【实践】荷兰智能微网 实现地区能源自给率达到90%
荷兰的微网系统实现地区能源自给率达到90%、用能成本降低了26.7%,同时提高了地区的能源安全性。
荷兰经济部和企业家协会联合发布的研究报告显示:在阿姆斯特丹和奥尔斯特的三个地区实施的智能微网项目实现了地区90%能源自给,这将有助于实现荷兰在巴黎协议中到2050年排放量减少80~90%的气候目标。
一、 Aardehuizen社区微网系统
Aardehuizen地区拥有23户家庭,热负荷为233.2MWh/年、电力负荷为154.8MWh/年。建设微网之前,该地区热负荷供应采用传统的供能方式,通过每个家庭的柴火炉进行供热采暖,其能源利用效率低。
图片来源:Metabolic
图一:Aardehuizen微网系统示意图
Aardehuizen微网系统集成了自动化、信息化、智能化、互动化等多种新技术,是一种跨技术领域、多系统协调集成的综合应用。
Aardehuizen微网系统主要包含:(1)多能互补分布式能源系统:35kW生物质热电联产系统、80.2kW光伏发电系统、10kW地源热泵系统等;(2)储能系统:100kWh储能系统、580kWh电动车等;(3)智能能源管理系统:微网自动化监控系统、微网能量管理及运行模式管理系统等;(4)闭环供热管路。
该系统采用如下运行策略:(1)冬季时,生物质热电联产系统产生热水通过闭环供热回路供应每个家庭采暖供热,同时供应电力满足社区需求;(2)夏季时:在阳光充足时太阳能光伏发电系统替代生物质热电联产系统进行主力能源供应,富余电力供应地源热泵系统供应热水,或者供应夏天制冷;(3)锂电池储能系统及电动汽车进行削峰填谷运行调整电力负荷,确保系统安全平稳运行。
Aardehuizen微网系统充分利用生物质热电联产和太阳能发电清洁无污染的特点,结合储能、电动汽车及微网控制技术,最终建成一个生物质、光、储、用于一体,协调稳定运行的智能微网系统,该系统可以独立运行,也可以与公共电网并网运行,保证为Aardehuizen地区内负荷提供高品质可靠的能源供应。
微网系统建设运行后,经济社会效益显著:(1)能源供应接近完全自主,其能源自给率由32%提升至89%;(2)用能成本降低了26.7%;(3)提高了地区的能源安全性。
(二)未来智能微网系统
图二:未来智能微网系统示意图
智能微网系统目前还未实现多能互补、供需匹配,更多是通过储能系统匹配能源供需,实质就像一个充电宝外挂非常多的充电设备,这给系统带来压力。随着用能设备增加,大量的储能设备必须响应增加以满足电力供需平衡需求。
未来的能源系统将是“微网+区块链”的集成智能能源系统,所有用能和供能设备互联互通一体化集成,系统将主要联动多能互补分布式能源,利用当地可再生能源,通过及供需匹配策略耦合电力、供热/制冷及交通系统,实现不同区域/时间段的能源供需平衡、交易,综合提升能效、整合新型能源应用。
不久的将来,在阳光充裕的时候,家庭太阳能光伏发电系统给电动汽车充电、家庭使用或者储能,富余的电力通过交易供应社区其他家庭使用;在下雨的时候,家庭可以通过交易购买社区的风力发电系统的电力,或者利用电动汽车或者储能系统供能。
(三)关于卓易
江苏卓易环保科技有限公司(简称“卓易公司”)是一家从事分布式能源项目的开发、投资、建设、运营、服务于一体的高新技术企业,致力于提供“燃气+光伏”分布式能源解决方案,以及智能微网技术、解决方案的研究开发。