泛在电力物联网助力安全高效城市能源体系建设
发布者:lzx | 来源:国家电网报 | 0评论 | 553查看 | 2019-03-19 09:41:24    

3月5日正式发布的《上海城市能源互联网白皮书》,是国内首份关于城市能源互联网的白皮书,首次明确提出了城市能源互联网的定义,并给出了上海建设城市能源互联网的方向和路径。


城市能源互联网,是支撑现代城市发展的重大基础设施,以城市智能电网和泛在电力物联网为核心,有机融合能源系统、信息系统、社会系统,以能源互联互通和信息全面感知为方向,联合城市天然气、热力、电气化交通等系统,形成的智能灵活、万物互联、多能互补、开放融合、绿色高效的现代城市智慧能源系统。


电能在终端能源消耗中占比90%,可再生能源在总能源消耗中占比70%,清洁能源在总能耗中占比80%,“站-线-台-户”全要素泛在物联覆盖率100%,供电可靠性99.999%,单位GDP能耗0.21吨标准煤/万元——这些数据,描绘的是2030年,上海张江科学城能源互联网示范工程建成后的成效。覆盖占地面积94平方千米的张江科学城的这张能源互联网,将成为我国乃至世界未来城市电网发展的样板。


在《上海城市能源互联网白皮书》(以下简称“《白皮书》”)的勾画下,核心特征是以客户为中心,以电网为核心,以泛在电力物联网为基础,清洁高效、安全可靠、融合互动、高度智能的城市能源互联网,呼之欲出。


泛在电力物联网将成为城市能源互联网的数据流承载


2017年度,上海能源消费总量为11862万吨标准煤,占全国总能耗的2.64%,居全国之首;年度能耗密度18709.8吨标准煤/平方千米,是全国平均水平的40倍。上海亟待构建满足巨大能源需求的城市能源系统,为城市的后续发展提供充足动力。


但是,上海城市区域能源储量匮乏,能源消费结构不合理,且能源利用效率偏低。此外,上海能源系统物联网技术应用水平与技术发展水平相对落后,互联感知能力有待提升。城市能源系统虽然积累了大量数据,但缺乏有效的集成、挖掘和利用。


针对这些问题,城市能源互联网无疑是一项有效的破解方案。针对能源储量匮乏,以电能为代表的外来清洁能源的输入和消纳是最佳解决方案;针对能源消费结构不合理,提升清洁能源占比是城市绿色发展的必然选择;提高综合能源利用效率,则是降低单位GDP能耗的可行途径。


在现有物理电网的基础上,一张万物互联、万物感知的泛在电力物联网将成为城市能源互联网的数据流承载。而以此为依托所构建的统一、互通的能源信息平台,则将为能源数据价值的深度挖掘提供可能。


今年,国家电网有限公司明确提出要建设“三型两网”世界一流能源互联网企业。上海在城市能源互联网领域的先行尝试,将成为实现这一目标的示范。


城市能源互联网可助力安全高效城市能源体系建设


城市能源互联网作为覆盖城市区域的能源互联系统,由多个园区级能源互联网组成,为城市能源和信息的流通提供了载体。构建城市能源互联网,将打破城市能源电力就地平衡的瓶颈,促进各类能源与电能转换,提高清洁能源在供给侧和电能在消费侧的使用比重,优化城市能源结构、提高能源利用效率、促进清洁能源开发利用,最终实现城市能源消费的基本无碳化。


城市能源互联网以客户为中心,可形成服务导向、创新驱动、协同发展的城市能源互联网发展模式;以电网为核心,可实现能源系统的广泛融合和城市用能的高效安全供应;以泛在电力物联网为基础,可实现能源系统各环节的万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的全业务泛在能源物联网。这张网清洁高效,可提升全社会能源综合利用效率;这张网安全可靠,可以提升能源安全供应能力;这张网融合互动,能够实现多种能源高效融合,能源信息深度融合,能源供需友好互动;这张网高度智能,可助力建成安全高效的城市能源体系。


从功能上来看,这张网可以充分发挥电网在能源汇集传输和转换利用中的枢纽作用,实现能源资源的大范围优化配置和综合服务平台构建,还可以成为社会各方共同参与、共享价值的开放平台。


在上海打造世界一流样板


根据计划,上海推进城市能源互联网建设将分“示范建设、全面深化、引领提升”“三步走”。


2019~2020年为示范建设阶段,开展关键技术试点应用,打造城市泛在电力物联网标杆工程,建成一批城市能源互联网示范项目;2021~2030年为全面深化阶段,要全面推进泛在电力物联网技术应用与城市能源互联网工程建设,建成一流城市能源互联网;2030~2050年为引领提升阶段,形成国际领先的城市能源互联网核心技术及标准体系,引领全球城市能源互联网技术发展。


《白皮书》披露,上海将在张江科学城率先建设世界一流城市能源互联网工程。在示范建设阶段,上海将以张江科学城能源互联网示范工程为抓手,建设“云-管-边-端”六大工程,率先全面建成“站-线-台-户”全要素泛在电力互联网;在全面深化阶段,将以张江科学城能源互联网示范工程为积淀,推进城市能源互联网技术国际标准制订及高端国际论坛活动,并在国内推广建设城市能源互联网工程;到引领提升阶段,将加大城市能源互联网技术及设备的输出,构建城市能源互联网的“中国模式”。


到2020年,张江科学城将实现泛在电力物联网全覆盖,张江科学城能源互联网示范工程基本建成;关键科学技术创新、重大工程建设技术、全新能源经济运作模式等方面达到世界领先水平;上海城市能源互联网建设模式和技术水平成为全球城市建设的风向标。


到2030年,上海将形成城市能源“一张网”的全新城市能源运行模式,关键指标赶超纽约、巴黎、东京、新加坡等城市,树立能源互联网建设的“城市标杆”。

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