今(jin)天,伴隨著能(neng)源轉型的步(bu)伐加速(su),分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源正在越來越多地走(zou)進(jin)人們(men)的視野(ye)。分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源能(neng)夠加速(su)低碳(tan)化進(jin)程(cheng),但同時(shi)也帶有與生俱來的不穩定性(xing)和不可預測性(xing),這(zhe)無疑為配電網(wang)的規劃、運營等帶來了挑戰。今(jin)天,在這(zhe)一需(xu)求面前,微電網(wang)正成為助力分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)能(neng)源發(fa)揮價值、加速(su)落地應用(yong)的有力途徑。

能源轉型趨勢下(xia),光伏發電等(deng)分布式(shi)能源日(ri)益迎來加速發展

利用微電網實現分布式能源價值最大化

作為(wei)一(yi)種(zhong)靈活、智(zhi)能的(de)新(xin)興(xing)技術(shu),微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)可(ke)以(yi)為(wei)終(zhong)(zhong)端(duan)用戶(hu)和電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)公(gong)司提供與分(fen)布(bu)(bu)(bu)式(shi)(shi)能源相關聯的(de)價值。一(yi)方面(mian),微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)可(ke)以(yi)整合分(fen)布(bu)(bu)(bu)式(shi)(shi)能源,為(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)提供柔性(xing)支撐;另(ling)一(yi)方面(mian),微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)也可(ke)以(yi)幫助優化分(fen)布(bu)(bu)(bu)式(shi)(shi)能源的(de)應用,使微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)內的(de)終(zhong)(zhong)端(duan)用戶(hu)受(shou)益(yi)。

對于電網公司而(er)言,一(yi)直以來(lai)其(qi)面臨的(de)最重大挑(tiao)戰之一(yi),就是(shi)分布式能(neng)源(yuan)帶來(lai)的(de)運(yun)行限(xian)制,它有(you)可能(neng)損害系統(tong)的(de)穩定性。要解決分布式能(neng)源(yuan)帶來(lai)的(de)影響,需(xu)要足夠的(de)數據和技術能(neng)力,從而(er)減輕影響以保(bao)持(chi)系統(tong)的(de)高可靠性,并使分布式能(neng)源(yuan)得以凸(tu)顯其(qi)價值。

在這(zhe)方面,微(wei)電(dian)網可以利用其技(ji)術的先進性,通過多種方式幫助電(dian)網公司解決(jue)運行挑戰,并使分布式能源的價值實(shi)現(xian)最大化。

而對(dui)于用(yong)(yong)戶(hu)而言,首先,基于人工智能的(de)解決(jue)方案可(ke)(ke)以更好地管理能源使(shi)用(yong)(yong)和成本,同時減(jian)少排(pai)放以提(ti)高可(ke)(ke)持續性。這就需要有(you)效(xiao)地收集關于能源用(yong)(yong)戶(hu)需求響應請求、天氣預(yu)報、電(dian)價(jia)、能源市(shi)場定價(jia)、相關規則(ze)約定等(deng)高度復雜和廣泛的(de)數據(ju)。優化算(suan)法使(shi)微電(dian)網(wang)能夠(gou)利(li)用(yong)(yong)電(dian)力合同來優化能源賬單,同時利(li)用(yong)(yong)現(xian)場可(ke)(ke)用(yong)(yong)的(de)和可(ke)(ke)預(yu)測(ce)的(de)柔(rou)性來減(jian)少碳足跡。

其次,無論面(mian)對(dui)怎樣的(de)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)配(pei)置,微(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)解決方案都(dou)能提供(gong)價值。始終(zhong)聯網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)、不能獨立運(yun)行(xing)的(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang),可(ke)以幫助一個或(huo)多(duo)個能源(yuan)用(yong)(yong)(yong)戶實(shi)現能源(yuan)優化；可(ke)以獨立運(yun)行(xing)的(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang),則(ze)可(ke)以根據需(xu)要利用(yong)(yong)(yong)當地的(de)分布式資源(yuan),增強一個或(huo)多(duo)個能源(yuan)用(yong)(yong)(yong)戶的(de)彈性；而始終(zhong)離網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)獨立運(yun)行(xing)的(de)微(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang),則(ze)可(ke)以為(wei)偏遠地區的(de)能源(yuan)用(yong)(yong)(yong)戶或(huo)配(pei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)難以延伸到的(de)地區提供(gong)服務。先進的(de)實(shi)時微(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)/電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)控制系(xi)統可(ke)以確保離網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)期間的(de)業(ye)務連續性和電(dian)(dian)力系(xi)統穩定性。

最后(hou),在微電(dian)(dian)網設(she)計階段,數字孿生可以幫助(zhu)優(you)化微電(dian)(dian)網中分布(bu)式能源(yuan)的規模,包括現有和可預測(ce)的太陽能光伏(fu)、固定電(dian)(dian)池儲(chu)能,以及“電(dian)(dian)動汽(qi)車到建筑 (V2B)”和“車輛到電(dian)(dian)網 (V2G)”等(deng)存儲(chu)方式。基于人工智(zhi)能的解決方案(an)可以使用建筑和電(dian)(dian)網運行的實時(shi)數據(ju),優(you)化微電(dian)(dian)網設(she)計。

微電網解決方案:EMA與EMO的雙劍合璧

在這方面,施耐德電(dian)氣(qi)可(ke)以(yi)提供EcoStruxure™微電(dian)網顧問(wen)(EMA)和EcoStruxure™微電(dian)網運營(EMO)這兩種主要的微電(dian)網解決方案。其中(zhong),EcoStruxure™微電(dian)網顧問(wen)(EMA)可(ke)以(yi)每(mei)小時(shi)預(yu)測并(bing)優化在何時(shi)消(xiao)耗、生產、儲存或出售能源,還能夠對分(fen)布(bu)式能源進行每(mei)小時(shi)預(yu)測,并(bing)進行經濟性的優化和調度。

而EcoStruxure™微電網(wang)運營(EMO)則有助于在(zai)所有電網(wang)條件下實時確保能源(yuan)供應的(de)彈(dan)性和穩定性。EMO 通(tong)過使用各種通(tong)信協議(Modbus TCP IP、IEC 61850、DNP3、IEC 101 和 IEC 104)連接施耐德電氣(qi)或第(di)三方(fang)的(de)能源(yuan)管(guan)理系統、高級配電管(guan)理系統和數(shu)據采集與(yu)監控(kong)系統來收(shou)集相關數(shu)據。

這(zhe)兩(liang)個解決方案協同(tong)工(gong)作,可以有力地幫助能源(yuan)用戶(hu)開發微(wei)電(dian)網(wang)應(ying)用。至今,施耐(nai)德電(dian)氣已經交付了300多個微(wei)電(dian)網(wang)和控制項目,并利用“能源(yuan)即服務”類型的(de)解決方案持續(xu)推動微(wei)電(dian)網(wang)的(de)應(ying)用。

從北歐到南澳,微電網助力分布式能源成功應用

在芬蘭(lan),施耐德(de)電氣(qi)為(wei)歐洲零售巨頭(tou)Lidl的芬蘭(lan)物流(liu)中心提供了施耐德(de)電氣(qi)EcoStruxure™微(wei)電網和(he)EcoStruxure™樓宇運(yun)營綜(zong)合解決方案,助力其(qi)成為(wei)了一個先進的碳中和(he)及凈能(neng)源(yuan)(產(chan)生的電力和(he)能(neng)源(yuan)多于消耗(hao)量)配送中心。

這(zhe)一系(xi)列解決(jue)(jue)方(fang)案(an)(an)包括(kuo)了(le)(le)將綜合樓宇管理(li)系(xi)統與(yu)微電(dian)網(wang)相(xiang)結合的(de)綜合解決(jue)(jue)方(fang)案(an)(an)、先進的(de)制冷供暖管理(li)系(xi)統,以及(ji)帶儲能的(de)微電(dian)網(wang)解決(jue)(jue)方(fang)案(an)(an),它們可(ke)以收集數據、預測并優化現場資源的(de)運行(xing),最終節省了(le)(le)高達70%的(de)能源成本。

作(zuo)為物流中心解決方案的一(yi)(yi)部分,EcoStruxure™微電(dian)(dian)網顧問(wen)(EMA)控制微電(dian)(dian)網中的電(dian)(dian)池儲(chu)能系統和(he)發電(dian)(dian)機組,為電(dian)(dian)網提供(gong)頻率(lv)(lv)支持。當電(dian)(dian)網頻率(lv)(lv)偏離規定的限制時,這一(yi)(yi)系統會給(gei)電(dian)(dian)池充電(dian)(dian)以(yi)降低頻率(lv)(lv),或給(gei)電(dian)(dian)池放電(dian)(dian)以(yi)提高頻率(lv)(lv),從而為Lidl提供(gong)了一(yi)(yi)個新的收(shou)入來(lai)源。

無獨有(you)偶(ou),在澳大(da)(da)利(li)(li)亞(ya),施耐德電(dian)(dian)氣同樣助力南澳大(da)(da)利(li)(li)亞(ya)農產品市(shi)(shi)場(chang)有(you)限公司(si)構建了(le)能源微電(dian)(dian)網,這也是澳大(da)(da)利(li)(li)亞(ya)首個(ge)與現貨市(shi)(shi)場(chang)連接的能源微電(dian)(dian)網。這一微電(dian)(dian)網不僅能滿足該公司(si)的全部能源需求,還可以向國家電(dian)(dian)力市(shi)(shi)場(chang)輸出電(dian)(dian)力。

這個(ge)(ge)耗資1050萬(wan)美(mei)(mei)元打造的微電(dian)(dian)(dian)網(wang),包括(kuo)了(le)6400多個(ge)(ge)太陽能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)板和25個(ge)(ge)特(te)斯(si)拉電(dian)(dian)(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)(neng)系統(BESS),其(qi)控制系統采(cai)用了(le)施耐德電(dian)(dian)(dian)氣(qi)EcoStruxure™微電(dian)(dian)(dian)網(wang)顧問(EMA),可以提前24小時預測需求和電(dian)(dian)(dian)力現(xian)貨市場定(ding)價(jia)。利(li)用軟件提供的數據(ju)分(fen)析,南澳(ao)大(da)利(li)亞農產品市場有限公司可以確定(ding)在什么時候對(dui)電(dian)(dian)(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)(neng)系統充放電(dian)(dian)(dian)最(zui)具經濟價(jia)值。不僅如此,這一微電(dian)(dian)(dian)網(wang)每(mei)年(nian)還(huan)將(jiang)減少32%的溫(wen)室氣(qi)體(ti)排放,將(jiang)南澳(ao)大(da)利(li)亞電(dian)(dian)(dian)網(wang)的年(nian)最(zui)大(da)需求量減少3.8MWh,并將(jiang)在10年(nian)內(nei)凈節省430萬(wan)美(mei)(mei)元。

施耐德電氣助力(li)南澳大利亞農產(chan)品市(shi)場有限(xian)公司向全(quan)國電力(li)市(shi)場輸出(chu)電力(li)

由此可(ke)(ke)見,在(zai)分(fen)布式能(neng)(neng)(neng)源迎來新發展機遇的(de)(de)今天,微(wei)電(dian)網可(ke)(ke)以成為助力(li)分(fen)布式能(neng)(neng)(neng)源加速(su)落(luo)地應(ying)用的(de)(de)有力(li)途(tu)徑(jing),在(zai)推動(dong)能(neng)(neng)(neng)源脫(tuo)碳化的(de)(de)同時,還(huan)能(neng)(neng)(neng)幫用戶實現經濟效益和環境(jing)效應(ying)的(de)(de)協(xie)調發展。今后(hou),我(wo)們(men)期待(dai)以施(shi)耐德電(dian)氣(qi)EMA與EMO為代表的(de)(de)微(wei)電(dian)網解決方案(an)不斷發展和普及,讓分(fen)布式能(neng)(neng)(neng)源繼續加速(su)啟航。

近期,施耐(nai)德電氣推出了題(ti)為《價(jia)值驅動的電網數據(ju)管理指南》的白皮(pi)書,點擊鏈接://www.schneider-electric.cn/zh/download/document/ECATA_Power_Grid_220402/

下載白皮書,獲取以微電(dian)網(wang)系(xi)統助力分布式(shi)能(neng)源應用的(de)更(geng)多洞(dong)見。