【思想库】能源综合体:变电站“华丽变身”
能源综合体:变电站“华丽变身”
文/杨洋 魏孟举 王康
变电站是电网企业的核心资源,依托变电站的便利条件开展能源综合体建设,可实现电网企业由传统供电业务向综合能源服务业务的自然延伸。
变电站是电网企业的核心资源,在承担电力输配和地区电力供应方面发挥着重要的枢纽作用。依托广泛分布的变电站开展能源综合体建设,可实现电网企业由传统供电业务向综合能源业务的自然延伸。同时,以变电站为依托的能源综合体,可实现电力/能源供应方、设备提供方和用户的良性互动与互利共赢,具有良好的发展前景。
多站合一,精准施策
能源综合体本质上是以客户需求为中心、以服务为导向的一站式能源解决方案。以变电站为依托的能源综合体,其核心是充分发挥变电站的能源配置中心作用,构建支持多能互补的“源-网-荷-储”协同控制区块,最终目的是实现电网企业业务从单一供电向综合能源服务的转变,促进电网企业向综合能源服务商的深度转型。
依托变电站建设能源综合体,有多种方案可供选择。最为便利的选择,是利用变电站的屋顶资源,布置屋顶光伏发电板,建设光伏发电站,产生的电力可供变电站照明、运行和制冷使用,从而减少变电站本身运行所带来的电能损耗和成本损失。
这种“自发自用”的模式只是变电站转型的第一步,在进行设施改造的基础上,变电站还可进一步转型为能源供应站、电力服务站、储能站和电动汽车充电站,并由此成为区域内能源数据的汇集和分析中心。
通过安装燃气分布式电源、热泵和冰蓄冷等装置,变电站可以转型为区域内的能源供应站。利用燃气分布式发电的余热、烟气集中供冷供热,开展“冷热电三联供”,可以降低冷热负荷用电成本,满足用户对冷、热、电的多样能源需求。这一模式可主要针对传统产业工业园区、医院、高校等用户。
在对电能质量有特殊需求的新兴产业园区(如芯片制造业、半导体制造业)、计算中心、重要保电用户等区域内,变电站还可被改造为电力服务站。通过安装电能质量调节装置,变电站可为用户提供定制化供电套餐,减少用户因电压暂降、三相不平衡、谐波、频率波动等问题带来的生产损失。
对于电网侧和用户侧储能的发展而言,变电站也是重要的基础设施资源。在变电站安装飞轮、电化学等储能装置建设储能站,可提高用户的供电可靠性,减少用户容量电费,并进行峰谷套利,方便用户在条件成熟时参与电力辅助市场交易,兼顾电网侧和用户侧储能价值。这一模式对生产呈现尖峰特性、对供电可靠性要求较高的工业用户具备较强的适用性。
此外,还可以安装充电桩和停车位,在变电站建设电动汽车充电站,开展电动汽车充电、租赁业务,扩大充电服务市场,提高用户粘性,通过收取充电服务费、停车费等保证变电站的合理收益。
无论是能源供应站、电力服务站,还是储能站或电动汽车充电站,其产生的大量数据资源都可成为变电站的重要核心资源。在变电站内建设数据中心,开展用户能效监测、智能分析,可以实现能源的互补协调,优化控制和全景展示,将能源综合体打造为本区域“能量流+信息流+价值流”的协调控制中心,通过大数据分析为用户提供用能建议、制定节能方案。
建设能源综合体,在试点阶段可开展上述“多站合一”式建设,后期推广阶段可结合实际情况进行要素选取。要素的选择,一方面要考虑变电站周边用户的用能需求和用户特点,另一方面也受制于变电站本身的占地面积和电气设计可扩展程度。对于打算开展三联供的变电站,还要考虑天然气管道的覆盖程度、气源保障能力等。
需要指出的是,对于一些地理位置相对较近、供电服务用户相对集中的2~3个变电站,可选择不同的要素分别建设,然后“抱团”开展能源协调调度,共同满足所在地区的用户需求,起到节省用地、提高装置利用率的目的。
一专多能,一举多得
变电站不仅仅是电力传输和配送的技术主体,作为一种重要的基础设施,还具备多方面的公共性特征。将变电站逐步转型为能源综合体,不仅有助于提升变电站本身的运行管理质量,还能成为社区内多种资源、多方主体的粘合剂,从而提升整个区域的能源运行效率。
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