DQZHAN訊:ABB智能電網(wǎng)副總裁岳程燕:建設(shè)綠色、**、經(jīng)濟(jì)、高效的智慧園區(qū)能源局域網(wǎng)
ABB在綠色、**、經(jīng)濟(jì)、高效能源綜合服務(wù)的解決方案,涵蓋了前期的規(guī)劃設(shè)計(jì),數(shù)字化變電站方法,配電站方案,綠色交通方面地資產(chǎn)運(yùn)維整體解決方案。ABB(中國)有限公司智能電網(wǎng)副總裁岳程燕在2018中國微能源網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用會(huì)議帶來了“ABB Ability--助力實(shí)現(xiàn)綠色、**、經(jīng)濟(jì)、高效的智慧園區(qū)”的主題演講 ,電力頭條APP將對(duì)大會(huì)進(jìn)行全程直播,如需了解更多的會(huì)議直播,請(qǐng)聯(lián)系微信號(hào):13693626116
ABB(中國)有限公司智能電網(wǎng)副總裁岳程燕
岳程燕:大家下午好,非常感謝中機(jī)聯(lián)邀請(qǐng),今天很榮幸和大家一起探討能源互聯(lián)網(wǎng),或者叫多能互補(bǔ),或者大家叫清潔能源局域網(wǎng),今天下午聽了大家的討論和介紹收獲很多。令人滿意的能源互聯(lián)網(wǎng),當(dāng)然是以電為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)的形式。
不管怎樣,能源互聯(lián)網(wǎng),綜合能源局域網(wǎng)也好,智能電網(wǎng)也好,核心就是幾個(gè)字,綠色、**、高效,當(dāng)然還有客戶的參與,這是個(gè)人認(rèn)為的特性。
能源局域網(wǎng)技術(shù),ABB是技術(shù)和工程實(shí)踐的***,提供從咨詢到實(shí)現(xiàn)全過程的解決方案。在這方面,有20多年的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),全球在微電網(wǎng)領(lǐng)域目前已經(jīng)建成運(yùn)行多年的項(xiàng)目大概40多個(gè)。能源局域網(wǎng),就像國家推的智慧城鎮(zhèn),開發(fā)區(qū)這樣的項(xiàng)目有十多個(gè),儲(chǔ)能目前有80多個(gè),也是長期的堅(jiān)持運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。比如在微網(wǎng)領(lǐng)域2003年就有運(yùn)行的新能源微網(wǎng),特別是離網(wǎng)型的,在澳大利亞偏遠(yuǎn)地區(qū),南極洲科考站,南非北美都有一些運(yùn)行的案例。從工程前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,可以幫助客戶做一些咨詢,建設(shè)階段可以提供核心設(shè)備,電力設(shè)備ABB都有,這里重點(diǎn)強(qiáng)調(diào),一個(gè)是大腦系統(tǒng)的控制和能量管理系統(tǒng),儲(chǔ)能設(shè)備,配電系統(tǒng)的自動(dòng)化和一次設(shè)備。運(yùn)行階段,數(shù)字化運(yùn)營的管理平臺(tái)。談到技術(shù),很多技術(shù)路線都是走產(chǎn)品塊,模塊化的路線,分布式,預(yù)裝式的。因?yàn)锳BB是國際化公司,有很多中國國內(nèi)的企業(yè)要走出去,也歡迎跟ABB一起合作。
**個(gè),首先在做能源局域網(wǎng)的時(shí)候,開發(fā)人和運(yùn)營*關(guān)心的問題就是可不可行,兩個(gè)方面,一個(gè)是技術(shù)方面,一個(gè)是經(jīng)濟(jì)方面,**關(guān)心的是有一個(gè)額定的負(fù)荷量,風(fēng)光資源已經(jīng)定了,應(yīng)該配多少光伏,配多少風(fēng)電,*小的儲(chǔ)能量是多少,整個(gè)項(xiàng)目投資多少,度電成本多少,*后給園區(qū)用戶設(shè)計(jì)合同的時(shí)候應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)合同,投資回報(bào)是*好的,牽扯到這個(gè)園區(qū)和上級(jí)電網(wǎng)上下電量大概什么情況,也決定了跟上級(jí)電網(wǎng)談判或者制定合同的時(shí)候應(yīng)該制定什么樣的策略,這是**個(gè)問題。經(jīng)濟(jì)性,投資決策,主要是解決源和儲(chǔ)的問題。要建什么,建多少,在哪建,*后的規(guī)模是什么樣的。另外,財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn),這個(gè)該怎么打包設(shè)計(jì),這是一個(gè)經(jīng)濟(jì)性的。這個(gè)曲線是我們在中國做的實(shí)際項(xiàng)目的案例,ABB跟別人的區(qū)別是什么,能做的是基于生產(chǎn)模擬的規(guī)劃,所以做規(guī)劃的時(shí)候是考慮了后期運(yùn)行,多能之間互補(bǔ)特性的,這樣有什么好處,擬規(guī)劃的時(shí)候不用考慮*極端的情況,比如說光伏是這樣,峰值在這,風(fēng)電的峰值又在那,互相之間疊加,*后做出一個(gè)*保險(xiǎn)、*惡劣的情況,當(dāng)然系統(tǒng)能**穩(wěn)定運(yùn)行,但是客戶投資很大。如果前期規(guī)劃的時(shí)候考慮了風(fēng)光互補(bǔ),儲(chǔ)能互補(bǔ),變電站容量100兆瓦,通過容量互補(bǔ)可以降到90兆,所以規(guī)劃的時(shí)候做的更精細(xì),可以幫助一次系統(tǒng)投資降下來。這是項(xiàng)目開始做經(jīng)濟(jì)性,概算,出事投資做的更精細(xì)一些,有利于后期項(xiàng)目建設(shè)更經(jīng)濟(jì)高效。
另外,技術(shù)可行性,現(xiàn)在一些項(xiàng)目前期大家非常著急上去了,其實(shí)這個(gè)系統(tǒng)里馬達(dá)的容量很小,比如說光伏大概有十及兆,但是馬達(dá)容量只有200多千瓦,還有一些小水電,這些東西并不上網(wǎng),當(dāng)時(shí)為什么前期沒有做技術(shù)的仿真,他說沒有做。把微網(wǎng)系統(tǒng)在軟件上搭起來,搭商店里系統(tǒng)進(jìn)行不同狀況下進(jìn)行運(yùn)算,保證系統(tǒng)的**性,穩(wěn)定性,也是非常重要,確保后期項(xiàng)目的實(shí)施,能夠如你所愿的進(jìn)行。**就是技術(shù)可行性,ABB做的時(shí)候也是用商業(yè)的軟件,在這里考慮配電網(wǎng)的獨(dú)特性,可以做配電網(wǎng)的可靠性。所以,這塊主要是做咨詢服務(wù)。
**個(gè),微網(wǎng)控制*核心的是控制系統(tǒng),微網(wǎng)或者局域網(wǎng),有兩種不同解決方案,**是微網(wǎng)控制系統(tǒng)。解決方案叫M+,特點(diǎn)是產(chǎn)品化、模塊化,即插即用的解決方案,不同于目前其他的技術(shù)路線。舉個(gè)例子,比如說這樣的系統(tǒng),在微網(wǎng)里有光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、并網(wǎng)電、負(fù)荷,對(duì)這個(gè)系統(tǒng)技術(shù)組網(wǎng)的時(shí)候,一次系統(tǒng)用電纜組起來,二次系統(tǒng)怎么組網(wǎng),解決方案就是用下面那個(gè)小裝置,M+,MGC系列的產(chǎn)品,這個(gè)產(chǎn)品上面系統(tǒng)是紅點(diǎn)那個(gè)地方,這個(gè)產(chǎn)品一頭是接著風(fēng)電變流器,逆變器等等,另外一頭互相聯(lián)起來,在這樣的系統(tǒng)里是不需要主機(jī),一般是主從控制邏輯,解決方案是沒有主機(jī),全都是分散式的,這個(gè)設(shè)備針對(duì)不同類型有對(duì)應(yīng)的算法,這個(gè)裝置互相之間發(fā)電和負(fù)荷協(xié)同運(yùn)行,完成的**穩(wěn)定和優(yōu)化。所以分布式微網(wǎng)控制系統(tǒng),一個(gè)是可靠性高,任何設(shè)備故障了整個(gè)系統(tǒng)都可以正常運(yùn)行。**個(gè)好處是,擴(kuò)展性很好,剛才有位專家介紹了,目前國內(nèi)實(shí)施建設(shè)微網(wǎng),局域網(wǎng),大家都是分期建設(shè),分期部署,那二次控制系統(tǒng)怎么設(shè)計(jì),如果是用主從方式,一開始大多數(shù)要到之后*終建成規(guī)模是什么樣的,一開始就要設(shè)計(jì)好,冗余設(shè)計(jì)必不可少。但是分散式的好處,是建一期上一期,建**期要擴(kuò)展了,比如說再上一個(gè)光伏,再上一路負(fù)荷,這時(shí)候再裝兩個(gè)小裝置就好了,需要改變只是改變參數(shù),調(diào)一下系統(tǒng)參數(shù)就好了,它特別適合于分期部署的微網(wǎng)。另外,對(duì)于比較簡單的系統(tǒng)來說,穩(wěn)定控制和能量管理是二合一,有了這套系統(tǒng)就不需要上層的EMS系統(tǒng)。
剛才介紹了ABB全球已經(jīng)有40多個(gè)項(xiàng)目,*早的項(xiàng)目是2003年的,南極洲的項(xiàng)目,已經(jīng)長期運(yùn)行。任何技術(shù)都有適用場合,剛才介紹的小型微網(wǎng)的M+系統(tǒng)適合于小型的,如果規(guī)模大的話,接入點(diǎn)跟它的成本是呈線性增長,如果接入點(diǎn)特別大,建議就分層建設(shè),比如在一個(gè)區(qū)域里有多個(gè)微網(wǎng),微網(wǎng)之間用局域網(wǎng)連接,就變成兩層架構(gòu),底層可以用M+控制,頂層用集中式控制,底層每個(gè)微網(wǎng)是一個(gè)自制的小黑盒子,它能夠滿足上層對(duì)接入點(diǎn)的電壓頻率的控制和響應(yīng)就可以,對(duì)于一個(gè)局域網(wǎng)來說,可能有多個(gè)微網(wǎng),有一個(gè)工廠的微網(wǎng),樓宇的微網(wǎng),商業(yè)的微網(wǎng),可能還有一些地面電站,綜合起來跟上級(jí)電網(wǎng)從110kV接入的,系統(tǒng)整個(gè)又是自制的,分兩層自制的,對(duì)外也表現(xiàn)是一個(gè)電網(wǎng)友好型的,能夠時(shí)時(shí)相應(yīng)電網(wǎng)的要求。ADMS,核心是分布式管理,解決什么時(shí)候是用三聯(lián)供機(jī)組供熱還是用蓄熱鍋爐供熱,就是解決這些問題,DMS要解決的是實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式配電網(wǎng)絡(luò)的配置。
第三個(gè),是儲(chǔ)能系統(tǒng)。ABB本身不生產(chǎn)電池,核心主要是做除了電池之外系統(tǒng),ABB在全球已經(jīng)有接近400WM的裝機(jī),在中國有60-70WM了。ABB儲(chǔ)能變流器的特點(diǎn)就是大容量,單臺(tái)可以到3到4個(gè)WM,虛擬同步機(jī)的功能,提高系統(tǒng)慣性和穩(wěn)定性。儲(chǔ)能應(yīng)用在微電網(wǎng)里,是微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)網(wǎng)無縫銜接的元器件,在我們很多項(xiàng)目里都實(shí)現(xiàn)了無縫切換,包括緊急情況下的并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)。右邊圖是集裝箱的圖片,如果儲(chǔ)能容量比較小,電池和PCS一起交付,如果儲(chǔ)能容量比較大,取決于客戶需求,一般只提供PCS系統(tǒng)。
建設(shè)階段,比較大規(guī)模的局域網(wǎng)會(huì)牽扯到配電系統(tǒng),因?yàn)橹袊芏嗟胤蕉际怯幸黄瑓^(qū)域是以220千伏和110千伏,下面是10千伏的配電網(wǎng)絡(luò)。對(duì)智能配電網(wǎng)絡(luò),ABB提供的解決方案的特點(diǎn),**就是產(chǎn)品層次,一次設(shè)備開關(guān)柜,還網(wǎng)柜等等,在設(shè)備裝上傳感器,溫度,電壓,壓力,排氣量等等,通過一次設(shè)備的智能化,采集到不同的信息,對(duì)這些信息進(jìn)行綜合判斷,告訴運(yùn)行人員這些設(shè)備現(xiàn)在是處于什么狀態(tài),是處于亞健康狀態(tài)還是馬上就要發(fā)生故障了,這是ABB的優(yōu)勢,因?yàn)樗谌驅(qū)υO(shè)備生產(chǎn)商來說,我這個(gè)傳感器是裝在套管的哪個(gè)地方比較合適,是裝在變壓器上面還是下面,測氣或者壓力。**個(gè),做出來的不光是溫度是多少,壓力是多少,做一個(gè)綜合判斷,告訴你現(xiàn)在處于綠**域,黃**域還是紅**域,黃**域告訴你可能在哪個(gè)設(shè)備的哪個(gè)元件可能會(huì)發(fā)生故障。**個(gè)層面是系統(tǒng)層級(jí),一個(gè)是配電自動(dòng)化系統(tǒng),怎么保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,配電自動(dòng)化是一個(gè)非常關(guān)鍵的方面。比如說在浦東陸家嘴前幾年上了一套智能分布式配電網(wǎng)系統(tǒng),它能幫助浦東新區(qū),陸家嘴地區(qū)可靠性達(dá)到五個(gè)九,核心就是設(shè)備故障檢測診斷,故障的隔離,負(fù)荷的轉(zhuǎn)供,提供的也是分布式的解決方案,不需要把信號(hào)實(shí)時(shí)采集,傳到調(diào)度中心,判斷以后再下發(fā)應(yīng)該跳哪條線,怎么負(fù)荷轉(zhuǎn)供,也是點(diǎn)對(duì)點(diǎn),手拉手的解決方案,實(shí)時(shí)的,互相之間傳送信號(hào),中間發(fā)生了故障,可以做到及時(shí)響應(yīng)。如果是集中式的控制方式,可能整個(gè)過程要幾分鐘,用智能分布式,整個(gè)過程不超過500毫秒,300多毫秒完成。
另一塊就是數(shù)字化變電站解決方案,通過剛才介紹的一次設(shè)備的智能化,測量設(shè)備以前都是用大的裝置放在那,現(xiàn)在改成數(shù)字化的測量裝置,一二次進(jìn)行融合,因?yàn)殡娮訖z測了,可以放到一次設(shè)備里,節(jié)約了很大的占地。另外,這些線纜的連接以前都是用銅纜,現(xiàn)在用光纖連,省了不光是材料的費(fèi)用,還有調(diào)試的費(fèi)用,這是數(shù)字化變電站。*后實(shí)現(xiàn)整個(gè)配電系統(tǒng)有一個(gè)數(shù)字化平臺(tái),能夠?qū)崟r(shí)檢測每個(gè)環(huán)節(jié)供能狀態(tài),直接牽扯到運(yùn)維,設(shè)備狀態(tài)分析診斷,主動(dòng)預(yù)警,及時(shí)的給出工單,指導(dǎo)運(yùn)維人員,包括設(shè)備和人員的調(diào)配。
*后,這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行起來以后,能效的管理,ABB也提供網(wǎng)頁的能效管理平臺(tái),這也是實(shí)際運(yùn)行的案例。
下面給大家簡單介紹幾個(gè)案例,ABB在全球智慧城市建設(shè)也是參與了方方面面,有通訊,有交通的,ABB也生產(chǎn)電動(dòng)車充電設(shè)施,不光是充電樁,還提供電動(dòng)公交閃充解決方案,在首站和末站充十分鐘,行進(jìn)過程中,上下車的時(shí)候進(jìn)行15秒閃充,然后就可以完成整個(gè)運(yùn)行過程當(dāng)中的用電的需求。我們還參與了電站的項(xiàng)目,像香格里拉城市供熱工程也有ABB的參與。
另外介紹兩個(gè)案例,非常像目前中國的智慧城區(qū)的建設(shè),一個(gè) 就是在哥本哈根這個(gè)區(qū)域,這是丹麥政府資助的項(xiàng)目,建設(shè)的目標(biāo)要變成藍(lán)綠之城,2025年成為碳中和的城市。主要開發(fā)目標(biāo)是節(jié)能將校,提高能效,便捷。設(shè)計(jì)和打造未來經(jīng)濟(jì)有效的多能源載體系統(tǒng),這個(gè)項(xiàng)目是從2015年4月開始,計(jì)劃2019年3月完成,探索的問題這里可以給大家看一下,未來低能耗建筑機(jī)器居住者怎樣才能成為為靈活能源做出貢獻(xiàn)。對(duì)通訊來說,不需要昂貴的通訊基礎(chǔ)設(shè)施,低成本的新型的自動(dòng)控制其能否解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的問題。針對(duì)各種新的不斷變化和未知的負(fù)荷,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)能源基礎(chǔ)設(shè)施,并確定其規(guī)格。創(chuàng)建各種不同的能源載體間的靈活性應(yīng)該需要怎樣的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),儲(chǔ)熱和儲(chǔ)電怎樣設(shè)置,未來低能耗的建筑應(yīng)該選用哪種供熱和供暖的解決方案,為了提升各個(gè)控制中心和更多綜合能源市場見得協(xié)調(diào),系統(tǒng)應(yīng)該怎樣運(yùn)營和擴(kuò)展。分布式能源電動(dòng)汽車靈活性應(yīng)該如何充分利用,這是這個(gè)電網(wǎng)達(dá)到的目標(biāo),這個(gè)項(xiàng)目正在進(jìn)行當(dāng)中。
另外一個(gè)項(xiàng)目斯德哥爾摩**海港的項(xiàng)目,這是ABB和富騰公司合作,這個(gè)項(xiàng)目2010年開始,*終成果可能是2030年做完,目前已經(jīng)有一些初步的成果。目標(biāo)也是打造***可持續(xù)發(fā)展的城市,共生城市,這個(gè)項(xiàng)目是瑞典能源署投資,富騰公司帶頭,包括ABB,愛立信,伊萊克斯等等很多合作伙伴一起做的項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)技術(shù)當(dāng)然是主要方面,探索的不光是技術(shù),除了新的技術(shù)解決方案之外,還要探索一些新的商業(yè)模式,新的市場規(guī)則,還有用戶,用電行為的新變化。這個(gè)項(xiàng)目在瑞典**海港這個(gè)區(qū),占地3點(diǎn)多平方公里,基本上是110千伏以下的系統(tǒng)下面是10千伏的網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)里包括港口和居民商業(yè)用電,電動(dòng)車充電,能量來源一部分是從電網(wǎng),另外一部分是屋頂光伏和儲(chǔ)能,電池儲(chǔ)能,是這樣的系統(tǒng)。ABB從一開始的規(guī)劃到現(xiàn)在的運(yùn)行,我們參與的比較多,比如說智能家居和建筑,需求側(cè)響應(yīng),智能電網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室,這就是調(diào)控中心,還有新的技術(shù),提高電能質(zhì)量,保證可靠性的設(shè)備,還有智能電氣化港口,信息管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)模式以及調(diào)節(jié)機(jī)制的探索,這是ABB參與的一些工作包。目前有一些結(jié)論,**是智能家居和建筑,它做這件事情,因?yàn)樗菑恼嵌瓤吹?,?看重的是節(jié)能減排,提高能效,做之前是有一個(gè)統(tǒng)計(jì),這個(gè)能耗在每個(gè)房屋單元,能耗降低了多少,比如建設(shè)之前能耗全年一個(gè)房屋大概是633公斤,通過做這個(gè)項(xiàng)目,*后降到了430多公斤,這是低碳排放做到的。怎么實(shí)現(xiàn)的,是探索了一種需求側(cè)響應(yīng)的機(jī)制,通過調(diào)度中心,實(shí)時(shí)的發(fā)用電的信號(hào),小時(shí)級(jí)的電價(jià)刺激用戶響應(yīng)這個(gè)實(shí)時(shí)電價(jià),調(diào)節(jié)用電行為,比如電動(dòng)車充電和家里用洗衣機(jī),用供熱系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)。另外就是智能電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行,這也是右邊整個(gè)系統(tǒng)的配置,*開始就是ABB給它做的系統(tǒng)升級(jí),在原來的DMS的基礎(chǔ)上添加了需后側(cè)管理和分布式能源的管理系統(tǒng)。這里也有量化分析結(jié)果,減少了損耗,提升了10%,符合預(yù)測,系統(tǒng)的年平均停電指標(biāo)提高了20%,需求側(cè)響應(yīng)的準(zhǔn)確度,緊急需求側(cè)響應(yīng)的減載情況都做了一些統(tǒng)計(jì)。另外就是電網(wǎng)網(wǎng)價(jià)的解決方案,這是簡要的圖,牽扯到變電站的自動(dòng)化,饋線自動(dòng)化,比如故障的定位隔閡和轉(zhuǎn)供的解決方案,集中式儲(chǔ)能項(xiàng)目的影響。*后是通過港口的改造,減少了各種碳排放非??捎^。
還有一個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目,這是比荷盧經(jīng)濟(jì)聯(lián)盟區(qū)域熱電聯(lián)供項(xiàng)目,原來這個(gè)片區(qū)有三個(gè)中心,有很多的供熱官網(wǎng),除了供熱還有供電,這個(gè)規(guī)模有三臺(tái)火力發(fā)電及,23個(gè)熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,熱存儲(chǔ)裝置和供熱公路和12條熱力傳輸通道。有11個(gè)供熱需求中心,電力用戶是大量的,同時(shí)參與歐洲的電力市場,參與電力現(xiàn)貨交易市場和輔助服務(wù)市場。挑戰(zhàn)以前都是以熱定電的系統(tǒng),人為去調(diào)控的,但是后來覺得這樣調(diào)控的話效率達(dá)不到要求,現(xiàn)在的目標(biāo)是打破以熱定電的格局,實(shí)現(xiàn)電熱綜合管控的系統(tǒng),我們給它提供的是分布式能源管理系統(tǒng),在前期規(guī)劃的時(shí)候就是用這個(gè)軟件進(jìn)行生產(chǎn)模擬,前期規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)考慮了后期的運(yùn)行,你也可以用這樣的軟件實(shí)際運(yùn)行,也可以用別的軟件進(jìn)行分布式能源管理,但是在前期的規(guī)劃和后期運(yùn)行強(qiáng)耦合,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的配置、投資和運(yùn)行都是非常有保障。
*后,簡要介紹一下ABB在綠色、**、經(jīng)濟(jì)、高效能源綜合服務(wù)的解決方案,涵蓋了前期的規(guī)劃設(shè)計(jì),數(shù)字化變電站方法,配電站方案,綠色交通方面地資產(chǎn)運(yùn)維整體解決方案,總的來說,ABB的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)三流的融合,業(yè)務(wù)流、能源流和信息流。謝謝。