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基于源-网-荷-储供需一体化分布式能源企业生产运营管理

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成果主要完成人

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项目概况

立项背景

当前,世界能源格局深刻调整,新一轮能源革命蓬勃兴起。国际能源格局发生重大调整,围绕能源市场和创新变革的国际竞争仍然激烈。能源科技创新加速推进,新一轮能源技术变革方兴未艾,以智能化为特征的能源生产消费新模式开始涌现。天然气分布式能源作为一种清洁能源产业,具有低碳、环保、节能、安全等特点,发展天然气分布式能源必将成为调整优化能源结构,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系的关键之一。因此,为适应国家经济发展新常态,深入贯彻落实国家能源发展战略和产业政策,推动分布式能源企业管理效益提升,围绕中国华电战略发展目标,在中国华电的统筹安排下,集团内相关单位共同开展基于源-网-荷-储供需一体化分布式能源企业生产运营管理课题研究,提出并构建新常态下符合中国华电战略发展的分布式能源企业生产管理体系和方法,助推集团公司转型发展。

内涵和主要做法

根据基于源-网-荷-储供需一体化分布式能源企业生产运营管理过程中的难点和痛点,充分发挥国家能源分布式能源研发中心优势,在系统的分布式能源领域科技创新的基础上,针对分布式能源系统参考火电相关技术体系存在的“投资高”、“系统与实际需求不匹配”、“管控不科学”等难题,构建分布式能源系统独立的管控体系;建立分布式能源企业源-网-荷-储一体化的系统集成耦合方法和动态优化运行分析模型,开展能效提升管理示范应用;创新开展航改型燃气轮机和燃气内燃机可靠性管理,开发集团公司分布式能源企业远程监控系统,提高系统经济性和设备可靠性,故障停运次数降低50%以上;针对用户端对负荷需求动态变化特点,形成对用户负荷端因地制宜、因时择优、多能互补、灵活互动的源-网-荷-储一体化的动态优化智慧管理模式,实现对用户能源需求情况实时动态的管理;建立基于大数据挖理论的分布式能源系统测试体系,建设完成国内首个分布式能源领域的移动测试平台,国内分布式能源领域完善的分析测试平台,全面构建了分布式能源系统的测试管理体系,并获国家CMA资质认定;采用基于层次分析模型,建立综合考虑能效、环境、经济等指标的多目标评估评价方法,定性与定量相结合,解决分布式能源系统“多目标”“多角度” 评价评估技术难题,引领行业健康发展。

创新亮点和值得学习借鉴之处

全面建立分布式能源企业生产运营管理制度及标准体系,规范源-网-荷-储供需一体化分布式能源企业的生产运行管理,提升了企业效益;

建立分布式能源企业源-网-荷-储一体化的优化运行管控模式,研究形成完整的不同热(冷)负荷需求下能源站固定的最优运行模式,固化运行人员的管控,保证机组在负荷变化情况下均能够保持在最优的技术经济指标状态;

创新开展航改型燃气轮机和燃气内燃机可靠性管理,建设完成了中国中国华电公司燃气分布式能源企业远程监控诊断系统,为机组安全、可靠、经济运行奠定基础;

针对需求侧用户负荷,完成因地制宜、因时择优、多能互补、灵活互动的源-网-荷-储一体化的动态优化智慧管理模式,重点关注在运行当中针对变化的条件去选择运行参数的因时择优;

建立基于大数据挖理论的分布式能源系统测试管理体系,解决目前行业内无检测标准可依或仅依据单独产品标准进行分别检测评估的难题,提高分布式能源检测评估的针对性、全面性和实用性;

构建基于层次分析模型的分布式能源企业的评价评估管理体系,客观的分析同一个能源站在经济、能效、环境、能质、可靠和绿色等方面的优缺点,可以有针对性性的进行下一步的优化和改进。

实施应用前后效果情况对比

经济效益方面,根据各单位年度新增销售额、新增利润总和为该年度新增销售额、销售利润来计算,成果在上海2家分布能源企业推广应用,上海华电福新能源有限公司2016-2017两年新增利润为5423.64万元,上海华电集科分布式能源有限公司2016-2017两年新增利润为119.46万元。综上,2016-2017两年项目应用经济效益为新增利润5543.1万元。

社会效益方面,2家分布式能源企业实施应用后,年均综合能源利用率平均达77.5%,二氧化碳减排量排平均约5万吨。到“十三五”末,中国华电计划投产分布式能源项目490万千瓦,应用该项目研究成果每年可实现一次能源节约量约238.37万吨,每年二氧化碳减排量约593.54万吨。如推广应用至全国,每年可实现一次能源节约量约595.97万吨,每年二氧化碳减排量约1483.97万吨。

可推广应用范围

本项成果已经在华电集团内推广应用,下一步根据行业标准颁布情况,在深入调研的基础上,因地制宜,进一步在分布式能源行业内推广和应用。