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聚焦“双碳”行动-大咖谈③ | 能源流与信息流的融合,共建绿色低碳城市

发布时间:2022 - 12 - 26 浏览次数:4858

聚焦“双碳”行动-大咖谈③ | 能源流与信息流的融合,共建绿色低碳城市

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碳中和是全人类共同的使命和最紧迫的需求,全球各主要的经济体正在加速节能低碳发展的进程,碳中和已经成为中国以及全球主要经济体的共识和使命,这是一场广泛而深刻的经济社会的变革。

       我们认为面向21世纪的发展有两大确定性的趋势,第一个就是低碳化,它关系到整个地球的可持续发展;第二个就是数字化。低碳化和数字化是全社会可持续发展的必由之路。

       首先看低碳化,我们认为能源结构正加速走向发电侧可再生能源化,消费端的电气化。在发电侧,将发展以可再生能源为主导,可再生能源发电占比将由现在的25%增至2025年的90%;在消费侧,将以电为中心,电力占能消费能源比例将由现在的21%增至2050年的51%,我们认为会更大。

       再来看一下数字化,数字技术正驱动社会进入数字文明时代,CT即通信IT的技术融合,包括5G、AI、大数据、区块链、IoT、云计算等等,已经充分融入到各种产业的场景,通过和产业经济活动的融合实现价值的共建、共创。

       在全球实现净零排放的过程中,我们知道城市对于实现宏大的净零排放和低碳目标至关重要,因为城市是人类生产活动的主要聚集地,是经济活动的中心,也是能源消费和碳排放主要场所。城市里居住着50%以上的人口,产生了全球GDP80%碳排放也占比全球70%以上。

       能源是城市发展的基础,城市要实现低碳化高质量发展,城市能源系统也将面临着多种挑战,我们认为:

       第一,能源结构高碳问题,当前能源结构还是高碳,化石能源占比还是80%以上,大部分城市外部贡献比例高,本地新能源包括分布式能源发展比例是非常低。

       第二,随着经济高速发展,电力供需矛盾将越来越突出,我们看到很多中东部城市用电负荷峰值每年是5%增长,而我们在电力系统的调控方式还是比较单一,在用电高峰期还会发生拉闸限电的情况,今年夏天我们已经面临着这样的一些挑战。

       第三,交通电气化正快速发展,中国电动车的销售渗透率已超过27%,也承载着充电体验差的问题,同时电动车的无序充电会对未来的电网造成较大的冲击,也将影响城市供电系统的安全运行。

       第四,城市中大量的工厂、建筑整体能效高,智能供热的小低,缺乏有效管理,浪费非常严重。

       第五,近年来各种极端天气、自然灾害也在明显增多,将给城市能源系统带来各种风险,城市能源系统的韧性我们认为还需要极大的提升。

       所以,我们认为城市能源系统发展方向就是要构筑一个绿色低碳城市能源智能体,它就是数字技术、电力电子技术多种融合,我们认为要形成有机的智能体。

       一个现代的城市具有家庭、建筑、工厂、交通、园区、电网等着重能源的应用和消费场景,我们要构筑一个绿色低碳城市能源智能体就是要通过各种分布式能源,虚拟电厂VPP、V2G、中国智慧能源、智能微电网等创新的产品和解决方案,实现源网荷储智能协同,实现能源流和信息流的融合。

       我们认为城市的能源流就像人一样的血液系统,供给整个城市发展动起来,信息流就是人体的身体系统。能源流以电力为主要载体实现双向流动、柔性互通互给,信息流与能源流充分融合起来就能实现能源系统的全场景的感知和智能化的管控,最终构建一个基于智能电网为基础的城市能源互联网,在这些变化背后都是技术力量在驱动,所以说能源革命最重要的是能源技术革命,我们就是要用技术革命来驱动能源革命的成功,包括低碳化。通过构筑一个绿色低碳城市能源智能体是我们城市从高碳走向低碳,从低碳走向零碳。

       我们认为作为一个绿色低碳城市能源智能体应该具备五大关键特征:安全、韧性、高效、低碳、智能。

安全:安全应该包含运行的安全、供应安全稳定、消费安全可靠。第一,我们认为应该通过数字电网保证电运行实时在线监测与调度,故障的及时发现与处理,通过智能调度控制VPP虚拟电厂需求响应等创新方案,实现源荷互动运行安全。第二,我们认为应该大力发展分布式能源,共享储能,包括光伏、其他可再生的本地能源。推进城市建筑光伏应建尽建来持续提升本地能源供给能力。现在所有的建筑,我们认为未来既是能源的消耗体也是能源的发电体、生产端。第三,要建立分布式能源及储能系统的安全标准体系来保障资产安全、运行安全。因为我们认为未来当一个建筑,一个物体、一个园区变成一个能源生产者使安全又成为另外一个很重要的话题。

       韧性:城市能源智能体韧性很关键,我们认为包括微电网、应急保障、电网网络安全。第一,通过建设分布式能源,园区的自给微电网做到分布式发电、储能,园区级的源网荷储一体化,实现与主电网可分可并,提升能源供给自我保证能力。第二,在发生极端天气等灾难的情况下,可以利用现有的大量电动车,可以利用电动的卡车包括电动车辆以及未来每个家庭以及园区的储能系统,通过V2G向城市电网反向供电,进行应急的备电,通过智能分析调控用电负荷来优先保证用电的负载。现在电网当主力电网发生故障时我们认为一个城市自身最基本的供电能力,应该是自身得到保障,这是我们认为在未来新能源发展体系中包括城市的供电体系韧性中很重要的一个方向。第三,通过数字技术来提升电网网络安全的防控能力,提升电网智能化,有韧性的智能电网。

       高效:用能的高效也是低碳一个主要的方面。第一,我们看看城市中存在大量的高能耗场景,例如园区、工厂、建筑首先要节能优先,通过技术实现冷、热、电、照明等用能的智能调度。在园区、工厂、建筑等通过中控能源智慧化的方式实现能耗高效利用,现在能耗的效率要得到极大的提升。第二,在城市中存在大量老旧的工业设备,我们应该通过普及高效的变频器实现能效的优化,加速老旧高能耗设备的淘汰或升级。

       低碳:低碳包括绿色电力的开发,消费者的电气化以及加速能耗双控到碳排放双控。第一,我们认为在发电侧要加大城市中分布式可再生能源,如光伏、风电、生物制能等持续的开发,使城市每栋建筑、每个屋顶可以生产绿色的电力,并通过绿证、碳交易构筑绿色低碳能源的闭环商业体系,来持续提升高绿色能源的生产。第二,消费侧要通过用煤改气,用气改电的方式加速电气化升级,同时要加快电动车与充电产业的发展,在交通领域可以率先实现低碳化,因为它是我们在生产活动中最大的一个碳排放的领域。第三,加快从能源双控到碳排双控,包括控总量和控强度的转变,加速社会低碳化的进程。

       智能:数字技术是能源低碳化的关键的使能器。第一,通过基于5G、物联网的连接技术和基于大数据、云计算、AI的计算技术,构筑数字孪生的能系统是整个城市能源系统实现智能化。第二,能源流和信息流的充分融合实现万能的互联,发电侧、用电侧应该全部连接起来,这个过程会不断衍生出各种技术的创新,来促进绿色产业的发展,不断催生出各种新兴的商业形态或生态。

       绿色低碳城市智能体我们认为是一个开放的生态系统,它需要政府、企业、科研院校、产业组织、金融机构等伙伴一起来构筑,我相信只要我们携手合作让城市走向更低碳、更绿色、更智能,实现城市的可持续发展。