本發(fā)明設(shè)計(jì)一種資源、負(fù)載及負(fù)荷分配、匹配方法,尤其涉及一種根據(jù)能源互聯(lián)網(wǎng)的特性和關(guān)鍵要素建立的基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方式。
背景技術(shù):
能源互聯(lián)網(wǎng)指一種包括發(fā)電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、供熱/冷系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的能源及數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施、電力設(shè)施、能源設(shè)施建設(shè)的日益進(jìn)步,能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對未來的能源發(fā)展提出了新的展望,同時(shí)也給電力科研、設(shè)計(jì)和建設(shè)機(jī)構(gòu)帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)與機(jī)遇。
能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行相比傳統(tǒng)能源供應(yīng),更加注重不同用能形式的協(xié)調(diào),除給用戶供電外,還可以通過冷網(wǎng)和熱網(wǎng)向用戶提供集中供冷供熱服務(wù)。而為了保證這種服務(wù),并綜合考慮能源利用率以及系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,能源互聯(lián)網(wǎng)的冷、熱、電終端消費(fèi)需要一定的總量水平和合理的比例區(qū)間。而能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行管理方應(yīng)該可以通過用戶用能習(xí)慣、負(fù)荷預(yù)測、能源輸入價(jià)格以及設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)籌制定符合能源互聯(lián)網(wǎng)最大經(jīng)濟(jì)利益的套餐,套餐組成除包括各類能源的消費(fèi)總量外,還應(yīng)包括不同時(shí)間段的用能量。
而現(xiàn)有技術(shù)或是僅用于數(shù)據(jù)監(jiān)測、或是只計(jì)算售賣價(jià)值、或功能單一,所以對能源互聯(lián)網(wǎng)的綜合考量建設(shè)領(lǐng)域的研究力度甚少。
綜上所述,如何建設(shè)出更為合理的能源互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了一個急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,該能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù)將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量儲存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型網(wǎng)絡(luò),能源互聯(lián)網(wǎng)將電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來,以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動的能量對等交換與共享的網(wǎng)絡(luò),能源互聯(lián)網(wǎng)通過先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序?qū)⒛茉瓷a(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來,形成了能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎(chǔ)。
本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其具體如下所述:
一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,包括如下步驟:
1)首先設(shè)計(jì)分布式供能單元:
所述的分布式供能單元其具體為一由多種形式的分布式能源供給/采集單元和多個供能系統(tǒng)所集成的總供/儲能系統(tǒng),該分布式供能單元的輸入與輸出能源形式和內(nèi)部構(gòu)成形式均具有顯著的多樣性-即,分布式供能單元其內(nèi)部相對獨(dú)立的各個能源子系統(tǒng)之間存在大量的能量、物質(zhì)傳遞和交換過程;
2)再設(shè)計(jì)組網(wǎng)結(jié)構(gòu),該組網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)互聯(lián)的設(shè)計(jì)和自由接入技術(shù)的設(shè)計(jì),其具體分別如下:
2a)冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì):
由于能源互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)冷、熱、電物理互聯(lián),所以需要構(gòu)建多能量流系統(tǒng),該多能量流系統(tǒng)將各種一次能源,特別是可再生能源轉(zhuǎn)化成二次電力能源,通過步驟1)中的分布式供能單元的分布式熱力供給/采集單元、總供/儲能系統(tǒng)和電網(wǎng)等來管理能量流,并在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)能源的互聯(lián)和共享,該冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)需要考慮到靈活性和可控性極高的電力網(wǎng)絡(luò),故采用了能源互聯(lián)網(wǎng)的柔性控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)靈活高效的電能變換,優(yōu)化能量傳輸路徑,并提供多種兼容性的電能輸出接口,本步驟中,能源互聯(lián)網(wǎng)將分布式熱力供給/采集單元、總供/儲能系統(tǒng)、電網(wǎng)及負(fù)載組成一互聯(lián)的微型能源網(wǎng)絡(luò),并通過“源網(wǎng)荷”的協(xié)調(diào)互動實(shí)現(xiàn)能量的平衡;
本步驟是根據(jù)不同的能源結(jié)構(gòu)因地制宜地研究組網(wǎng)結(jié)構(gòu),能幫助項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)能源高效配置、高效利用、多能互補(bǔ),這些均是能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。
2b)數(shù)據(jù)互聯(lián)的設(shè)計(jì):
所述的數(shù)據(jù)互聯(lián)是能源互聯(lián)網(wǎng)的另一核心思想,該數(shù)據(jù)互聯(lián)是以信息流控制能量流,僅有上述步驟2a)中的冷、熱、電物理互聯(lián)是無法成為能源互聯(lián)網(wǎng)的,數(shù)據(jù)互聯(lián)則實(shí)現(xiàn)了盤活和優(yōu)化資源的供需對接,即通過互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源資源的數(shù)據(jù)化和透明化,并將數(shù)據(jù)開放給產(chǎn)消者,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,盤活閑置的能源資源;
2c)自由接入技術(shù)的設(shè)計(jì),該步驟包括能源互聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)的確立和綜合管廊技術(shù),其具體為:
2c1)能源互聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)的確立:
所述的能源互聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)需要以互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)制定各種能源模塊、子網(wǎng)及用戶的接入標(biāo)準(zhǔn),包括:支撐多類型能源的開放互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)、支撐能量自由傳輸和用戶的廣泛深度參與的自由多邊架構(gòu)、支撐眾籌眾創(chuàng)的能源互聯(lián)網(wǎng)市場和金融運(yùn)行機(jī)制和支撐高滲透可再生能源的接入和消納的技術(shù)規(guī)定;
2c2)綜合管廊技術(shù):
由于能源互聯(lián)網(wǎng)需要以更加全面的管網(wǎng)來保證設(shè)備的自由接入,所以采用了綜合管廊技術(shù)來解決物理設(shè)備共聯(lián)的問題,該綜合管廊就是地下城市管道綜合走廊,即在城市地下建造一個隧道空間,將電力、通訊,燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線集于一體,設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理,是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”,該綜合管廊在城市內(nèi)部鋪設(shè)能源輸送主干道,保證任何能量模塊接入該主干道均可找到自身需要的能源,不僅節(jié)省了用地,也可以保證用戶能量需求;
3)最后設(shè)計(jì)運(yùn)行交易機(jī)制,該運(yùn)行交易機(jī)制包括運(yùn)行機(jī)制和市場機(jī)制,其具體如下:
3a)運(yùn)行機(jī)制包括源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制和價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制,具體如下:
3a1)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制:
由于能源互聯(lián)網(wǎng)是要構(gòu)建一個以電力系統(tǒng)為核心與紐帶,具有能量流與信息流雙向流動特性的大能源互聯(lián)圈,除了在網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)橫向多能源體互補(bǔ)外,也要實(shí)現(xiàn)更廣泛意義上的縱向“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)互動,在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下,“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化有了更深層次的含義,“源”包括石油、電力、天然氣等多種能源資源,“網(wǎng)”包括電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源網(wǎng)絡(luò),“荷”不僅包括電力負(fù)荷,還有用戶的多種能源需求,而“儲”則主要指能源資源的多種倉儲設(shè)施及儲備方法,該源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制主要包含以下2個方面:
3a1a)橫向多源互補(bǔ),該“橫向多源互補(bǔ)”是從電力系統(tǒng)“源—源互補(bǔ)”的理念衍生而來,能源互聯(lián)網(wǎng)中的“橫向多源互補(bǔ)”是指電力系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、天然氣供應(yīng)系統(tǒng)等多種能源資源之間的互補(bǔ)協(xié)調(diào),突出強(qiáng)調(diào)各類能源之間的“可替代性”,用戶不僅可以在其中任意選擇不同能源,也可自由選擇能源資源的取用方式;
3a1b)縱向“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào),能源互聯(lián)網(wǎng)中的“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)主要是指2個方面:通過多種能量轉(zhuǎn)換技術(shù)及信息流、能量流交互技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源資源的開發(fā)利用和資源運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、能量傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的相互協(xié)調(diào);將用戶的多種用能需求統(tǒng)一為一個整體,使電力需求側(cè)管理進(jìn)一步擴(kuò)大化成為全能源領(lǐng)域的“綜合用能管理”,將廣義需求側(cè)資源在促進(jìn)清潔能源消納、保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的作用進(jìn)一步放大化;
3a2)價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制:
由于能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的清潔能源比例很高,清潔能源出力特性與用戶傳統(tǒng)負(fù)荷特性存在較大的不匹配性,能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)能提供穩(wěn)定出力的調(diào)峰設(shè)備并不多,若跟傳統(tǒng)電網(wǎng)一樣采用源側(cè)單向調(diào)節(jié),則將付出較大的能耗及經(jīng)濟(jì)代價(jià),通過價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制建立實(shí)時(shí)能源價(jià)格市場,在清潔能源比例較高的時(shí)候,通過較低的電價(jià)鼓勵用戶積極消納,在清潔能源比例較低的時(shí)候,通過較高電價(jià)抑制用戶用能,通過制定套餐、或者調(diào)整價(jià)格促進(jìn)用戶合理消費(fèi)并調(diào)整能源消費(fèi)比例;
本步驟的設(shè)計(jì)目的在于,在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下,信息系統(tǒng)的作用將得到大幅度的提升,能源的實(shí)時(shí)使用價(jià)格可以通過網(wǎng)絡(luò)快速傳導(dǎo)到用戶側(cè)。另外,能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)用能設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)系緊密,采用終端設(shè)備,例如手機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)用能設(shè)備更加便捷。因此,采用價(jià)格杠桿來調(diào)節(jié)用能大小變得更加現(xiàn)實(shí),該價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制通過研究制訂提高用戶用能感受的綠色產(chǎn)品套餐,通過合理的價(jià)格機(jī)制及需求側(cè)響應(yīng)措施引導(dǎo)用戶用電主動追蹤清潔能源發(fā)電出力。而能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行相比傳統(tǒng)能源供應(yīng),更加注重不同用能形式的協(xié)調(diào),除給用戶供電外,還可以通過冷網(wǎng)和熱網(wǎng)向用戶提供集中供冷供熱服務(wù)。為了保證能源利用率以及系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,能源互聯(lián)網(wǎng)的冷熱電終端消費(fèi)需要一定的總量水平和合理的比例區(qū)間。能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行管理方可通過用戶用能習(xí)慣、負(fù)荷預(yù)測、能源輸入價(jià)格以及設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)籌制定符合能源互聯(lián)網(wǎng)最大經(jīng)濟(jì)利益的套餐,套餐組成除包括各類能源的消費(fèi)總量外,還應(yīng)包括不同時(shí)間段的用能量。
3b)市場機(jī)制,該市場機(jī)制的特點(diǎn)在于構(gòu)建并完善能源互聯(lián)網(wǎng)市場體系。能源互聯(lián)網(wǎng)形成的關(guān)鍵是開放的市場,因此有必要深化能源體制改革,建立統(tǒng)一開放、有序競爭的現(xiàn)代能源互聯(lián)網(wǎng)市場體系,發(fā)揮市場在優(yōu)化資源配置的作用,市場機(jī)制可選的交易機(jī)制如下:
3b1)采用基于互聯(lián)網(wǎng)的多元化多交易平臺,將壟斷市場逐步轉(zhuǎn)向競爭性市場,使交易平臺間存在合理的競爭;
3b2)給予能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)用戶更多選擇權(quán),使其自由選擇交易平臺,隨著交易組織的增多,用戶可選擇的交易平臺也多種多樣,極大地增加了用戶選擇權(quán);
3b3)C2C交易逐漸取代B2B、B2C,并成為重要交易模式,在傳統(tǒng)的能源體系下,交易都是在企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與個人之間開展,能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)使得原有能源消費(fèi)者也可以成為能源生產(chǎn)者,交易雙方的規(guī)模不再受限制,同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)為其交易提供了便利,因此有必要適應(yīng)發(fā)展潮流,大力發(fā)展C2C模式;
3b4)科學(xué)激勵和合理引導(dǎo)下的用戶自主決策,未來,用戶決策將完全基于市場自由進(jìn)行,這與傳統(tǒng)的集中調(diào)度方式相比,在方便、快捷的同時(shí),也不利于能源消費(fèi)的控制,不利于節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn),因此,應(yīng)通過科學(xué)的激勵和合理的引導(dǎo)使用戶在自主決策的同時(shí)兼顧低碳環(huán)保;
3b5)保證交易組織和運(yùn)營平臺的安全、方便、科學(xué)激勵,交易組織的核心競爭力是能夠滿足客戶的最高需求,安全、方便、科學(xué)激勵三者缺一不可;
3b6)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)阻塞懲罰賠付成本,保證能源交易的運(yùn)營與物理傳輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營相協(xié)調(diào),任何交易的執(zhí)行都需要依附于物理平臺進(jìn)行,隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn),交易量大幅上升,交易的無序性也不斷增強(qiáng),對物理傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來巨大壓力,因此,能源交易的運(yùn)營必須與物理傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)運(yùn)作,以保證交易的順利執(zhí)行;
3b7)建立交易信用制度,并由互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息漸進(jìn)式反饋積累;交易信用制度的建立是一個循序漸進(jìn)的過程,這中間需要大量交易雙方信息的反饋,基于這些反饋信息,能夠判斷交易雙方的信用情況,同時(shí)也推動了交易信用制度的確立;
3b8)政府和運(yùn)營管理部門對各種平臺交易進(jìn)行規(guī)范,政府和相關(guān)管理部門應(yīng)當(dāng)盡到監(jiān)管到位的職責(zé),制定相關(guān)法規(guī)條文、技術(shù)準(zhǔn)則等,對各類平臺交易進(jìn)行規(guī)范,在系統(tǒng)運(yùn)營過程中,由于運(yùn)營管理部門向用戶承擔(dān)了供電、供熱、供氣以及用電診斷、用能方案優(yōu)化設(shè)計(jì)等職責(zé),還為能源互聯(lián)網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶提供了能源輸送渠道,因此系統(tǒng)運(yùn)營商的收益可包括電費(fèi)、輸配電費(fèi)、能源信息服務(wù)費(fèi)、供暖費(fèi)及其他能源費(fèi)用等。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的步驟1)中的分布式供能單元由電動力、余熱利用、風(fēng)機(jī)、光伏及蓄能等多個能源子系統(tǒng)集成構(gòu)成,可通過能量的梯級利用、多能源互補(bǔ)、蓄能結(jié)合等要求設(shè)計(jì)出不同的分布式供能單元。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的步驟2a)的冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)中,其能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)??纱罂尚?,組織方式可以由各種規(guī)模不同的分布式微能源網(wǎng)電網(wǎng)組成,也可以由大規(guī)模能源站集中供能。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的步驟2a)的冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)中,其能源互聯(lián)網(wǎng)對于分布式的可再生能源則使其形成就地收集、就地存儲和就地使用能源的微單元,作為一個可調(diào)度負(fù)荷,與電網(wǎng)進(jìn)行快速交互、響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的步驟2c2)的綜合管廊技術(shù),該綜合管廊技術(shù)考慮到區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的綜合用能需求,管廊內(nèi)可設(shè)置放入電纜管道、冷水管道、熱蒸汽管道、熱水管道、天然氣管道、通訊網(wǎng)管道及自來水、生活污水管道等,其中的熱蒸汽管網(wǎng)為主要的熱網(wǎng)傳輸工具。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的步驟2c2)的綜合管廊技術(shù),其管廊的橫斷面布置應(yīng)保證天然氣管道,熱蒸汽管道、熱水管道,電纜、通訊管道和冷水管道、自來水、生活污水管道,這四部分管道分別敷設(shè)在各自獨(dú)立的艙室內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的冷水管道由于冷水損耗較大,當(dāng)傳輸距離過長時(shí),應(yīng)在用戶端安裝吸收式制冷機(jī),從能源站傳輸熱蒸汽到用戶端,在用戶端轉(zhuǎn)換生成冷量供應(yīng)。
上述的綜合管廊技術(shù)的地下綜合管廊系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)中的管徑需滿足以下要求:
(1)熱蒸汽管徑不小于DN500
(2)冷水(供)、冷水(回)管徑不小于DN500
(3)熱水(供)、熱水(回)管徑不小于DN300
(4)天然氣管網(wǎng)耐氣壓不小于1MPa,管徑不小于DN500
(5)電纜管溝按照8回10kV(截面800mm2)預(yù)留。
(6)通訊網(wǎng)內(nèi)采用綜合布線方式,預(yù)留足夠的空間放入光纖、光纜等。地下綜合管廊系統(tǒng)可與市政隧道(道路)等合建,并考慮足夠的工作人員通道,方便電力、通信、燃?xì)?、供排水等市政設(shè)施的維護(hù)和檢修。地下綜合管廊在實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò)自由接入的同時(shí),也避免了頻繁挖掘道路而對交通和居民出行造成影響和干擾,保持路容完整和美觀。有效利用了道路下的空間,節(jié)約了城市用地。由于減少了道路的桿柱及各種管線的檢查井、室等,優(yōu)美了城市的景觀。
由于能源互聯(lián)網(wǎng)需要以更加全面的信息通道來保證信息網(wǎng)的多元化,建議地下綜合管廊內(nèi)的通訊網(wǎng)絡(luò)采用綜合布線的方式解決信息網(wǎng)路的構(gòu)建,該綜合布線是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內(nèi)或建筑群之間的信息傳輸通道。通過它可使話音設(shè)備、數(shù)據(jù)設(shè)備、交換設(shè)備及各種控制設(shè)備與信息管理系統(tǒng)連接起來,同時(shí)也使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連的綜合布線。它還包括建筑物外部網(wǎng)絡(luò)或電信線路的連接點(diǎn)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備之間的所有線纜及相關(guān)的連接部件。綜合布線由不同系列和規(guī)格的部件組成,這些部件可用來構(gòu)建各種子系統(tǒng),它們都有各自的具體用途,不僅易于實(shí)施,而且能隨需求的變化而平穩(wěn)升級。
結(jié)合步驟2c2)的綜合管廊技術(shù)使得本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法組成的能源互聯(lián)網(wǎng)能根據(jù)需要采用層次分明的控制模式來保證各種能量管理系統(tǒng)的有效互動,能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的能源管理系統(tǒng),分為建筑能源管理系統(tǒng)、區(qū)域能源管理系統(tǒng)。建筑能源管理系統(tǒng)是管理建筑內(nèi)的冷熱電三聯(lián)供、冷熱源設(shè)備、蓄冷/熱設(shè)備、電動充電樁、光伏和風(fēng)電設(shè)備等,指導(dǎo)用戶在綜合能源網(wǎng)絡(luò)中與源網(wǎng)交互實(shí)現(xiàn)節(jié)能,區(qū)域能源管理系統(tǒng)管理各建筑的能源管理系統(tǒng),并對區(qū)域內(nèi)多種能源供應(yīng)狀態(tài)及綜合能效水平進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化。新建的能量模塊采納了同樣標(biāo)準(zhǔn)制定的能源管理系統(tǒng)即可自由接入?yún)^(qū)域能源管理系統(tǒng),并接受其優(yōu)化調(diào)度。
根據(jù)本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,其特征在于,所述的步驟3a1)的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制,可根據(jù)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際情況,制定參與需求響應(yīng)的用戶范圍、用戶參與需求響應(yīng)的方式以及需求響應(yīng)的控制模式,其響應(yīng)手段包括:自身的冷、熱、電儲能系統(tǒng);通過面向網(wǎng)內(nèi)用戶的現(xiàn)貨能源價(jià)格、套餐外零售價(jià)格引導(dǎo)用戶用能;以及通過對用戶統(tǒng)一用能管理控制用戶側(cè)用能功率。
上述設(shè)計(jì)目的在于,傳統(tǒng)電網(wǎng)公司用戶響應(yīng)模式和能源互聯(lián)網(wǎng)公司管理模式有著區(qū)別,而用戶需求響應(yīng)是未來能源發(fā)展的基礎(chǔ),但目前來看,電網(wǎng)公司、燃?xì)夤净蚶錈岱?wù)公司要對分散獨(dú)立用戶實(shí)現(xiàn)需求管理存在較大難度。而能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)課題將能源公司作為整體實(shí)現(xiàn)用戶需求響應(yīng),將分散難以控制的單個負(fù)荷聚集為一定規(guī)模的可控負(fù)荷。
使用本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法獲得了如下有益效果:
1.本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù)將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量儲存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型網(wǎng)絡(luò),能源互聯(lián)網(wǎng)將電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來,以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動的能量對等交換與共享的網(wǎng)絡(luò);
2.使用本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法設(shè)置的能源互聯(lián)網(wǎng)通過先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序?qū)⒛茉瓷a(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來,形成了能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎(chǔ),其響應(yīng)迅速而且優(yōu)化,使之成為更為合理的能源互聯(lián)網(wǎng)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法的能源互聯(lián)網(wǎng)能量流與信息流協(xié)調(diào)運(yùn)行示意圖;
圖2為本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法的綜合管廊技術(shù)的地下綜合管廊系統(tǒng)的各個管道分配示意圖;
圖3為傳統(tǒng)電網(wǎng)公司用戶響應(yīng)模式和能源互聯(lián)網(wǎng)公司管理模式的區(qū)別示意圖;
圖4為本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例
一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法,包括如下步驟:
1)首先設(shè)計(jì)分布式供能單元:
所述的分布式供能單元其具體為一由多種形式的分布式能源供給/采集單元和多個供能系統(tǒng)所集成的總供/儲能系統(tǒng),該分布式供能單元的輸入與輸出能源形式和內(nèi)部構(gòu)成形式均具有顯著的多樣性-即,分布式供能單元其內(nèi)部相對獨(dú)立的各個能源子系統(tǒng)之間存在大量的能量、物質(zhì)傳遞和交換過程;
2)再設(shè)計(jì)組網(wǎng)結(jié)構(gòu),該組網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)互聯(lián)的設(shè)計(jì)和自由接入技術(shù)的設(shè)計(jì),其具體分別如下:
2a)冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì):
由于能源互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)冷、熱、電物理互聯(lián),所以需要構(gòu)建多能量流系統(tǒng),該多能量流系統(tǒng)將各種一次能源,特別是可再生能源轉(zhuǎn)化成二次電力能源,通過步驟1)中的分布式供能單元的分布式熱力供給/采集單元、總供/儲能系統(tǒng)和電網(wǎng)等來管理能量流,并在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)能源的互聯(lián)和共享,該冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)需要考慮到靈活性和可控性極高的電力網(wǎng)絡(luò),故采用了能源互聯(lián)網(wǎng)的柔性控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)靈活高效的電能變換,優(yōu)化能量傳輸路徑,并提供多種兼容性的電能輸出接口,本步驟中,能源互聯(lián)網(wǎng)將分布式熱力供給/采集單元、總供/儲能系統(tǒng)、電網(wǎng)及負(fù)載組成一互聯(lián)的微型能源網(wǎng)絡(luò),并通過“源網(wǎng)荷”的協(xié)調(diào)互動實(shí)現(xiàn)能量的平衡;
本步驟是根據(jù)不同的能源結(jié)構(gòu)因地制宜地研究組網(wǎng)結(jié)構(gòu),能幫助項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)能源高效配置、高效利用、多能互補(bǔ),這些均是能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。
2b)數(shù)據(jù)互聯(lián)的設(shè)計(jì):
所述的數(shù)據(jù)互聯(lián)是能源互聯(lián)網(wǎng)的另一核心思想,該數(shù)據(jù)互聯(lián)是以信息流控制能量流,僅有上述步驟2a)中的冷、熱、電物理互聯(lián)是無法成為能源互聯(lián)網(wǎng)的,數(shù)據(jù)互聯(lián)則實(shí)現(xiàn)了盤活和優(yōu)化資源的供需對接,即通過互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源資源的數(shù)據(jù)化和透明化,并將數(shù)據(jù)開放給產(chǎn)消者,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,盤活閑置的能源資源(如圖1所示);
2c)自由接入技術(shù)的設(shè)計(jì),該步驟包括能源互聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)的確立和綜合管廊技術(shù),其具體為:
2c1)能源互聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)的確立:
所述的能源互聯(lián)網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)需要以互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)制定各種能源模塊、子網(wǎng)及用戶的接入標(biāo)準(zhǔn),包括:支撐多類型能源的開放互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)、支撐能量自由傳輸和用戶的廣泛深度參與的自由多邊架構(gòu)、支撐眾籌眾創(chuàng)的能源互聯(lián)網(wǎng)市場和金融運(yùn)行機(jī)制和支撐高滲透可再生能源的接入和消納的技術(shù)規(guī)定;
2c2)綜合管廊技術(shù):
由于能源互聯(lián)網(wǎng)需要以更加全面的管網(wǎng)來保證設(shè)備的自由接入,所以采用了綜合管廊技術(shù)來解決物理設(shè)備共聯(lián)的問題,該綜合管廊就是地下城市管道綜合走廊,即在城市地下建造一個隧道空間,將電力、通訊,燃?xì)狻⒐?、給排水等各種工程管線集于一體,設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理,是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”,該綜合管廊在城市內(nèi)部鋪設(shè)能源輸送主干道,保證任何能量模塊接入該主干道均可找到自身需要的能源,不僅節(jié)省了用地,也可以保證用戶能量需求;
3)最后設(shè)計(jì)運(yùn)行交易機(jī)制,該運(yùn)行交易機(jī)制包括運(yùn)行機(jī)制和市場機(jī)制,其具體如下:
3a)運(yùn)行機(jī)制包括源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制和價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制,具體如下:
3a1)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制:
由于能源互聯(lián)網(wǎng)是要構(gòu)建一個以電力系統(tǒng)為核心與紐帶,具有能量流與信息流雙向流動特性的大能源互聯(lián)圈,除了在網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)橫向多能源體互補(bǔ)外,也要實(shí)現(xiàn)更廣泛意義上的縱向“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)互動,在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下,“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)優(yōu)化有了更深層次的含義,“源”包括石油、電力、天然氣等多種能源資源,“網(wǎng)”包括電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源網(wǎng)絡(luò),“荷”不僅包括電力負(fù)荷,還有用戶的多種能源需求,而“儲”則主要指能源資源的多種倉儲設(shè)施及儲備方法,該源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制主要包含以下2個方面:
3a1a)橫向多源互補(bǔ),該“橫向多源互補(bǔ)”是從電力系統(tǒng)“源—源互補(bǔ)”的理念衍生而來,能源互聯(lián)網(wǎng)中的“橫向多源互補(bǔ)”是指電力系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、天然氣供應(yīng)系統(tǒng)等多種能源資源之間的互補(bǔ)協(xié)調(diào),突出強(qiáng)調(diào)各類能源之間的“可替代性”,用戶不僅可以在其中任意選擇不同能源,也可自由選擇能源資源的取用方式;
3a1b)縱向“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào),能源互聯(lián)網(wǎng)中的“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)主要是指2個方面:通過多種能量轉(zhuǎn)換技術(shù)及信息流、能量流交互技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源資源的開發(fā)利用和資源運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、能量傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的相互協(xié)調(diào);將用戶的多種用能需求統(tǒng)一為一個整體,使電力需求側(cè)管理進(jìn)一步擴(kuò)大化成為全能源領(lǐng)域的“綜合用能管理”,將廣義需求側(cè)資源在促進(jìn)清潔能源消納、保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的作用進(jìn)一步放大化;
3a2)價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制:
由于能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的清潔能源比例很高,清潔能源出力特性與用戶傳統(tǒng)負(fù)荷特性存在較大的不匹配性,能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)能提供穩(wěn)定出力的調(diào)峰設(shè)備并不多,若跟傳統(tǒng)電網(wǎng)一樣采用源側(cè)單向調(diào)節(jié),則將付出較大的能耗及經(jīng)濟(jì)代價(jià),通過價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制建立實(shí)時(shí)能源價(jià)格市場,在清潔能源比例較高的時(shí)候,通過較低的電價(jià)鼓勵用戶積極消納,在清潔能源比例較低的時(shí)候,通過較高電價(jià)抑制用戶用能,通過制定套餐、或者調(diào)整價(jià)格促進(jìn)用戶合理消費(fèi)并調(diào)整能源消費(fèi)比例;
本步驟的設(shè)計(jì)目的在于,在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下,信息系統(tǒng)的作用將得到大幅度的提升,能源的實(shí)時(shí)使用價(jià)格可以通過網(wǎng)絡(luò)快速傳導(dǎo)到用戶側(cè)。另外,能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)用能設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)系緊密,采用終端設(shè)備,例如手機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)用能設(shè)備更加便捷。因此,采用價(jià)格杠桿來調(diào)節(jié)用能大小變得更加現(xiàn)實(shí),該價(jià)格引導(dǎo)運(yùn)行機(jī)制通過研究制訂提高用戶用能感受的綠色產(chǎn)品套餐,通過合理的價(jià)格機(jī)制及需求側(cè)響應(yīng)措施引導(dǎo)用戶用電主動追蹤清潔能源發(fā)電出力。而能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行相比傳統(tǒng)能源供應(yīng),更加注重不同用能形式的協(xié)調(diào),除給用戶供電外,還可以通過冷網(wǎng)和熱網(wǎng)向用戶提供集中供冷供熱服務(wù)。為了保證能源利用率以及系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,能源互聯(lián)網(wǎng)的冷熱電終端消費(fèi)需要一定的總量水平和合理的比例區(qū)間。能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行管理方可通過用戶用能習(xí)慣、負(fù)荷預(yù)測、能源輸入價(jià)格以及設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)籌制定符合能源互聯(lián)網(wǎng)最大經(jīng)濟(jì)利益的套餐,套餐組成除包括各類能源的消費(fèi)總量外,還應(yīng)包括不同時(shí)間段的用能量。
3b)市場機(jī)制,該市場機(jī)制的特點(diǎn)在于構(gòu)建并完善能源互聯(lián)網(wǎng)市場體系。能源互聯(lián)網(wǎng)形成的關(guān)鍵是開放的市場,因此有必要深化能源體制改革,建立統(tǒng)一開放、有序競爭的現(xiàn)代能源互聯(lián)網(wǎng)市場體系,發(fā)揮市場在優(yōu)化資源配置的作用,市場機(jī)制可選的交易機(jī)制如下:
3b1)采用基于互聯(lián)網(wǎng)的多元化多交易平臺,將壟斷市場逐步轉(zhuǎn)向競爭性市場,使交易平臺間存在合理的競爭;
3b2)給予能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)用戶更多選擇權(quán),使其自由選擇交易平臺,隨著交易組織的增多,用戶可選擇的交易平臺也多種多樣,極大地增加了用戶選擇權(quán);
3b3)C2C交易逐漸取代B2B、B2C,并成為重要交易模式,在傳統(tǒng)的能源體系下,交易都是在企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與個人之間開展,能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)使得原有能源消費(fèi)者也可以成為能源生產(chǎn)者,交易雙方的規(guī)模不再受限制,同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)為其交易提供了便利,因此有必要適應(yīng)發(fā)展潮流,大力發(fā)展C2C模式;
3b4)科學(xué)激勵和合理引導(dǎo)下的用戶自主決策,未來,用戶決策將完全基于市場自由進(jìn)行,這與傳統(tǒng)的集中調(diào)度方式相比,在方便、快捷的同時(shí),也不利于能源消費(fèi)的控制,不利于節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn),因此,應(yīng)通過科學(xué)的激勵和合理的引導(dǎo)使用戶在自主決策的同時(shí)兼顧低碳環(huán)保;
3b5)保證交易組織和運(yùn)營平臺的安全、方便、科學(xué)激勵,交易組織的核心競爭力是能夠滿足客戶的最高需求,安全、方便、科學(xué)激勵三者缺一不可;
3b6)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)阻塞懲罰賠付成本,保證能源交易的運(yùn)營與物理傳輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營相協(xié)調(diào),任何交易的執(zhí)行都需要依附于物理平臺進(jìn)行,隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn),交易量大幅上升,交易的無序性也不斷增強(qiáng),對物理傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來巨大壓力,因此,能源交易的運(yùn)營必須與物理傳輸網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)運(yùn)作,以保證交易的順利執(zhí)行;
3b7)建立交易信用制度,并由互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息漸進(jìn)式反饋積累;交易信用制度的建立是一個循序漸進(jìn)的過程,這中間需要大量交易雙方信息的反饋,基于這些反饋信息,能夠判斷交易雙方的信用情況,同時(shí)也推動了交易信用制度的確立;
3b8)政府和運(yùn)營管理部門對各種平臺交易進(jìn)行規(guī)范,政府和相關(guān)管理部門應(yīng)當(dāng)盡到監(jiān)管到位的職責(zé),制定相關(guān)法規(guī)條文、技術(shù)準(zhǔn)則等,對各類平臺交易進(jìn)行規(guī)范,在系統(tǒng)運(yùn)營過程中,由于運(yùn)營管理部門向用戶承擔(dān)了供電、供熱、供氣以及用電診斷、用能方案優(yōu)化設(shè)計(jì)等職責(zé),還為能源互聯(lián)網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶提供了能源輸送渠道,因此系統(tǒng)運(yùn)營商的收益可包括電費(fèi)、輸配電費(fèi)、能源信息服務(wù)費(fèi)、供暖費(fèi)及其他能源費(fèi)用等。
步驟1)中的分布式供能單元由電動力、余熱利用、風(fēng)機(jī)、光伏及蓄能等多個能源子系統(tǒng)集成構(gòu)成,可通過能量的梯級利用、多能源互補(bǔ)、蓄能結(jié)合等要求設(shè)計(jì)出不同的分布式供能單元。
步驟2a)的冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)中,其能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)??纱罂尚?,組織方式可以由各種規(guī)模不同的分布式微能源網(wǎng)電網(wǎng)組成,也可以由大規(guī)模能源站集中供能。
步驟2a)的冷、熱、電物理互聯(lián)的設(shè)計(jì)中,其能源互聯(lián)網(wǎng)對于分布式的可再生能源則使其形成就地收集、就地存儲和就地使用能源的微單元,作為一個可調(diào)度負(fù)荷,與電網(wǎng)進(jìn)行快速交互、響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令。
如圖2所示,步驟2c2)的綜合管廊技術(shù)考慮到區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的綜合用能需求,管廊內(nèi)可設(shè)置放入電纜管道、冷水管道、熱蒸汽管道、熱水管道、天然氣管道、通訊網(wǎng)管道及自來水、生活污水管道等,其中的熱蒸汽管網(wǎng)為主要的熱網(wǎng)傳輸工具。
步驟2c2)的綜合管廊技術(shù)其管廊的橫斷面布置應(yīng)保證天然氣管道,熱蒸汽管道、熱水管道,電纜、通訊管道和冷水管道、自來水、生活污水管道,這四部分管道分別敷設(shè)在各自獨(dú)立的艙室內(nèi)。
冷水管道由于冷水損耗較大,當(dāng)傳輸距離過長時(shí),應(yīng)在用戶端安裝吸收式制冷機(jī),從能源站傳輸熱蒸汽到用戶端,在用戶端轉(zhuǎn)換生成冷量供應(yīng)。
上述的綜合管廊技術(shù)的地下綜合管廊系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)中的管徑需滿足以下要求:
(1)熱蒸汽管徑不小于DN500
(2)冷水(供)、冷水(回)管徑不小于DN500
(3)熱水(供)、熱水(回)管徑不小于DN300
(4)天然氣管網(wǎng)耐氣壓不小于1MPa,管徑不小于DN500
(5)電纜管溝按照8回10kV(截面800mm2)預(yù)留。
(6)通訊網(wǎng)內(nèi)采用綜合布線方式,預(yù)留足夠的空間放入光纖、光纜等。地下綜合管廊系統(tǒng)可與市政隧道(道路)等合建,并考慮足夠的工作人員通道,方便電力、通信、燃?xì)?、供排水等市政設(shè)施的維護(hù)和檢修。地下綜合管廊在實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò)自由接入的同時(shí),也避免了頻繁挖掘道路而對交通和居民出行造成影響和干擾,保持路容完整和美觀。有效利用了道路下的空間,節(jié)約了城市用地。由于減少了道路的桿柱及各種管線的檢查井、室等,優(yōu)美了城市的景觀。
由于能源互聯(lián)網(wǎng)需要以更加全面的信息通道來保證信息網(wǎng)的多元化,建議地下綜合管廊內(nèi)的通訊網(wǎng)絡(luò)采用綜合布線的方式解決信息網(wǎng)路的構(gòu)建,該綜合布線是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內(nèi)或建筑群之間的信息傳輸通道。通過它可使話音設(shè)備、數(shù)據(jù)設(shè)備、交換設(shè)備及各種控制設(shè)備與信息管理系統(tǒng)連接起來,同時(shí)也使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連的綜合布線。它還包括建筑物外部網(wǎng)絡(luò)或電信線路的連接點(diǎn)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備之間的所有線纜及相關(guān)的連接部件。綜合布線由不同系列和規(guī)格的部件組成,這些部件可用來構(gòu)建各種子系統(tǒng),它們都有各自的具體用途,不僅易于實(shí)施,而且能隨需求的變化而平穩(wěn)升級。
結(jié)合步驟2c2)的綜合管廊技術(shù)使得本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法組成的能源互聯(lián)網(wǎng)能根據(jù)需要采用層次分明的控制模式來保證各種能量管理系統(tǒng)的有效互動,能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的能源管理系統(tǒng),分為建筑能源管理系統(tǒng)、區(qū)域能源管理系統(tǒng)。建筑能源管理系統(tǒng)是管理建筑內(nèi)的冷熱電三聯(lián)供、冷熱源設(shè)備、蓄冷/熱設(shè)備、電動充電樁、光伏和風(fēng)電設(shè)備等,指導(dǎo)用戶在綜合能源網(wǎng)絡(luò)中與源網(wǎng)交互實(shí)現(xiàn)節(jié)能,區(qū)域能源管理系統(tǒng)管理各建筑的能源管理系統(tǒng),并對區(qū)域內(nèi)多種能源供應(yīng)狀態(tài)及綜合能效水平進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化。新建的能量模塊采納了同樣標(biāo)準(zhǔn)制定的能源管理系統(tǒng)即可自由接入?yún)^(qū)域能源管理系統(tǒng),并接受其優(yōu)化調(diào)度。
步驟3a1)的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制可根據(jù)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際情況,制定參與需求響應(yīng)的用戶范圍、用戶參與需求響應(yīng)的方式以及需求響應(yīng)的控制模式,其響應(yīng)手段包括:自身的冷、熱、電儲能系統(tǒng);通過面向網(wǎng)內(nèi)用戶的現(xiàn)貨能源價(jià)格、套餐外零售價(jià)格引導(dǎo)用戶用能;以及通過對用戶統(tǒng)一用能管理控制用戶側(cè)用能功率。
上述設(shè)計(jì)目的在于,如圖3所示,傳統(tǒng)電網(wǎng)公司用戶響應(yīng)模式和能源互聯(lián)網(wǎng)公司管理模式有著區(qū)別,而用戶需求響應(yīng)是未來能源發(fā)展的基礎(chǔ),但目前來看,電網(wǎng)公司、燃?xì)夤净蚶錈岱?wù)公司要對分散獨(dú)立用戶實(shí)現(xiàn)需求管理存在較大難度。而能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)課題將能源公司作為整體實(shí)現(xiàn)用戶需求響應(yīng),將分散難以控制的單個負(fù)荷聚集為一定規(guī)模的可控負(fù)荷。
如圖4所示,本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù)將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量儲存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型網(wǎng)絡(luò),能源互聯(lián)網(wǎng)將電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來,以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動的能量對等交換與共享的網(wǎng)絡(luò);使用本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法設(shè)置的能源互聯(lián)網(wǎng)通過先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序?qū)⒛茉瓷a(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來,形成了能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎(chǔ),其響應(yīng)迅速而且優(yōu)化,使之成為更為合理的能源互聯(lián)網(wǎng)。
本發(fā)明的一種基于資源及負(fù)荷匹配的能源互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)方法適用于各種能源互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。