梁耀星
摘 要:園區能源互聯網對于我國低碳經濟發展有著積極的推動作用,可為我國能源結構調整奠定堅實基礎。不過園區能源互聯網在構建中還存在一些不足,本文就對園區能源互聯網的綜合能源服務關鍵問題進行分析,并對其未來發展趨勢予以探討,希望能為同類研究提供一些意見上的參考。
關鍵詞:園區能源互聯網;綜合能源服務;問題及展望
園區能源互聯網的構建可增大清潔型能源的應用率,落實綜合型能源發展目標,有效解決目前我國能源使用與環境發展間存在的矛盾,進而推動經濟及生態環境的協同發展,最終實現我國可持續發展的目標。為此,就有必要加大園區能源互聯網的重視力度,全面剖析綜合能源服務中存在的問題。
一、園區能源互聯網的綜合能源服務概述
園區能源互聯網具有規模小、即插即用等特征,是能源系統中的基礎組成部分,其作用和定位為IES提供了可靠支持。面向園區能源互聯網的IES,則是針對工業園區、商業區及居民住宅區等范圍內,在園區能源互聯網基礎上構建的,調節園區內外能源資源,滿足園區內用戶能源需求的一種高效服務模式。
二、園區綜合能源服務的關鍵問題
就現階段的園區綜合能源服務的主要問題而言,筆者認為主要可以從服務商、整體運營模式、所需技術以及代理交易等幾方面進行著手分析。
(一)服務商
構建園區能源互聯網所需的各項元件設備及信息化平臺均是利用不同方式聯合不同企業共同出資建設的,如不同的能源企業、配電設施企業等,由于其中涉及到的部門企業相對較多,在對整個結構實行管控的過程中,勢必會存在一些矛盾和沖突。為了保證企業自身效率及園區能源互聯網的高效運行,針對管理中存在的問題,可以構建一體化的運營管理平臺,并由單一的綜合能源服務商負責管控。雖然服務商是唯一的,但其內部成員卻可由不同企業共同組成,參照園區內用戶能源需求情況,合理規劃能源供應情況,且獲得的相關經濟效益也會按照構成部分及能力水平予以科學劃分,進而維護各方企業的經濟效益。
在綜合能源服務商中,主要組成部分有電網、供熱等能源企業,這類企業具有較優質的資源、技術及客戶群體,是整個服務管理體系中較為重要的組成部分。發電機設備供應企業的客戶資源較為充足,能夠有效地提升平臺服務質量。另外,互聯網企業在整個結構中起到輔助的作用,通過與能源企業間的有效合作進行資源擴展及企業間的良性溝通,以此確保相關工作及調整作業的落實。
(二)整體運營模式
商業模式是園區能源互聯網及綜合能源服務的基本模式,同時也是提高利潤的重要手段之一。由于現階段我國在園區能源互聯網的發展上還處于初級發展時期,綜合能源服務的商業模式還不是十分成熟,不過其在實際應用中的效果還是不容忽視的。下文就從兩方面對商業模式實行分析闡述。
1、現今模式
目前,園區能源互聯網中綜合能源服務的商業模式以“源一網一荷一儲”一體化運營為主,對內落實“源一網一荷一儲”,對外構建“源一網一荷一儲”的管理模式,通過企業單位間的通力合作,實現能源的科學調度。投資回報的來源可劃分為內部收益和外部收益兩部分內容。內部收益包括能源銷售、代理交易、設計資源、設備租賃、信息服務及節能共享等多項收益,是一項綜合性服務體系。而外部收益將綜合能源服務商業模式的價值予以擴大,利用多種經濟手段為園區內部收益提供有效保障。內外的協同管理,既能提高外部能源網絡管控質量,又能對能源零售商的身份及經營模式實行核查和管控,降低運營風險。
2、未來模式
如今園區綜合能源服務商業模式雖然實現了內外資源的整合和優化,不過在資源及能源整合上仍局限于單一的能源企業,這對于園區能源互聯網的發展帶來了制約。在未來發展中,能源綜合服務商業模式將打破傳統模式的束縛,實現能源的產業結構,將能源與旅游、制造、農業、交通等多個產業協同發展,構建完善的共享經濟體系,以滿足多樣化產業及人員的需求,做到能源的跨產業整合。隨著該模式的不斷完善,能源資源利用率會得到顯著提升,經濟效益有所增加,相應的產出價值將不斷擴大。
(三)所需技術
要想實現上述園區IES服務內容及商業模式,在具體落實中需要各類專業技術的支撐,下面就對所需的專業技術予以說明。
1、能源轉換、存儲技術
鑒于園區能源互聯網建設的要求,可將原有單一的功能方式轉變成集中與分布相結合的功能方式,以此來滿足內外能源轉換及供應需求。同時可利用地源熱泵、風機等技術設備實行能源的重復轉換,減少輸送過程中的能源損耗。在能源存儲上,可利用燃料電池或儲熱罐等技術,一方面保證能源存儲及調用的安全性,另一方面加大能源輸送過程的管控力度,維護園區安全。
2、數據采集和監控控制技術
數據采集和監控控制技術簡稱SCADA,該技術在電力、石油、天然氣等諸多領域中均有所應用。將其應用到園區IES中來,可對園區內涉及的能源數據進行全面收集和處理,為綜合服務提供可靠依據。與傳統的集中式能源系統相比,該技術的應用縮小了園區能源互聯網的規模,雖然結構體系的復雜性有所增加,但安全性及管控效率并未因此受到任何影響,加強了能源輸送的安全性。
園區能源集成供應不僅要滿足節點電壓幅值、支路潮流、Ⅳ一l原則等電網安全約束,也要滿足節點壓力、管道流量等熱網和氣網安全約束。依托電、熱、氣等多能流安全控制技術,為園區用戶提供安全穩定的多種能源。
3、大數據與人工智能技術
大數據技術有助于對園區用戶需求的深度挖掘,結合數據內容對園區綜合服務模式實行優化和創新,可在提高服務質量,滿足園區用戶要求的基礎上,創造更大的經濟效益。同時通過大數據技術的應用,服務模式也得到了進一步的更新。人工智能技術是利用智能機器人來提升園區綜合服務水平的一種措施。該技術的應用可通過機器感知、學習及智能行為服務,實現對工商業生產經營、居民行為的識別和管控,對運行設備予以實時監督和診斷,并且做好相應的檢修作業,以減少成本損耗,促進設備的正常運轉。