智能電網(wǎng)(smart grid)與需求響應(yīng)(demand response,DR)是當今電力行業(yè)的熱點。智能電網(wǎng)是21世紀電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和變革趨勢,而DR則是需求側(cè)管理(DSM)在競爭性電力市場中的最新發(fā)展。近期,作為中美能源合作“智能電網(wǎng)需求響應(yīng)示范與可行性研究”項目,天津泰達經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)部署的自動需求響應(yīng)示范智能電網(wǎng)進展順利,作為中國首個圍繞建筑用電需求側(cè)管理而開展的智能電網(wǎng)示范項目,該項目為開發(fā)區(qū)每節(jié)約1%電能損耗,節(jié)省約1000萬元。這一示范項目是中美能源合作計劃的一部分,得到了中美政府的支持,這一與中國政府一起探索實施智能電網(wǎng)項目的經(jīng)驗,將推廣到其他城市。
節(jié)能先鋒
智能電網(wǎng)的時代已經(jīng)來臨,通過建設(shè)智能電網(wǎng),電力行業(yè)將實現(xiàn)整體飛躍和提升。目前西方發(fā)達國家的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定與成熟,因而更多地關(guān)注智能配電網(wǎng);而中國輸電網(wǎng)還有待加強,需要以特高壓為基礎(chǔ)發(fā)展智能電網(wǎng),以保證電網(wǎng)的安全、可靠與穩(wěn)定。當前,中國已經(jīng)成功實施了一些DR項目,而且發(fā)展智能電網(wǎng)的條件已經(jīng)具備,但為了充分發(fā)揮智能電網(wǎng)與DR的協(xié)作效益,還需要克服多個方面的障礙。
2012年1月,天津泰達經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)與霍尼韋爾簽署協(xié)議,共同開展中國首個智能電網(wǎng)需求響應(yīng)項目。霍尼韋爾于2011年2月被國家電網(wǎng)電力科學研究院選定開發(fā)實施中國首個圍繞建筑用電需求側(cè)管理而開展的智能電網(wǎng)示范項目及可行性研究。此次簽約也標志著該需求響應(yīng)系統(tǒng)示范項目的正式啟動。這一示范項目是中美能源合作計劃的一部分,得到了兩國政府的大力支持,旨在推動中國智能電網(wǎng)行業(yè)標準和相關(guān)法規(guī)的開發(fā)和制定。
根據(jù)此次簽署的協(xié)議,霍尼韋爾將在天津泰達經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的選定設(shè)施上部署自動需求響應(yīng)技術(shù)開展示范項目,其中包括辦公樓、政府辦公設(shè)施和商用樓宇以及工業(yè)廠房。
全球70%的電力消耗和大部分的溫室氣體排放都來自于建筑物?;裟犴f爾的智能電網(wǎng)技術(shù)和專長將供電設(shè)施和其用戶緊密相連,幫助用戶自動調(diào)整能耗,從而減少對電網(wǎng)的需求。
基于霍尼韋爾自動需求響應(yīng)技術(shù),電力用戶可以為其設(shè)施制定定制化的節(jié)能策略,在需求響應(yīng)事件中,由供電設(shè)施自動執(zhí)行。借助自動需求響應(yīng)技術(shù),供電設(shè)施可以在高峰時段快速有效地減少總體能耗,而商業(yè)用戶可以在不影響關(guān)鍵業(yè)務(wù)的情況下,降低能耗和成本。自動需求響應(yīng)技術(shù)還有助于減少溫室氣體排放,降低電網(wǎng)在用電高峰時段的負荷,減少“峰值發(fā)電廠”的高昂運行成本。這些工廠通常處于閑置狀態(tài),只有在用戶所需電量超過了供電設(shè)施日常負荷發(fā)電機的供電能力范圍時才會啟用。
部署自動需求響應(yīng)技術(shù)可有效削減15%-30%的峰值負荷。如果大規(guī)模實施的話,就相當于建立了一個“虛擬發(fā)電廠”,從而達到降低需求的效果。該項目有助于天津泰達經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)提升投資環(huán)境和運營環(huán)境,同時將為提升能效和推動環(huán)保作出貢獻。
霍尼韋爾中國區(qū)總裁盛偉立表示:“減少需求是最便宜、最潔凈的能源管理手段。該項目將在供電方和用戶問搭建橋梁,使節(jié)能變得更便捷、更自動化。我相信,憑借霍尼韋爾先進的技術(shù),豐富的能效經(jīng)驗和專長,這次示范項目不僅會給天津泰達經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)造優(yōu)勢,而且能為需求響應(yīng)技術(shù)在更廣范圍內(nèi)的部署積累經(jīng)驗,為建立相關(guān)標準和規(guī)范提供支持,從而推動中國更大規(guī)模地部署智能電網(wǎng)解決方案。”
天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會副主任艾亞民表示:“霍尼韋爾在天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實施中國首個智能電網(wǎng)需求響應(yīng)項目,是節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的重要舉措,對于天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)在新時期建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,具有重要意義。天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)將在更大范圍內(nèi),對該項目進行宣傳推廣,發(fā)揮示范和帶動作用?!?/p>
推廣落地
近日,《財政部國家發(fā)展改革委關(guān)于開展電力需求側(cè)管理城市綜合試點工作的通知》公布了擬確定的首批電力需求側(cè)管理試點城市名單:北京市、蘇州市、唐山市、佛山市?!靶枨箜憫?yīng)”這一新的技術(shù)正在受到人們的關(guān)注,推動節(jié)能減排目標的落地。
國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)部副主任沈江表示:“從技術(shù)角度來講,天津泰達經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)項目已經(jīng)證明智能電網(wǎng)需求響應(yīng)的可行性和潛力,但是,要在現(xiàn)在或是不遠的將來證明它所能帶來的經(jīng)濟效益仍然任重而道遠。我們積極支持國家發(fā)改委需求側(cè)管理城市試點項目,支持在需求側(cè)管理方面有技術(shù)實力的類似霍尼韋爾這樣的公司,并愿意未來與美國在智能電網(wǎng)的新項目上展開合作?!?/p>
傳統(tǒng)的電力需求側(cè)管理技術(shù)手段指的是針對具體的管理對象、生產(chǎn)工藝和生活習慣的特點,采用當前成熟的節(jié)電技術(shù)和管理技術(shù),以及與其相適應(yīng)的設(shè)備來提高終端用電效率或改變用電方式,如高效用電設(shè)備、蓄冷蓄熱技術(shù)、無功補償技術(shù)、電動機變頻調(diào)速技術(shù)、余熱余壓發(fā)電技術(shù)等。這些都是節(jié)約電量或節(jié)約電力的技術(shù)手段。但是在智能電網(wǎng)的理念下,電力需求側(cè)管理又被賦予了新的內(nèi)涵,主要是自動需求響應(yīng)技術(shù)、能效電廠、智能有序用電、遠程能耗監(jiān)測與能效診斷等。
鼓勵和促進用戶參與電力系統(tǒng)的運行,實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶雙向互動,是智能電網(wǎng)的重要特征。在電力需求響應(yīng)中,用戶的需求也是一種可管理的資源,將有助于平衡供求關(guān)系,確保系統(tǒng)的可靠性。用戶將根據(jù)其電力需求和電力系統(tǒng)滿足其需求的能力的平衡來調(diào)整其消費;而和用戶建立雙向?qū)崟r通信是實現(xiàn)與用戶互動的基礎(chǔ),通知用戶當前電價、電網(wǎng)供需狀況、計劃檢修信息等,以便用戶據(jù)此制定用電方案和選擇自動響應(yīng)。
自動需求響應(yīng)技術(shù)是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)企業(yè)間的互動。
國家《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中明確提出,緩解資源環(huán)境約束,應(yīng)對全球氣候變化,促進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,增強可持續(xù)發(fā)展能力。隨著企業(yè)節(jié)能減排行動步伐的加快,推動需求響應(yīng)這樣的新技術(shù)應(yīng)用落地將成為一個熱點。