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從前有座山,山里有間房,房里有個(gè)小明在等天亮。
“聽(tīng)說(shuō)暴風(fēng)雨把輸電線弄斷了……”小明趴在窗口,邊聽(tīng)著外面的風(fēng)聲邊想,“看來(lái)今天晚上動(dòng)畫(huà)片的大結(jié)局是趕不上了……郁悶。”
“電是人類的好朋友,我一分一秒都離不開(kāi)它。”在這個(gè)黑漆漆的夜晚,小明再一次深深感受到了電的重要性。
不得不說(shuō),小明真相了。從電次在我們的生活中應(yīng)用開(kāi)始,我們就再也離不開(kāi)它了。而現(xiàn)在,若是哪里突然停電,想必會(huì)有幾十上百個(gè)小明坐在窗前等天亮吧。
那么,怎樣才能讓大家方便地用上綠色環(huán)保且安全穩(wěn)定的電呢?工程師們也是操碎了心。終于,他們開(kāi)發(fā)出了分布式能源系統(tǒng)(Distributed energy systems,簡(jiǎn)稱DES),來(lái)解決這些問(wèn)題。
點(diǎn)擊圖片,觀看定格動(dòng)畫(huà),帶你了解分布式能源系統(tǒng)是如何為身邊的幸福供電的
近一點(diǎn),再近一點(diǎn)
在解釋什么是分布式能源系統(tǒng)之前,我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)現(xiàn)在大多數(shù)人家里的電是怎么來(lái)的。目前,大部分地區(qū)電力供應(yīng)的基本模式是集中式供電。電從“在山的那邊,海的那邊”的大型集中式電廠生產(chǎn),通過(guò)高壓輸電線路翻山越嶺來(lái)到變電站,在那里降壓后再通過(guò)本地配電網(wǎng)到達(dá)千家萬(wàn)戶。
集中式電廠可以離咱家多遠(yuǎn)呢?西門(mén)子參與建設(shè)的首條1100kV高壓直流輸電線路能將在新疆昌吉產(chǎn)生的電力輸送到3300公里外的安徽古泉,也是厲害了!
而分布式能源系統(tǒng)跟這種傳統(tǒng)模式*相反,它使用分布式發(fā)電,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是“在哪兒用電,就在哪兒發(fā)電”。其實(shí),這種模式也不是近幾年才有的。1879年初,西門(mén)子就接到了一筆來(lái)自清政府的“照明設(shè)備”訂單。西門(mén)子提供了一臺(tái)10馬力的蒸汽發(fā)電機(jī),用于上海港的照明,大大提高了港口的工作效率。
幾百年過(guò)去,現(xiàn)代的分布式發(fā)電依然貼近用戶,而且變得更先進(jìn)、智能?,F(xiàn)在,人們不僅可以利用天然氣發(fā)電,還能綜合利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)等可再生能源,以更加環(huán)保的方式*地生產(chǎn)電力。
分布式發(fā)電設(shè)備與相應(yīng)的能源管理解決方案有機(jī)結(jié)合起來(lái)就形成了一個(gè)簡(jiǎn)單的分布式能源系統(tǒng)單元。再給大家正經(jīng)、嚴(yán)肅地解釋一下這個(gè)概念:分布式能源系統(tǒng)是以天然氣、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能和其它可再生的清潔能源為一次能源,在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用戶現(xiàn)場(chǎng)的小型或微型獨(dú)立輸出電和熱(冷)能的系統(tǒng)。它可以根據(jù)用戶的特定需求量身定制,例如降低能源成本、提高能源效率、確保供電穩(wěn)定性,以及降低碳排放等。一般來(lái)說(shuō),在一個(gè)簡(jiǎn)單的分布式能源系統(tǒng)單元中,發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的電力可以直接通過(guò)配電網(wǎng)到達(dá)用電端,可以說(shuō)是非常直接便利了!
然而,大家都知道,像太陽(yáng)能和風(fēng)能這樣的可再生能源都具有波動(dòng)性。比如,如果今天晴空*,那光伏發(fā)電量肯定是杠杠的。但如果陰雨連綿,那想要太陽(yáng)能發(fā)電就有點(diǎn)有心無(wú)力了。大家可能會(huì)說(shuō),那我就在區(qū)域里多安裝幾種不同類型的發(fā)電裝置,如果不能使用太陽(yáng)能發(fā)電就采用風(fēng)能發(fā)電,風(fēng)能發(fā)電也行不通就利用生物質(zhì)發(fā)電,這樣不就好了嗎?這的確是一個(gè)好方法,但如果這些不同的發(fā)電裝置都各自通過(guò)不同的耦合點(diǎn)直接與配電網(wǎng)相連,那么不僅主電網(wǎng)要承受不小的沖擊,各個(gè)發(fā)電裝置之間也無(wú)法互相協(xié)調(diào)。
因此,為了更好地管理區(qū)域內(nèi)各種分布式發(fā)電資源或一次管理多個(gè)能源系統(tǒng),讓大家每時(shí)每刻都能愉快地用電,神奇的微電網(wǎng)就誕生了。分布式發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、負(fù)荷與包括微電網(wǎng)管理技術(shù)等在內(nèi)的能源管理解決方案相結(jié)合就形成了微網(wǎng)能源系統(tǒng)。
微電網(wǎng)就像區(qū)域內(nèi)各個(gè)發(fā)電資源或系統(tǒng)的“指導(dǎo)員”。面對(duì)“任性”的不同種類的能源,微電網(wǎng)能夠借助數(shù)字技術(shù)并配合儲(chǔ)能設(shè)備,完成對(duì)冷、熱、電的調(diào)度和控制,終實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)、儲(chǔ)能和能源需求之間的平衡。這樣一來(lái),達(dá)成內(nèi)部平衡的能源系統(tǒng)就可以通過(guò)單個(gè)耦合點(diǎn)與主電網(wǎng)連接,避免了對(duì)主電網(wǎng)的沖擊。
結(jié)合能源管理技術(shù),微電網(wǎng)的運(yùn)行模式也是非常靈活的。根據(jù)用戶的需要,它既可以接入主電網(wǎng),又可以離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)接入主電網(wǎng)時(shí),它可以向電力不足的主電網(wǎng)輸送電力,也可以從電力充足的主電網(wǎng)那里獲得多余電力。而當(dāng)它與主電網(wǎng)斷開(kāi),就會(huì)以孤島模式運(yùn)行。在孤島模式下,微電網(wǎng)可以為遠(yuǎn)離主電網(wǎng)的區(qū)域(如山區(qū))提供電力。
其實(shí),分布式能源系統(tǒng)已經(jīng)默默走進(jìn)了我們的日常生活。無(wú)論是辦公樓、酒店、超市等商業(yè)建筑,學(xué)校、醫(yī)院、游樂(lè)園等公共場(chǎng)所,還是工業(yè)園區(qū)、住宅區(qū)、農(nóng)村、軍事基地等,都是分布式能源系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景。分布式能源系統(tǒng)可以離你很近很近,就在你身邊,支撐每一份由電力為你帶來(lái)的小幸福。
重要的優(yōu)點(diǎn)講四個(gè)
那么,分布式能源系統(tǒng)到底哪里好?今天,我們就以小明同學(xué)的生活為例,給大家講講分布式能源系統(tǒng)的四個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。
首先,分布式能源系統(tǒng)的基本運(yùn)行模式是“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”,通俗點(diǎn)說(shuō)就是消費(fèi)者翻身做主人啦!例如,在小明家,以前都是“用電—交電費(fèi)—用電”的模式,然而現(xiàn)在不一樣了!如果小明家的小區(qū)用上了分布式能源系統(tǒng),那他們就可以用上小區(qū)自己發(fā)的電。而且,如果今天的電發(fā)多了,就可以將部分電力賣給電網(wǎng)。這樣一來(lái),用戶的用電成本變低,豈不是美滋滋?
其次,小明家的小區(qū)用上分布式能源系統(tǒng)以后得到的可不只是電而已。由于分布式能源系統(tǒng)在發(fā)電時(shí)采用熱電聯(lián)產(chǎn),燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組發(fā)電產(chǎn)生的熱量可以被蒸汽輪機(jī)機(jī)組再次利用,而在被用過(guò)兩輪以后,剩下的熱量還可以用來(lái)供熱和供冷,相當(dāng)于冷熱電三聯(lián)供,一舉三得,是不是棒棒噠!
另外,還記得文章開(kāi)頭時(shí)那個(gè)趴在窗口等天亮的小明嗎?有了分布式能源系統(tǒng),晚上看動(dòng)畫(huà)片大結(jié)局這個(gè)事兒就妥了。由于分布式能源系統(tǒng)就部署在用戶附近,所以避免了惡劣天氣等對(duì)遠(yuǎn)距離輸電的影響,安全可靠。而如果用電端采用的是分布式能源系統(tǒng)配合主電網(wǎng)的能源模式,那么一旦主電網(wǎng)出現(xiàn)故障,微電網(wǎng)就可以立刻脫離主電網(wǎng),采用自主供電,恢復(fù)電力。知道了這個(gè)知識(shí)的小明,默默流下了感動(dòng)的淚水。
后,由于發(fā)電時(shí)多使用清潔能源或可再生能源,分布式能源系統(tǒng)是非常環(huán)境友好的。作為一個(gè)熱愛(ài)地球、致力于控制碳排放的好孩子,小明表示很滿意,并點(diǎn)了個(gè)贊。
我很牛,而且我牛得很全面
知道了分布式能源系統(tǒng)的這么多好處,那分布式能源系統(tǒng)到底怎么建呀?
身為一篇不做作的廣告帖,接下來(lái)就給大家講講西門(mén)子是怎么助力合作伙伴建立分布式能源系統(tǒng)的。
謙虛地說(shuō),西門(mén)子是世界上一家產(chǎn)品覆蓋從發(fā)電端到能源管理端的完整分布式能源系統(tǒng)的公司。
在發(fā)電端,西門(mén)子可以為小規(guī)模發(fā)電項(xiàng)目(如獨(dú)棟樓宇)提供靈活可靠的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī),也可以憑借的小型燃?xì)廨啓C(jī)、小型蒸汽輪機(jī)和配套發(fā)電機(jī),助力客戶建造聯(lián)合循環(huán)和熱電聯(lián)產(chǎn)電廠,實(shí)現(xiàn)高能效與環(huán)境友好。同時(shí),針對(duì)可再生能源發(fā)電,西門(mén)子不但能為太陽(yáng)能光伏解決方案提供變壓器、配電柜等組件,也能提供風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電的相關(guān)產(chǎn)品。
說(shuō)到西門(mén)子在分布式發(fā)電領(lǐng)域的拳頭產(chǎn)品,一定不能不提SGT-800型燃?xì)廨啓C(jī)。由于出色的效率和高可靠性,SGT-800型燃?xì)廨啓C(jī)非常適合聯(lián)合循環(huán)應(yīng)用以及熱電聯(lián)產(chǎn),燃料利用率更可以高達(dá)80%以上。它的高可用性、率和低排放的特點(diǎn)也讓它的生命周期成本更低,且更加環(huán)境友好,實(shí)為分布式發(fā)電項(xiàng)目*的佳品!
2016年,西門(mén)子攜手杭州汽輪機(jī)股份有限公司(杭汽輪),為協(xié)鑫集團(tuán)的分布式能源項(xiàng)目提供4臺(tái)SGT-800型燃機(jī)輪機(jī)機(jī)組。2017年,西門(mén)子又與杭汽輪合作,為中國(guó)電力發(fā)展有限公司旗下的中電(成都)綜合能源有限公司提供兩臺(tái)SGT-800型燃?xì)廨啓C(jī),將用于四川省成都高新科技產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)西部園區(qū)的分布式能源站項(xiàng)目。怎么樣,SGT-800雖然身材“嬌小”,但發(fā)展?jié)摿墒谴蟠蟮模?/p>
電生產(chǎn)出來(lái)后,要如何讓用戶用得放心呢?這就要依靠的能源管理啦!
在能源管理方面,為減少客戶在實(shí)施項(xiàng)目時(shí)的不確定性,西門(mén)子的DESS®SIMPSON軟件可幫助客戶完成項(xiàng)目可行性分析,對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行收益等進(jìn)行仿真并生成項(xiàng)目財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)、技術(shù)評(píng)價(jià)、KPI指標(biāo)等,讓客戶在項(xiàng)目開(kāi)始前就先對(duì)全局有清晰的把握。
客戶還可以借助西門(mén)子的PSS®SINCAL軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的技術(shù)仿真,以評(píng)估不同新能源組合的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、需求反應(yīng)以及在一年或一年以上的并網(wǎng)或孤島運(yùn)行模式下任何微電網(wǎng)的詳細(xì)電力行為,幫助客戶優(yōu)化微網(wǎng)設(shè)計(jì)以使利益大化。
那么,項(xiàng)目運(yùn)行后要如何管理呢?這個(gè)也不成問(wèn)題,西門(mén)子功能強(qiáng)大的Spectrum Power分布式微網(wǎng)管理系統(tǒng)能“眼觀六路”,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的全天候監(jiān)控。它還能根據(jù)時(shí)間、階梯能源價(jià)格、對(duì)冷熱電負(fù)荷的預(yù)測(cè)等完成資源調(diào)配,達(dá)到總能源成本低,并自動(dòng)消減超出限值的光伏或風(fēng)能,保持系統(tǒng)穩(wěn)定性。
目前,西門(mén)子的微電網(wǎng)自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了很多地方。舉幾個(gè)高大上的例子:西門(mén)子已經(jīng)與 LO3能源公司攜手,為紐約布魯克林的一個(gè)社區(qū)提供了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的微電網(wǎng)系統(tǒng),讓社區(qū)能夠自己計(jì)量用電和發(fā)電量,并通過(guò)自動(dòng)拍賣來(lái)決定為每千瓦時(shí)的電力支付多少錢。
你可能要問(wèn),如果區(qū)域中有多種能源的話,微電網(wǎng)真的能管得過(guò)來(lái)嗎?有了西門(mén)子,這個(gè)也不成問(wèn)題,在德國(guó)就有一個(gè)成功的案例。為完成2050年能源改革,德國(guó)政府在一個(gè)名叫Wildpoldsried的小鎮(zhèn)上實(shí)施了能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目,而西門(mén)子在項(xiàng)目中可是幫了大忙的。利用屋頂光伏、風(fēng)力發(fā)電、沼氣發(fā)電、冷熱電三聯(lián)供等,小鎮(zhèn)的發(fā)電量可達(dá)鎮(zhèn)上2500人所需電量的300%以上。面對(duì)種類繁多的能源,西門(mén)子建立的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)可以配合西門(mén)子的儲(chǔ)能系統(tǒng),對(duì)這些可再生能源發(fā)電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制,實(shí)現(xiàn)供需平衡,并與主電網(wǎng)協(xié)調(diào)互補(bǔ),保證微電網(wǎng)和周邊電網(wǎng)穩(wěn)定。這樣一來(lái),不僅居民電費(fèi)減少、發(fā)電設(shè)備更安全,小鎮(zhèn)也能實(shí)現(xiàn)能源平衡流動(dòng)與供電穩(wěn)定。
不過(guò),你可不要以為微電網(wǎng)只能建在城市或者郊區(qū),在先進(jìn)管理系統(tǒng)的幫助下,微電網(wǎng)雖然暫時(shí)還上不了天,但也能建到海拔很高的地方。在中國(guó),西門(mén)子為在西藏的目前國(guó)內(nèi)規(guī)模大、海拔高的離網(wǎng)型能源系統(tǒng)工程中的光伏電站提供了Spectrum Power分布式微網(wǎng)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電裝置、儲(chǔ)能和柴油發(fā)電裝置的協(xié)調(diào)、優(yōu)化以及能源管理。在項(xiàng)目中,所有微電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備均可遠(yuǎn)程啟動(dòng)和控制,并配有自動(dòng)調(diào)節(jié)模式,這讓變電站只需1人值班就可解決所有問(wèn)題。此外,系統(tǒng)還可以預(yù)測(cè)天氣,并制定發(fā)電計(jì)劃,將所有儲(chǔ)能設(shè)備提前充滿,保證微電網(wǎng)持續(xù)供電。
說(shuō)了這么多,其實(shí)西門(mén)子的完整分布式能源系統(tǒng)解決方案也早有應(yīng)用了。目前,它已成功應(yīng)用在美國(guó)紐約市的布朗克斯(Bronx)區(qū),并帶來(lái)了切實(shí)的好處。該區(qū)域內(nèi)包括35棟建筑、14000個(gè)公寓,共計(jì)約6萬(wàn)名居民。西門(mén)子為布朗克斯區(qū)提供了熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)以及微電網(wǎng)控制系統(tǒng),可為區(qū)域靈活供電、供熱和制冷。通過(guò)采用西門(mén)子的分布式能源系統(tǒng)解決方案,不僅電廠的期小于五年,布朗克斯區(qū)所購(gòu)電力的溫室氣體排放和燃油消耗也降低了50% 以上。
總而言之,跟西門(mén)子攜手,小伙伴們就可以愉快地搭建分布式能源系統(tǒng)啦!更愉快的是,如果采用來(lái)自同一公司的系統(tǒng)集成方案,不僅系統(tǒng)各個(gè)部分之間能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接、兼容,而且與客戶的接口也只有一個(gè),大大方便了項(xiàng)目實(shí)施,省心省力。
后,我們?cè)賮?lái)回顧一下文章主旨:分布式能源好?。∷尮夂蜔岣稽c(diǎn),也讓舒適的生活離你更近一點(diǎn)。