)同步結(jié)合了世博園區(qū)蒙自變電站的建設(shè)，建設(shè)成了綜合性的示范工程，其中包括：電能質(zhì)量檢測(cè)與控制、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能變電站、配網(wǎng)自動(dòng)化工程、用電信息采集系統(tǒng)、故障報(bào)修管理系統(tǒng)、分布式電能接入等。該工程主要向人們展示了可視化、信息化平臺(tái)、智能電網(wǎng)高度技術(shù)等部分。

5.3 葡萄牙的可再生能能源與電動(dòng)車(chē)技術(shù)

該技術(shù)融合了先進(jìn)的技術(shù)，并對(duì)風(fēng)能進(jìn)行了利用。該項(xiàng)目涉及了葡萄牙的25個(gè)城市，并且包括了將近1400個(gè)電動(dòng)車(chē)的充電地點(diǎn)，可以供路人進(jìn)行電動(dòng)車(chē)的充電，使絕大部分的葡萄牙人受益。該項(xiàng)目把使用電動(dòng)車(chē)充電的人員信息，電動(dòng)車(chē)的相關(guān)信息以及充電站的相關(guān)信息都收集到了一起，形成了“一卡通”，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)車(chē)充電站的可視化、信息化的管理。

5.4 德國(guó)漢堡之家

該項(xiàng)目利用了可再生資源，并且在建筑物設(shè)計(jì)以及材料的選用上進(jìn)行了全面的考慮，盡可能把被動(dòng)屋的建設(shè)充分利用好可再生資源，讓建筑物能夠自主的吸收太陽(yáng)光，進(jìn)而給建筑提供熱量，這樣就可以降低來(lái)自外部能源的供應(yīng)。

6 區(qū)域分布式能源中進(jìn)行智能微網(wǎng)能源管理的相關(guān)建議

6.1 保證供應(yīng)側(cè)與需求側(cè)互動(dòng)技術(shù)的集成得以有效實(shí)現(xiàn)

為了使分布式區(qū)域能源變的更加高效、更加智能、更加經(jīng)濟(jì)化，應(yīng)該將技術(shù)的集成形式使用在相應(yīng)的能源管理中，比如，交互能源信息的采集技術(shù)、再生能源技術(shù)等，進(jìn)而促使能源系統(tǒng)集成得到進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)促使區(qū)域技術(shù)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，并且在一定程度上為供應(yīng)側(cè)以及需求側(cè)相關(guān)技術(shù)的集成提供了科學(xué)依據(jù)。

6.2 區(qū)域微網(wǎng)要重點(diǎn)進(jìn)行以人為本的管理模式

我國(guó)構(gòu)建區(qū)域分布式能源管理體系，就是為了創(chuàng)造更好的生活園區(qū)，該生活園區(qū)具有一定活力、綠色以及安全化的特征。在該區(qū)域進(jìn)行微網(wǎng)智能能源管理，應(yīng)該建立以人為本的管理理念，因此，在進(jìn)行相應(yīng)的基礎(chǔ)規(guī)劃以及建設(shè)時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)的站在用戶的角度上進(jìn)行思考，并對(duì)用戶的需求進(jìn)行分析，對(duì)微網(wǎng)體系的相關(guān)技術(shù)以及管理進(jìn)行提高，進(jìn)而使區(qū)域分布式能源管理變得更加人性化，同時(shí)還能兼顧能源的節(jié)約以及經(jīng)濟(jì)化的運(yùn)行方式。

6.3 企業(yè)能源服務(wù)于能源服務(wù)之間的選擇與分析

技術(shù)支撐了智能微網(wǎng)能源管理的實(shí)施，但是光有技術(shù)也不能更好的進(jìn)行管理，還需要相應(yīng)的技術(shù)人才，要想更好的實(shí)現(xiàn)智能微網(wǎng)能源管理，相關(guān)企業(yè)或者是單位要重點(diǎn)培養(yǎng)技術(shù)型人才，定期對(duì)人才進(jìn)行培訓(xùn)，并且給人才創(chuàng)造外出學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使人才的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)得到進(jìn)一步的提高，并且要建立相應(yīng)的人才隊(duì)伍，進(jìn)而使能源服務(wù)團(tuán)隊(duì)的整體素質(zhì)得到提高，進(jìn)而使相應(yīng)的服務(wù)功能得到優(yōu)化。區(qū)域開(kāi)發(fā)的過(guò)程需要注意相關(guān)區(qū)域的開(kāi)發(fā)要有相應(yīng)的載體，比如，能源投資類(lèi)的公司在進(jìn)行區(qū)域開(kāi)發(fā)時(shí)需要對(duì)專(zhuān)業(yè)性的人才資源進(jìn)行整合，在進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)以及施工建設(shè)時(shí)都需要專(zhuān)業(yè)的人才給予一些重要的意見(jiàn)，并且在以后的管理中，要不斷的對(duì)之前所做的工作進(jìn)行總結(jié)，從而使專(zhuān)業(yè)人才對(duì)電力企業(yè)的運(yùn)行提供可靠的依據(jù)。

6.4 依據(jù)4E要素對(duì)項(xiàng)目的發(fā)展進(jìn)行優(yōu)化選擇

所謂的4E要素就是指Easy、Energy、Environment以及Economy，就是能源的使用方便性、能源的可利用性、對(duì)環(huán)境的友好性以及經(jīng)濟(jì)性。區(qū)域能源的品種在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，并不是設(shè)計(jì)的種類(lèi)多就獲得更多的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中進(jìn)行有目的的選擇，并且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中依據(jù)發(fā)展地的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣才能使設(shè)計(jì)不偏離目標(biāo)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)當(dāng)?shù)氐哪茉辞闆r以及資源情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，進(jìn)而找出成本競(jìng)爭(zhēng)中存在的優(yōu)勢(shì)，除此之外，在實(shí)施商業(yè)化能源的同時(shí)要使技術(shù)的管理得到進(jìn)一步的提高。

7 結(jié)語(yǔ)

綜合上述所言，我國(guó)在區(qū)域分布能源中使用智能微網(wǎng)能源管理，能夠從整體上促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且使我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)向低碳發(fā)展模式。在進(jìn)行智能微網(wǎng)能源管理時(shí)，要建立相應(yīng)的智能微網(wǎng)平臺(tái)，進(jìn)而促使該地區(qū)的能源服務(wù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，使服務(wù)品牌的專(zhuān)業(yè)化得到進(jìn)一步提升。在實(shí)施智能微網(wǎng)能源管理時(shí)，要考慮到使用地區(qū)的實(shí)際情況，并且結(jié)合用戶的服務(wù)要求，進(jìn)而真正的實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。

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