一、项目背景
北京市延庆县境内拥有丰富的风能、太阳能、生物质能等绿色可再生资源,新能源发电潜力巨大。已建成新能源发电项目总计160.9MW,除风电、光伏外, 还包括小水电4MW,沼气2.4MW,光热发电1.5MW。规划建设的新能源总量如果能够得到充分的开发,风光气新能源发电装机容量预计可达3GW,年发电量预计可达6TWh,将远远超过延庆地区本身的电力需求。此外,延庆地区用电负荷特性明显有别于市区,最大用电负荷均出现在冬季,2013年地区最大负荷173MW。延庆地区的新能源渗透率已经超过了100%,且还将继续增长,为北京电网示范能源互联网提供了良好条件。
二、项目阶段
第1阶段:从2010年至2014年,进行新能源发电和智能微电网群示范项目建设,主要集中在新能源开发利用和新的能源生产与消费形态的建设和示范应用。本阶段现已基本完成。
第2阶段:从214年至2014年,智能电网创新示范区建设,探索技术应用和商业模式,实现可持续、可复制、 可推广的以智能电网为载体的能源互联网。
第3阶段:从2016年至2020年,在前一阶段示范工程基础上,将第2阶段的示范区扩展覆盖整个示范地区,建设延庆地区的能源互联网。
第4阶段: 从2021年至2030年,以延庆示范区为模板,对北京市各郊区县的可再生能源及用能进行规划,在北京市范围内推广建设能源互联网。
三、项目建设目标
1、建设。具有国际领先水平的智能电网示范工程,综合示范匙域能源互联网。
2、探索。探索智能电网创新示范匙建设模式、运营模式与商业模式。探索未来十年配电网的发展方向和智慧服务模式。
3、支撑。支撑高渗透率分布式能源充分消纳;支撑匙域能源优化配置和高效利用;支撑智能电网新技术和新政策推广应用。
4、推动。推动能源消费革命,抑制不合理能源消费;推动能源供给革命,建立多元供应体系;推动能源技术革命,带动产业升级;推动能源体制革命,还原能源商品属性。
四、项目实施方案
延庆地区“十二五”期间规划能源全部为新能源,已建成多个新能源发电项目,具有良好的基础条件,经前期研究和现场考察,示范拟选择在3个地区从4个层面进行5个项目建设。3个地区分别为八达岭经济开发区、延庆镇北京环球新意百货大楼、延庆井庄镇柳沟村;4个层面分别为能源生产消费层面、能源网络传输配送层面、能源管理优化及公共服务层面、能源互联网建设运营商业模式层面;5个项目分别为多源 协同的主动配电网(项目一)、低压直流用电网络(项目二)、柔性负荷主动响应(项目三)、新农村多能源综合优化利用(项目四)、能源管理与公共服务中心(项目五)。前4个项目构成了整个能源互联网体系的核心载体,项目五进行全局的能源优化分析与决策,构成能源互联网的智能中枢。
项目一:多源协同的主动配电网
利用柔直技术升级改造配电网,构建拓扑灵活、潮流可控的主动配电网,支持分布式能源的灵活接入,实现与智能微电网的协同互动,提升能量传输网络的优化配置能力。 提高分布式能源的消纳能力,提高用户的电能质量和供电可靠性,提高配网设备利用率。
智能微电网位于开发匙内的北京新能源产业孵化园,包括2.1MW屋顶光伏、2.5MW储能、小风电示范、电动汽车充电示范、智能用电、园匙高速通信、微网控制与能量管理系统等。将智能微电网接入主动配电网,实现能量双向流动、信息广泛互联、用户充分互动、多方合作共赢。
项目二:即插即用直流用电网络建设
建设直流用电网络,支持直流负荷和电源的即插即用,简化用能转换环节,降低能量损耗,减少设备投入,实现高效直流用电。
通过充、放、发、储“四位一体”直流用电网络示范,探索电动汽车、分布式能源、储能、配电网的协调发展模式,实现新能源汽车绿色充电,实现光伏等分布式能源的高效消纳,实现退运电池的价值延伸,提高直流用电网络的综合运营效益。
项目三:分布式能源充分消纳的
柔性负荷主动响应利用用户侧可控资源的响应能力,通过多种能源协同控制,平抑新能源波动,实现示范区高渗透率分布式新能源的充分消纳。
项目四: 能源管理与公共服务
构建基于能源大数据平台的能源管理中心,通过“区域自治,全局优化”,实现能量的分层分级平衡;利用大数据技术,提供分布式能源预测、用户用能行为分析等公共服务。
五、构建能源互联网
北京延庆智能电网创新示范区的建设,借助当地丰富的新能源资源和前期基础建设条件,在北京八达岭科技园区及周边区域示范“城市能源互联网”。
通过对现有配电网的升级改造,建成主动配电网,能够大幅提高地区能量传输网络优化配置能力,支持示范区高渗透率分布式能源的灵活接入和消纳,实现多种能源协同优化,提高区域能源安全、高效的利用。通过建设基于能源综合大数据管理平台的能源管理中心,汇集能源与社会生产的多元数据,提供能源数据分析优化的基础平台,支持能源的协同优化控制,进行能量的分层分级平衡,实现分布式新能源的“区域自治,全局优化”; 构建公共服务中心,提供面向电网、企业、社区、家庭、政府等不同的群体的能源公共服务。通过对商业运营模式技术层面的探讨,探索面向能源互联网的多方参与、利益共赢的渐进式合作建设与运营模式。