積“微”成著“網(wǎng)”聚綠源

■本刊記者 余璇/ 編輯 劉光林

黨的二十大報告指出，“推動能源清潔低碳高效利用，推進工業(yè)、建筑、交通等領域清潔低碳轉型。”我國工業(yè)能源消費量占全社會能源消費總量的三分之二，是能源資源消耗、二氧化碳排放的重要領域，也是節(jié)能降碳和實現(xiàn)高質量發(fā)展的主戰(zhàn)場。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)是指工業(yè)廠區(qū)或園區(qū)內主要電力供應來源為低碳電源的微電網(wǎng)，是發(fā)展工業(yè)綠色基礎設施的重要內容，也是源網(wǎng)荷儲一體化建設的重要組成部分。工業(yè)綠色微電網(wǎng)涉及諸多新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長、滲透面廣、帶動性強，對于實現(xiàn)我國低能耗支撐高質量經(jīng)濟發(fā)展，助力綠色低碳轉型具有非常重要的意義。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)或成電力系統(tǒng)變革關鍵一環(huán)

“微電網(wǎng)既能并網(wǎng)又可獨立運行，可實現(xiàn)可再生能源與負荷波動就地平衡控制，是分布式能源靈活高效利用模式的重大創(chuàng)新。微電網(wǎng)將作為大電網(wǎng)重要支撐性環(huán)節(jié)，成為解決分布式能源并網(wǎng)問題的有效手段，也是新型電力系統(tǒng)一系列重大變革中的關鍵一環(huán)。”中國工程院院士、電力系統(tǒng)配電網(wǎng)技術專家、天津大學教授王成山指出。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)與傳統(tǒng)微電網(wǎng)既有共性也有不同，其可在園區(qū)或企業(yè)范圍內實現(xiàn)電、熱、冷、氣等多種形式能源的高效互補利用，是一種分布式的工業(yè)用能新載體，一定程度上可解決園區(qū)的用能問題。

2022年7月，工信部、國家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《工業(yè)領域碳達峰實施方案》明確指出，要加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設。增強源網(wǎng)荷儲協(xié)調互動，引導企業(yè)、園區(qū)加快分布式光伏、分散式風電、多元儲能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化系統(tǒng)開發(fā)運行，推進多能高效互補利用，促進就近大規(guī)模高比例消納可再生能源。加強能源系統(tǒng)優(yōu)化和梯級利用，因地制宜推廣園區(qū)集中供熱、能源供應中樞等新業(yè)態(tài)。加快新型儲能規(guī)模化應用。這無疑為工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設提速發(fā)展指明了前進的方向。

與此同時，工信部方面表示，將加強典型應用場景的示范帶動。在全國范圍內組織開展工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應用場景和案例的遴選，聚焦鋼鐵、石化、化工、建材、有色等重點行業(yè)領域，發(fā)布一批工業(yè)企業(yè)和園區(qū)的綠色微電網(wǎng)典型應用，加快推廣集成風電光伏等可再生能源、氫能、儲能多元應用，以及余熱余壓利用、智慧能源管控等一體化的建設運行模式。

在一系列政策的指引下，各地綠色低碳轉型進一步加快。

記者了解到，2022 年綠色低碳高質量發(fā)展先行區(qū)在山東落地實施。截至目前，山東累計有24 家企業(yè)獲評能效領跑者、17 家企業(yè)獲評水效領跑者，數(shù)量領跑全國；山東累計成功培育國家綠色工廠281 家，數(shù)量排全國第二位，累計培育省綠色工廠202家，16個地級市全部開展市級綠色工廠培育工作。

“工業(yè)綠色微電網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源供應體系的深度融合，是工業(yè)能源消費的新模式，可有效提高工業(yè)用能的綠色化、低碳化水平。”山東青島市政府副秘書長陳萬勝表示。

山東綠色制造氛圍更加濃厚，與此同時，企業(yè)對工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設也形成了更加深刻的理解。

“微電網(wǎng)能夠實現(xiàn)新能源發(fā)電的就地消納、就地存儲、就地平衡，隨光而充、隨風而充，實現(xiàn)新能源車充新能源電，實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的高效互動，是新型電力系統(tǒng)的新載體。”特銳德、特來電董事長于德翔認為，“2022 年，電動汽車發(fā)展到1000 萬輛的時候，開啟了充電網(wǎng)的‘電’時代。”

“充電網(wǎng)的‘電’時代的特征是什么？”于德翔介紹，“充電網(wǎng)+微電網(wǎng)+儲能網(wǎng)”構成一個新型虛擬電廠，能夠參與到整個新型電力系統(tǒng)當中，成為新型電力系統(tǒng)的一個新載體。充電網(wǎng)可以實現(xiàn)有序充電、微網(wǎng)光伏、移動儲能、梯次儲能、調峰調頻、車網(wǎng)互動、虛擬電廠以及碳交易。

此外，于德翔預計，到2025 年，電動汽車發(fā)展到5000 萬輛的時候，充電網(wǎng)的“網(wǎng)”時代就開啟了。電動汽車在充電的時候，可以構建一個巨大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其中充電網(wǎng)連接的車、電池和人形成了汽車、能源和個人的數(shù)據(jù)，類似二手車交易、保險、修車等第三方業(yè)務，都有可能在充電網(wǎng)上獲得更加精準的數(shù)據(jù)。

車網(wǎng)互動將在微電網(wǎng)中發(fā)揮“電力海綿”作用

“微電網(wǎng)的形態(tài)對于車網(wǎng)互動是一個非常重要的應用場景。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會副秘書長劉永東表示。

車網(wǎng)互動（V2G）是指新能源汽車通過充換電設施與電網(wǎng)進行能源與信息互動，可將新能源汽車電池作為電網(wǎng)中的靈活性資源，通過資源聚合，既作為可控負荷，同時又作為分布式儲能，發(fā)揮“電力海綿”作用。

劉永東認為，車網(wǎng)互動核心有兩點，首先，能量的互動要建立在可控基礎上。另外，要實現(xiàn)能量的互動，必然也要有信息的互動。

業(yè)內認為，隨著新能源汽車的大規(guī)模發(fā)展，電網(wǎng)用戶側將存在海量分布式儲能資源。

據(jù)電動汽車百人會預測，2030 年我國電動汽車保有量將達到8000 萬輛。若平均配置60千瓦時電池，8000 萬輛電動汽車等效儲能容量將達到48 億千瓦時，2030 年全國日均上網(wǎng)電量約240億千瓦時。

“電動汽車平均每天只有約4%的時間用于行駛，停靠時間約占96%，其中10%用于充電即可滿足其行駛需求。”劉永東認為，大部分電動汽車的電池資源可以參與電力需求響應，核心就在于車輛大部分時間是停止的，而不是行駛的。同時，車主在購車時已覆蓋電池成本，此時資源如何能夠發(fā)揮作用和價值？如何利用經(jīng)濟效益或者商業(yè)模式來推動？就變成一個可行的空間。

現(xiàn)階段，在新能源汽車與新型電力系統(tǒng)的融合發(fā)展過程中，車網(wǎng)互動將經(jīng)歷無序充電、有序充電、有序充放電和車網(wǎng)一體的過程。隨著電動汽車和充電設施的大規(guī)模建設與發(fā)展，電動汽車充放電雙向互動技術（V2X）將發(fā)揮越來越大的作用，其規(guī)模效益也將越來越明顯。

“隨著電動汽車數(shù)量越來越多，假如車網(wǎng)互動有了一定的商業(yè)模式，讓各方都能獲益，那它發(fā)揮的作用也會越大。當前應該說還存在很多的挑戰(zhàn)，所以說車網(wǎng)互動的潛力和作用無論是體現(xiàn)在電力系統(tǒng)中扮演的各種角色，還是增加商業(yè)模式，甚至向能源身份轉型，應該都會起到很大的作用。”劉永東預測。

“車網(wǎng)互動對電力系統(tǒng)的要求是非常高的，需要車、樁、網(wǎng)、調各方面的配合，想要讓各方市場主體參與進來，消除他們的顧慮，需要做很多的工作，但潛力非常巨大。”國家發(fā)展改革委能源研究所主任趙勇強表示。

記者了解到，V2X 技術將充分發(fā)揮移動儲能的作用，相比電化學集中儲能站，其邊際成本更低。隨著電池技術的進步和成本的降低，放電對電池壽命造成的影響也將逐步降低。此外，V2X 技術中的V2G 技術正處于逐步進階的過程。當前，業(yè)內普遍認為，有序充電、工業(yè)微電網(wǎng)已經(jīng)基本具備條件可以推廣使用。

“當前有序充電和工業(yè)微電網(wǎng)是具備條件可以廣泛推廣的，有序充電是在容量不夠的情況下更多地為電動汽車進行充電服務。工業(yè)微電網(wǎng)可以解決充電和放電問題，特別是放電的功能可以在微電網(wǎng)里得到推廣。”劉永東表示。

目前，V2X 技術涉及電動汽車、電池、充電設施、電網(wǎng)以及其他能源等眾多領域。實現(xiàn)能源和信息的雙向互動，尚需標準化作為技術支撐。此外，現(xiàn)階段V2X技術仍缺乏頂層設計，技術、標準、政策、商業(yè)模式有待完善。

“在發(fā)展過程中，需要標準化進行支撐，還需要一個頂層設計，包括政策和商業(yè)模式。核心實際上是讓車主在參與過程中有獲得感，運營商有收益，這時候車網(wǎng)互動這個產(chǎn)業(yè)鏈條才能起來。”劉永東呼吁。■