欧盟报告提出数字化能源系统4.0九大建议

作者: 2016-08-02 20:21 来源:战略情报研究部
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欧洲智能电网技术平台6月发布《数字化能源系统4.0》[1]报告指出,数字化技术对于实现21世纪安全可靠、经济可行、气候友好的能源系统至关重要,通过监测、传输和分析各个参与者产生的数据来合理运行能源系统,发输配售用等各个环节的数字化转型将带来重大效益(表1)。

表1  能源系统各环节数字化转型带来的预期效益

数字化应用

预期效益

波动性可再生能源发电预测

改进的预测工具结合削减、无功功率补偿和动态输电容量等手段使得电网更高效运行

提高供电可靠性,增加可再生能源占比,降低运营成本和资本支出,改善电力服务质量

网络规划与运营

数字化网络规划方案改良,利用信息技术与运营技术的融合、大数据和预测服务智能运营能源网络,输配网络和发电方的资产新模式:智能产品、数据驱动型商业模式、技术驱动型用户参与

提高供电可靠性,增加可再生能源占比,降低运营成本和资本支出,改善电力服务质量,提供实时电力资产监管降低故障发生率,灵活需求侧管理

零售方和集成商

市场推动方(如配电系统运营商)提供的数据可供其他商业团体用于推动市场运营

集成灵活需求侧管理,市场运营中能够将网络限制纳入考量

用户参与电力市场

利用大数据和物联网开展用户全面能源管理,公用电力机构采用智能设备理解用户行为

削峰填谷和组合优化,集成灵活需求侧管理,减少损耗,确保电网安全运行

电力调度

数字化工具使得输电系统运营商更有效地进行网络调度

更好地匹配能源结构的供应侧和需求侧

集成电动汽车和储能

储能设备和电动汽车可作为分布式能源并网解决方案的一部分

提高供应可靠性,降低电网升级成本,避免过电压

通过协调电子市场交易提高灵活性

市场推动方(如配电系统运营商)提供的数据可供其他商业团体用于推动市场运营

提高灵活性支持本地网络,改进国际市场模式,开发合适的用于利益相关方互动的市场模型

报告指出,目前大部分上述数字化应用还仅处于创新阶段,尚未进入实际应用,为推动尽早实现预期效益,报告为各利益相关方提出了9项建议:

1、抓住不可逆转的数字化转型机遇。能源网络数字化进程正在持续深化,大型配电系统运营商(DSO)正在调研如何以最小的成本和高度的灵活性来智能运行电网、提高分布式发电占比、大量集成储能以及智能计量和利用网络大数据;而小型DSO也需要参与到智能电网运营联盟中分享实践经验。

2、数字化智能电网能够实现即插即用。市场上还没有一种端到端的解决方案能够提供完全兼容和易于实施的数据采集与监控(SCADA)和信息通信服务,但基于实时预测分析大数据服务的信息/运营技术集成或融合平台在更有效地实施解决方案时能够发挥重要作用。

3、利用数字仿真模型提高信息通信基础设施服务能力。由于通信成本和低压电网的辐射状构造,中压电网监控活动通常比低压电网优先级更高,使得智能转换操作的可行性更低。而仿真模型可作为配电系统运营商的强大工具,来识别电网中的薄弱点和最经济合理的电网运行方式。传感器数据结合电网分析工具能够有效提高运营商对网络中电力流动的预见,减少需要安装启用硬件的区域数量。

4、发展开放式电子交易市场能够加速能源系统数字化。DSO和零售商应通过电子交易市场相联系,并交易B2B或B2C数字化服务。接入这些电子交易市场也应该对技术与能源服务提供方开放。应以安全方式向第三方进行数据共享,需符合个人数据保护相关监管法规。建议DSO、零售商和第三方技术与服务提供方雇用大数据科学家和物联网专家开展预测预见分析和市场交易,这应该在这些电子交易市场中居于核心地位。

5、正确引导的数据保密行为将加速数字化转型。一般电网运营商在关于其电网拓扑结构和其他相关数据保密方面有严格的政策,但随着数字化转型和智能网络控制的可行性增加,电网运营商与第三方如研究机构共享实际运行数据将有助于创新活动的开展,因此需要正确引导相应的数据保密行为以加速知识发现和竞争力的提高。

6、智能管理能够成功集成更多的可再生能源。需要制定新的监管框架,支持将日益增强的发电预测能力和无功功率控制与有选择削减等措施结合起来,能够有效提高电网承载能力,并以更低的成本并入可再生能源,而不需要耗资巨大的电网升级。

7、协调运用数字化技术创建开放透明的灵活市场。为解决在能源系统中提高灵活需求侧管理占比和开发透明的市场模型的挑战,需要协调运用数据处理、物联网和预测分析平台等数字化技术,以正确定义零售商、集成商和消费者之间的关系和商业模式。

8、应用自动化技术转变居民能源消费模式。需求侧响应已在部分欧盟成员国发挥积极作用,其他国家也需通过推出合适的市场产品尽快将灵活消费模式集成到市场中。智能住宅目前还没有与能源市场连接起来,当采用动态能源价格后,应向家庭消费者提供激励措施转向灵活消费模式,同时技术提供商需要开发家电控制设备。

9、持续向颠覆性数字化技术投资。全球气候变化给能源部门带来了巨大的挑战。到2050年的能源结构、网络运行和消费者在能源系统中的作用等还存在着很大的不确定性。因此,长期持续地向颠覆性技术研发投资是必不可少的。                                   

(陈伟)

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