能源互联网下的储能课件

,单击此处编辑母版标题样式,Click to edit Master text styles,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,能源互联网下的储能,北京,海淀,北区能源,互联微,网,能源互联网下的储能北京海淀北区能源互联微网,目 录,项目,背景、意义,海淀北区,能源需求,和,现状能源规划,二,能源互联微网,整体方案,三,一,能源互联微网,效益分析,四,主要结论,五,目 录项目背景、意义海淀北区能源需求和现状能源规划二能源互,第一,项目,背景、意义,项目背景、,意义,第一 项目背景、意义项目背景、意义,能源互联微网建设背景,2014,年,6,月,13,日，中央财经领导小组第六次会议，研究中国能源安全战略。习近平提出,：,推动,能源,消费,、,供给,、技术和体制,四,方面“,革命,”,。,2015,年,3,月,5,日十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出,“互联网,+,”,行动计划。,2015,年,3,月,15,日，,中共,中央,下发,9,号文提出,”,三放开一独立三加强,”,：放开,新增配售电市场,，,符合条件,5,类企业未来可以,开展,售电,业务。,能源互联微网建设背景2014年6月13日，中央财经领导小组第,能源互联网与传统能源网的区别,传统能源网,能源互联网,多能源,需求侧,电网,负荷平衡,电力,/,热力等能源网络,独立运行,多能源,协同互联,刚性负荷,，用,户,是能源,接受者,可响应的,弹性负荷,，大规模分布式能源接入，用户也可以是能源,生产者,交流,电网为主,交直流,柔性电网，广泛采用能量路由器,实时平衡,通过多种储能技术实现能量的,时空转移,运营模式,供电公司,售电,供热公司收,供暖费,区域能源供应商,售电冷热,信息,信息量较少,，决策简单,采用,大数据,及,云计算,技术,能源互联网与传统能源网的区别传统能源网能源互联网多能源需求侧,一、物理基础：多能互联能源网络,Interconnected Energy Network,二、实现手段：信息物理能源系统,Cyber-Physical Energy Systems,三、价值实现：创新模式能源运营,Energy with Internet Business Model,三个,层级：初识能源互联网,5,能源互联网的理解,一、物理基础：多能互联能源网络 Interco,多,能互联能源网络,能源转换是多能互联的核心,6,6,电动汽车,交通网,电力网,热力网,燃料网,组成元素,可控负荷,燃烧锅炉,热电耦合,燃料汽车,热源,负荷,不同类型能源的转换（切换）：,不同承载方式的能源的转换（变换）：,能源互联网的理解,多能互联能源网络能源转换是多能互联的核心66电动汽车 交,多,能互联能源网络,局域,综合能源,网（能源局域网）,7,能源,消费,能源,存储,能源,生产,外部,能源,燃气公司,热力公司,工商业,居民,电网公司,电能自供率,？,新能源占比,？,综合能源利用效率,？,光伏,燃气发电,冷热联供,储能,蓄冷,/,热,垃圾,/,沼气发电,风力,局域能源互联网络,纵向贯通：技术、标准、市场,横,向贯通：电、热、气、储,能源互联网的理解,多能互联能源网络局域综合能源网（能源局域网）7能源能源能,多,能互联能源网络,广域,能源,互联（远景）,8,以局域综合能源网为基本节点，以电网、管网为广域骨干网,架，能源网实现广泛互联。,能源互联网的理解,多能互联能源网络广域能源互联（远景）8以局域综合能源网为,9,能源需求增涨,迅猛,，,同时,，也存在着大量的浪费能源,据有关部门,统计：,弃风，如：,2013,年弃风量达到,162,亿度，占风电上网电量的,11,%,弃光，光电,容量达,1.0GW(100,万千瓦,),，白天弃光,30%,，而晚高峰时无法,供电；,弃水，约,6000,万千瓦小水电,(,径流式,),平均弃水率,50%,60,%,；大中型水电站年弃水量巨大，如：新安江、富春江大量弃水等；,弃热，工矿企业工业余热浪费严重,如何通过储能手段，解决产能和用能在时间和空间上的不匹配，优化能源结构，是能源互联网研究的重点,能源互联网的理解,9能源需求增涨迅猛，同时，也存在着大量的浪费能源据有关部门统,抽水储能,备用电源,锂离子电池,大规模储能技术：,抽水储能、压缩空气、液流电池,、,锂离子电,池,、先进铅酸电池和钠硫电,池,各种储能技术及适应规模,当前,主要以,电储能,和,物理储能,为主,：,能源互联网的理解,系统效率，可靠性，安全性，成本（建设，运维，回收利用）和环保等问题,抽水储能备用电源锂离子电池大规模储能技术：抽水储能、压缩空气,储,热,显,热储能,潜热（相变）储,能,跳出电储能的范畴，从,更广泛的能源系统,来考虑该问题,储能的概念可以进一步扩展,相变储能,是利用材料在,热作用下,发生,物理状态的改变,而产生热量储存和释放的过程。,显热储能,是利用储热材料的,热容量,，通过升高或降低材料的温度而实现热量的储存或释放的过程,。,能源互联网的理解,储热显热储能 潜热（相变）储能跳出电储能的范畴，从更广泛的,相变储能技术介绍,相变储能是利用材料在热作用下发生,物理状态的改变,而产生热量储存和释放的过程,。,特点,：,储能,密度高,、可控性强、效率高,多种,相变,材料满足不同,温度,需求,能源互联网的理解,相变储能技术介绍相变储能是利用材料在热作用下发生物理状态的改,能源互联网的理解,相变储能技术可以在智能电网、电力,系统调峰、分布式能源、,可再生能源、低,碳,建筑、工矿企业余热利用，,方面发挥,重要,作用,相变储能技术近年来,已经被越来越多的，国内外专家学者、各大院校、研究机构、公司所,重视,众所周知,，每天晚上,11,时至凌晨,7,时处于用电低谷，大部分发电企业都要减少发电量，这就出现了火电压机、水电弃水、风电弃风等现象，造成大量的能源浪费。而到了白天就会出现用电高峰，电力紧张。,如果采用储能,技术,，就,可以不受时间的影响继续满负荷发电，为发电企业及用电企业带来大量的,经济效益，同时也能减少对电力负荷的投资，降低负荷率，更好的合理利用资源。,智能,电网,城市,供,冷、供暖,工业利用,可再生能源,能源互联网的理解相变储能技术可以在智能电网、电力系统调峰、分,第二,海淀北区能源需求和现状能源规划,海淀北区能源需求和现状能源规划,第二 海淀北区能源需求和现状能源规划海淀北区能源需求和,翠湖组团,海淀北部地区,永丰组团,海淀北区能源需求,项目,研究范围,翠湖组团建筑面积为,1366,万平方米，建筑物的基底面积,293,万平方米,；,永丰组团建筑面积为,1339,万平方米，建筑物的基底面积,278,万平方米,能源互联网示范项目研究范围,包括,：海淀北部地区的,翠湖组团,和,永丰组团,。,海淀北区能源需求和现状能源规划,以,产业主导为重点,的区域，居住用地,相对,较少,翠湖组团海淀北部地区永丰组团海淀北区能源需求项目研究范围,海淀北区能源需求,海淀北区,具备的条件,现状：,220kV,变电站,4,座,，容量,1800MVA,海淀北区能源需求和现状能源规划,燃气热电机组,200MW,再生能源发电厂垃圾发电机组,220MW,六里屯垃圾场沼气发电机组,52MW,聂各庄变,西北旺变,上庄,变,3180MVA,3180MVA,2180MVA,温泉,变,2180MVA,110kV,变电站,4,座,，,容量,600MVA,环保园,变,创新园,变,航天城,变,皇后店变,在建：,新能源发电厂,3,座,，容量,250MW,：,冷热电三联供,200MW,垃圾发电,2,*,20MW,沼气发电,5,*,2MW,海淀北区能源需求海淀北区具备的条件现状：海淀北区能源需求,2020,年负荷分布图,分区负荷预测结果,各用地性质小区负荷分布,A,分区,海淀北区能源需求和现状能源规划,海淀北区能源需求,空间,负荷,预测方法,采用空间负荷预测,法，对电力负荷、热负荷、冷负荷进行负荷预测,2020年负荷分布图分区负荷预测结果各用地性质小区负荷分布A,海淀北区能源需求,负荷需求预测结果,能源互联网示范区,电力,负荷、热负荷、冷负荷需求预测,结果,海淀北区能源需求和现状能源规划,790MW,1046MW,1163MW,海淀北区能源需求负荷需求预测结果能源互联网示范区电力负荷,海淀北区能源需求,年,电力负荷曲线,预测结果（翠湖组团案例）,海淀北区能源需求和现状能源规划,翠,湖组团,461MW,电力负荷最大时刻均出现在夏季,夏季,406MW,春,季,秋季,冬季,按电负荷转换成冷负荷为,1:4,计算,，翠,湖组团共有电力负荷,461MW,，其中冷负荷为,150MW,，占总负荷的,32,%,。,翠湖组团冷负荷占比,海淀北区能源需求年电力负荷曲线预测结果（翠湖组团案例）海,海淀北区能源需求,年热、冷负荷曲线,预测,结果（翠湖组团案例）,海淀北区能源需求和现状能源规划,热负荷曲线,546MW,冷负荷曲线,599MW,海淀北区能源需求年热、冷负荷曲线预测结果（翠湖组团案例）,第三,能源互联微网整体方案,能源互联微网整体方案,第三 能源互联微网整体方案能源互联微网整体方案,电负荷,冷负荷,热负荷,传统,能源,供给方式,下,能源需求,构成,能源互联网,下,能源需求,构成,能源互联微网整体方案,传统能源下,，,供冷主要为空调制冷，是电力负荷中的,一部分,。,翠湖组团用于供冷的空调负荷占总电负荷的,32%,，永丰组团占,43%,结果是,夏天用电高峰，峰谷差加大,能源互联网条件下,，首先全额消纳分布式光伏发电,其次通过冷热电三联供技术，一方面,冷负荷,由三联供提供，另外一方面供冷的同时发电，双管齐下,降低夏季用电高峰电力负荷需求,相变储热技术进行冷热负荷削峰填谷,电负荷,冷负荷,热负荷,冷热电,三联,供,光伏,能源互联微网整体方案,基本,理念,电负荷冷负荷热负荷传统能源供给方式下能源需求构成能源互联网下,能源互联微网整体方案,冷热电三联供,相变储能,电动汽车、需求侧响应等可调控负荷,柔性,直流技术,能源互联微网总体,方案,太阳能光伏,发电,能源需求,能源互联微网整体方案冷热电三联供相变储能电动汽车、需求侧响应,光伏建筑一体化（,BIPV,）是指将光伏发电和建筑外围结构相结合，构成一体形式，是根据光伏效应原理，,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能,。太阳能光伏发电分为独立光伏发电与并网光伏发电。,能源互联微网整体方案,能源互联微网整体方案,屋顶光伏,技术,光,伏发电曲线,光,伏削峰后曲线,效果,：,削峰,作用,问题：,光伏发电出力波动,海淀北区：,能源互联网示范区按照屋顶全覆盖,计算,；光伏,年,发,电,量,为,1.124,亿,千瓦时,，最大发电出力为,124.94MW,。,光伏建筑一体化（BIPV）是指将光伏发电和建筑外围结构相结合,能源互联微网整体方案,能源互联微网整体方案,冷热电三联供,供热利用热电厂发电时产生的余热，夏季由于不需要,供热，导致,热能浪费,；供冷使用空调制冷，利用,电能直接转换为冷,，导致夏季出现用电高峰。,传统热电分供的,方式,采用溴化锂余,热回收装置，夏季时,可以直接将,余热转换,为,冷,，减小了电负荷的峰谷差,冷热电三联,供的方式,不考虑政府财政补贴,，,11,年,可回收成本,；,考虑政府财政补贴,，,6,年,可回收成本,。,成本回收期,与,传统能源供应方案相比，一次能源节省,37%,，,提高了能源利用,效率,提高能源利用率,能源互联微网整体方案能源互联微网整体方案冷热电三联供供热,能源互联微网整体方案,能源互联微网整体方案,相变储能技术,风电,常规火电,热电厂,低谷电,空调系统,相变蓄冷装置,供热供冷,供热系统,白天高峰期释能,相变蓄热装置,夜间低谷期蓄能,夜间低谷期蓄能,削,峰填,谷,，优化负荷曲线（,峰谷电价差盈利,）,提高供电设备利用率,大,容量相变储能技术,，在电力系统中直接用于削峰填谷，,可以解决,多能源,优势互补,，可以,结合低谷电、工业余热