英国资助构建净零能源系统
2月5日,英国天然气电力市场办公室(Ofgem)宣布,第四轮“战略创新基金”(SIF)资助3670万英镑(约合3.38亿元人民币)支持25个项目[1],旨在将创新解决方案转化为融入英国能源网络日常运营的新产品和服务,为消费者提供世界领先的清洁、可负担能源供应系统。SIF是2021年成立的为期5年、资金为4.5亿英镑的基金,旨在推动英国能源网络的创新和转型。
1、大型示范项目。3160万英镑资助5个项目,具体包括:架空线路评级中环境输入参数的重新评估项目,将采用系统建模技术,结合高分辨率天气和地形数据,为英国能源网络协会制定一项更准确、面向未来的架空线路评级规范,以应对可再生能源快速发展带来的系统容量挑战;智慧网络升级项目,开发新颖的商业模型和协调的市场方法,通过量身定制的合同框架,使住房部门能够参与电力灵活性市场;自然网络项目,开展基于自然的解决方案(NbS)的下一阶段试验,以开发融资模型,并将自然嵌入基础设施规划;2050路径项目,通过利用每个变电站的现有数据集、数字模型和自动化“记分卡”,预测需求增长、确定投资优先级和集群工作效率,旨在创建一种以消费者为中心的新方法来规划2050年线网和实施低压电网升级;创建一个数字平台,利用人工智能和地理空间测绘技术简化土地通行权协议的流程。
2、初期开发项目。330万英镑资助7个项目,包括:开发和验证多矢量微电网如何帮助工业和商业场所脱碳、提升韧性和提供灵活性;探索将低成本氢气生产和储存作为解决方案的潜力;通过捕获和分析实时运行数据,以检测磨损、热不平衡和性能下降的早期迹象,从而最大限度地减少停电,延长资产寿命,并增强整体网络可靠性;开发一个结合货运类型、智能能源计划和创新商业模型的地理空间信息框架,为电网和物流运营商提供可操作的路径,实现可扩展、可负担且对电网友好的货运电气化;开发和演示新型“刚性”和“混合”网状高压直流系统,将海上风电更好地整合到能源系统中;探索智能充电和双向充电技术,创建一个虚拟电厂,在停电期间可保护依赖医疗设备的家庭;利用生物甲烷化技术,向转化器内注入氢气以转化额外的二氧化碳,旨在动态提高生物甲烷的输出并支持电网平衡。
3、探索性项目。180万英镑资助13个项目,主要包括:直流电网拓扑中超导故障限流器限制电抗器应用潜力,通过集成超导故障限流器来增强高压直流网络的保护和效率;面向电网的无线电力传输,将研究无线电力传输技术在电网连接中的技术可行性、采用障碍和成本效益影响;区域数字基础设施的预测与规划,将开发一个空间集成预测工具,帮助电力网络预测未来中大型数据中心需求的点位、时间和规模,同时整合地理空间分析、人工智能、电网连接和规划数据,以支持主动投资和预期性加固;杂酚油污染物的生物分解,针对用于保护电线杆的杂酚油对环境造成的污染风险,探索利用特定微生物的天然酶分解能力来净化污染物,提供一种替代高成本焚烧的环保方案,实现基础设施的更安全再利用并降低公共和环境风险;智能开放负载可见性交换,针对电动汽车、热泵和太阳能等低碳技术给本地电网带来的压力,利用开放标准和智能电表数据,提供低压电网的实时可见性和需求预测,提前规划并更好地利用现有资产;开关设备数字孪生,针对基于逆变器的资源中电力电子器件不可预测的退化问题,将先进的传感技术与人工智能/机器学习驱动的数字孪生分析相结合,旨在帮助运营商增强资产管理策略,更深入地了解设备状况,从而节省网络和消费者成本;生物甲烷接入点图谱,开发一个数字化的自助服务工具,帮助项目开发者识别最佳的燃气网络接入点;绿色替换,识别可替代化石丙烷的绿色增稠气体,并研究改进的测量技术如何为网络智能提供信息,以优化生物甲烷的注入;可再生能源获取,通过将农场、食品和林业残留物转化为清洁、灵活的绿色燃气,释放英国乡村的潜力;未来燃气网络设计的量子优化,首次探索利用量子启发优化技术应用于改进和加速未来燃气输送配置建模及全系统规划,评估这些技术在增强情景覆盖、整合额外能源载体、解决当前氢气和二氧化碳网络建模的计算限制以及提高规划输出粒度等方面的应用潜力。
(牛艺博)
[1] £36.7 Million to Deliver Net Zero Energy Networks for Consumers. https://www.ukri.org/news/36-7-million-to-deliver-net-zero-energy-networks-for-consumers/