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综合能源服务 不一定以电为核心

时间:2019-07-29 15:49来源:社会责任
中德生态园控制性 能源 详细规划近日通过专家评审。参加评审的中国电力科学研究院、清华大学等单位的5位国内知名专家认为,该规划将电、热、气整合起来,充分利用可再生能源,

中德生态园控制性能源详细规划近日通过专家评审。参加评审的中国电力科学研究院、清华大学等单位的5位国内知名专家认为,该规划将电、热、气整合起来,充分利用可再生能源,能够实现能源的高效梯级利用、低碳循环,领先于国际能源利用方式,对推动全社会节能减排将具有积极的示范和引领作用。

中国环保在线 地方新闻】近日,河北省发布了《河北省可再生能源发展“十三五”规划》。规划指出到2020年,河北省可再生能源利用总量折标煤约2300万吨,占能源消费总量比重将由2015年的3.2%提高到2020年的7%,实现翻一番。由此河北省将在未来普及和推广天然气、太阳能和地热能,实现能源结构战略转型。 12月10日国家能源局正式下发《“十三五”能源规划》,能源局副局长李仰哲就规划表示,“十三五”能源规划的主要目标是提高清洁、低碳能源的比例,预计要将非化石能源比重提高到15%以上,天然气比重提高到10%;相对的,煤炭消费量要降低到58%以下。 为了积极响应国家号召,全国各省市相继出台“十三五”能源规划。河北省也发布了《河北省可再生能源发展“十三五”规划》。据相关数据统计,河北省具有大力发展清洁能源的优越条件和良好基础,全省太阳光照条件较好,风能资源丰富,各类生物质资源可能源化利用量达3500万吨以上,地热能资源量折合标煤238亿吨。因此,规划要求河北省应顺应清洁能源利用加速的态势,坚持“因地制宜、先易后难、有序推进”的原则,加快清洁能源开发利用步伐。 规划提出,到2020年,河北省可再生能源利用总量折标煤约2300万吨,占能源消费总量比重将由2015年的3.2%提高到2020年的7%,实现翻一番。可再生能源在供热和燃料利用中的应用逐步扩大,太阳能集热面积达到1600万平方米,比2015年增加800万平方米,生物质燃料年利用量折合标煤达到80万吨以上;减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放分别约6188万吨、60万吨、10万吨和300万吨。 规划还指出到2020年,河北省开展光伏扶贫工程、服务“低碳”奥运为代表的可再生能源开发利用项目,在促进经济社会全面发展上发挥重要作用,到2020年,力争贫困县光伏项目建设规模占到光伏装机新增建设总规模的50%以上,建成奥运迎宾光伏廊道、低碳奥运专区等重点工程,2022年冬奥会前,部分县将实现采暖用能基本使用可再生能源。 由此可见,未来一段时期,河北省将会把普及和推广天然气、太阳能和地热能,作为降低煤炭消费、实现能源结构战略转型的重要切入点。推进“气化河北城市”工程建设,力争实现城镇居民生活燃气全覆盖。大力实施太阳能入户工程,在县城以上城市推行新建高层建筑应用太阳能光热系统,扩大太阳能集热器在工业、民用和公共建筑上的应用。同时在有条件的地区探索建立地热供暖、制冷及温泉休闲度假等多元化开发利用模式,大幅度提高地热能的综合利用水平。 河北省将会把大幅提高可再生能源电力比例作为加快清洁能源发展的着力点。全力推进张家口、承德千万千瓦级风电基地建设,稳妥推进沿海风电建设,鼓励部分地区开展低风速风电开发建设,积极争取风电并网。有序建设光伏发电领跑技术基地、奥运迎宾光伏廊道等一批大型光伏发电基地,支持在城乡居民住宅、城镇公共建筑、商业建筑及产业园区安装光伏发电系统,让可再生能源电力成为全省电力供应的重要支撑。 因此,河北省要想真正将“十三五”规划落到实处,就必须要利用好国家政策,争取更多支持;从全省实际出发,研究制定项目用地、税收等方面优惠政策,探索扩大可再生能源应用的激励政策;完善可再生能源项目建设投融资机制,吸引金融机构、民营资本、风险投资等采用PPP等模式,参与可再生能源开发利用。同时还应该紧紧抓住电力体制改革不断深入的重要机遇。争取将全省或者冀北电网列入国家电力体制改革试点,加快推进以电价改革为核心的能源供给侧改革,逐步放开输配电市场,为提高可再生能源电力比例创造体制条件。 (参考资料:新浪网、中国经济网、河北日报、人民网)

图片 1 热力学定律中,最难理解的当属第二定律,该定律有若干种表述方式,每种表述方式都很晦涩,学的时候就没有真正搞懂过。 几年前,当我的工作转到综合能源服务方向时,正赶上国家能源局出台多能互补/集成优化的指导意见,并公示了23个示范项目名单。或许是毕业后一直在做电力自动化设备相关的技术工作,对能源的梯级利用、品质等概念颇为不解,很是困惑。 之后,跟踪了几个CCHP项目,接触了比热容、潜热、焓等热力学概念并学会了计算燃气轮机输出蒸汽的计算方法(感谢南自维美德的小何同志),对能源/能量才算是有了深入的认识。后来看到显热储热和相变储热介绍时,我微微一笑、欣然领会,。 原来“不可理喻”的热力学第二定律也变得生动起来:热力学第一定律指出了过程中能量必须守恒,热力学第二定律指出并不是满足能量守恒的所有过程都能实现。引申下,地球的能源品质在下降,可利用的能源逐渐衰竭。所以,我们必须提高能源的利用效率,积极发展可再生能源。 同时,项目跟踪过程中,充分理解了负荷对分布式项目成败的决定性作用,同时对电改的迫切性有了切身的体会。 现如今,综合能源服务是热点,关注度很高。大家一致认为从用户需求入手、深入了解负荷特点、因地制宜开展工作是做成、做好项目的前提,但在很多介绍材料中,经常会出现以电为核心、以智能电网为核心等观点。尽管在电力自动化厂家工作将近二十年,本人觉得这并不符合综合能源服务的思想,原因如下: 1.综合能源服务项目的建设原则是因地制宜、按需定制,一开始就扣上以电为核心的帽子,相当于自缚手脚,不利于项目开展。 2. 一次能源气、风、光,二次能源冷、热、电,各种能源形式各具特色,在多姿多彩的用户需求面前,合适是最重要的,没有核心、非核心之分。 电的品质高、标准化固然是其优点,但也带来了柔性不够、难以存储的不足。相对而言,热能的品质差别很大但灵活性好,高品好质的可以发电,中上品质的可以提供工业蒸汽,中下品质的可以制冷/热,最不济的提供生活热水。同时,热能适合存储、具有较好的惯性,具有实现多能实时互补、互济的先天优势。与电配合时,可以提升电的灵活性。 在园区或楼宇场合,在大电网的支撑下,围绕着热进行能源系统规划和设计,项目的可行性相对比较高。 天然气也是如此,虽然是一次能源,但通过CCHP、PTG、FC等技术,与冷、热、电、氢等能源灵活转换。相比热能,又具有远距离传输的优势。 3.电力不是一次能源,大部分情况下也不是终端能源。目前在中国,终端能源当中电力的占比只有25%左右[1]。既然要从用户侧入手,就得花大力气、深入分析用户的实际负荷。 虽然电能替代可以提高能源利用效率,但在很多过程工业领域,压缩机而不是电动机是动力设备,蒸汽而不是电力是主要动力来源,比如建材、冶金、造纸、化工、食品、药品等行业,热电比都超过了3[2]。 国网能源研究院发布的《中国能源电力发展展望2018》显示,随着工业、建筑、交通等各部门的电气化、自动化、智能化发展,清洁电力供应的优势将逐步显现,电能在终端用能结构中占比持续提升,2035年提高至32%-38%,2050年有望增至47%左右。就是说,即使到了2050年,超过50%的终端能源仍然不是电 4.开展综合能源服务的初衷之一是提高能源利用效率,这需要从能源的产生、传输、使用等多个角度开展工作。片面的强调以电为核心,难免会忽视其他专业的重要性,不利于能源效率的提升。 举个例子,北方冬天取暖,不能散烧煤了,要么煤改气、要么煤改电,后者就是现在提的电能替代的一种形式。相比电锅炉,热泵的能效指数要高得多,更符合电能替代的要求。热泵工作过程中,电虽然出力,但并不产生热,只是热的搬运工(和农夫山泉的广告词好像,)。热泵的设计、性能提升更加依赖于热能工程、工程热物理、暖通等专业,而不是电气专业。 火电厂中也有类似的情况,从亚临界到超临界到超超临界机组,对发电效率提升起决定性作用的是锅炉、汽机,而不是发电机。 5. 从服务角度来说,与电相比,其他能源形式的服务工作多多少少存在一定的差距,比如量测数据、设备运维、效率监视等。因此,提升综合能源服务质量,或许其他能源更为迫切。 本人不提倡以电为核心的口号,并不反对以电核心的综合能源项目,有的项目就得以电为核心。电是高品质能源,标准化程度高,适合远距离传输且损耗小,因此较大区域范围的综合能源项目就可以电为核心。再比如,以风电、光伏等可再生能源发电为主的项目,为了有效的抑制电源的间歇性、实现与大电网友好互动以实现最大程度消纳可再生能源的目的,也要将以电为核心的理念贯穿于各个环节。 最近,国内电力系统三位大咖李立浧院士、郭剑波院士、饶宏院长共同主编了一本书《智能电网与能源网融合技术》。在第二章“智能电网和智能能源网融合”,提到了三种模式,分别是“智能电网2.0”,“互联能源网”,“互联网 能源网”。 智能电网2.0模式下,电力行业主导,以电为核心,对应广域能源互联网。 互联能源网模式下,智能电网与能源网同为平等主体,无须以何种能源网络为主导,“去中心化”,对应区域与用户级的智能能源网。书中第六章“区域与用户级智能能源网”由天津大学王成山、王丹和贾宏杰三位教授执笔,详细介绍了互联能源网模式。 第三种模式使用互联网思维改造传统能源行业,形式多元化,物理层面的融合更多受到市场行为的支配。此时,物理网络运营商将扮演物流公司的角色,为能源供应、需求双方提供能源输送通道,并借助大数据、云计算等技术促进能源网安全、可靠、经济运行。

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