多能互補示范工程案例實操——中電合肥空港經濟示范區示范工程

引言

2016年7月4日，國家發展改革委聯合國家能源局發布了《關于推進多能互補集成優化示范工程建設的實施意見》，意見要求地方申報多能互補集成優化示范工程。意見提出了多能互補項目主要的兩種模式：

（1）終端一體化集成供能示范工程，面向終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，因地制宜、統籌開發、互補利用傳統能源和新能源，優化布局建設一體化集成供能基礎設施，通過天然氣熱電冷三聯供、分布式可再生能源和能源智能微網等方式，實現多能協同供應和能源綜合梯級利用；

（2）風光水火儲多能互補示范工程，利用大型綜合能源基地風能、太陽能、水能、煤炭、天然氣等資源組合優勢，推進風光水火儲多能互補系統建設運行。

文件同時提出要求：“十三五”期間，建成國家級終端一體化集成供能示范工程20項以上，國家級風光水火儲多能互補示范工程3項以上；到2020年，各省（區、市）新建產業園區采用終端一體化集成供能系統的比例達到50%左右，既有產業園區實施能源綜合梯級利用改造的比例達到30%左右。國家級風光水火儲多能互補示范工程棄風率控制在5%以內，棄光率控制在3%以內。由此可見，多能互補集成項目的市場巨大。

2016年12月26日，國家能源局公布了首批多能互補集成優化示范工程入選項目名單，首批名單涉及23個示范項目，包含終端一體化集成供能系統項目17個，風光水火儲多能互補系統項目6個。華東電力設計院有限公司提供技術支持的中電合肥空港經濟示范區多能互補集成優化示范工程從261個申報項目中脫穎而出，位列17個終端一體化集成供能系統項目中，并成為安徽省唯一入圍項目！

工程基本情況

本項目位于安徽合肥空港經濟示范區。示范區坐落于國家級合肥經濟技術開發區(北區)，緊鄰合肥新橋國際機場，是合肥市“1331”城市發展空間布局重點打造的3個衛星城之一。城鎮空間發展結構為“一心、兩園、三區”。“一心”：即一個臨空高端商務休閑中心，圍繞焦湖、寶教寺兩大水庫重點發展高端商務、總部經濟、文化會展、酒店接待、休閑旅游產業等。“兩園”：即兩個特色園區，分別為航空物流加工產業園和臨空高新技術制造產業園。“三區”：即三個配套服務區，分別為空港新市鎮發展區、門戶發展區和臨空產業園配套居住服務區。未來，示范區將依托新橋國際機場，重點發展以航空經濟為引領的航空關聯產業、高端制造業和電商物流業，努力打造成合肥經濟發展的主要增長點、安徽對外開放的新平臺和國家級臨空經濟示范區。



本項目根據《合肥市經濟示范區總體規劃（2016-2030）》，按照“適度超前，分期實施”的原則開展規劃建設。項目重點解決合肥空港示范區供能問題，項目由微網系統、分布式供能系統、智慧能源管理系統和用戶互動服務平臺等四部分組成，其中分布式供能系統包括分布式燃氣三聯供項目、地源熱泵、太陽能集熱系統、屋頂光伏項目、分布式風機項目、蓄冷儲能項目和充電站項目，并通過智能微電網和用戶需求管理平臺進行統一集成和控制，構建多種能源綜合利用體系。項目計劃借助大數據技術和互聯網技術，開展清潔能源與終端需求側可控負荷協調運行，形成智慧、互動、開放的能源消費模式，實現不同能源供給的有機融合和智能化運營，促進能源的高效、清潔、綠色利用，將空港示范區打造成為綜合智慧現代科技新城。



本項目的分布式供能系統包含有風、光、氣和冷、熱（熱水、熱蒸汽）、電共6類能源品種，由三聯供系統、分布式光伏、分布式風機和儲能裝置整合起來，可實現電力和熱力的互聯互通、互相補償，充分發揮區域內冷熱電的互補效應。

微網內主要的一次能源輸入為天然氣、太陽能和風能，其中：

1）燃機消納天然氣，產生電力及余熱，余熱可直接供熱，也可轉化供冷。

2）分布式光伏既可發電，還能供熱，發出的電可通過熱泵轉換供冷熱。

3）分布式風機吸收風能發電，供網內外用戶使用；也可通過熱泵轉換供冷供熱。

4）儲能設備（水蓄）則將短時多余的能量儲存，在負荷增大時釋放。





項目擬采用的商業模式

（1）冷熱電綜合能源服務

綜合能源服務是本項目基本的商業模式。同時將結合項目投產后用戶負荷特性，設計符合用戶、能源站、電網等多方利益的能源套餐。

（2）碳資產管理服務

全國碳排放交易體系將于2017年啟動，成為全球第一大碳市場。項目設想對區內用戶統一碳資產管理，提供增值服務。

（3）“互聯網+”用戶需求響應服務

用戶需求響應是未來智能電網發展的基礎，但目前來看，電網公司要對分散獨立用戶實現需求管理存在較大難度，而微網可作為中間管理者實現用戶需求響應，將分散難以控制的單個負荷聚集為一定規模的可控負荷。微網對于電網公司的響應手段包括：①自身的冷、熱、電儲能系統；②通過面向網內用戶的現貨能源價格（套餐外零售價格）引導用戶用能；③通過對用戶統一用能管理控制用戶側用能功率。用戶需求響應管理服務通過與電網公司的需求響應互動獲取經濟效益。

（4）其它

包括用戶節能管理服務、面向電網和未來電力市場的輔助服務等等。

結語

建設多能互補集成優化示范工程是國家構建“互聯網+”智慧能源系統的重要任務之一，有利于提高能源供需協調能力，推動能源清潔生產和就近消納，促進可再生能源消納，是提高能源系統綜合效率的重要抓手，對于建設清潔低碳、安全高效現代能源體系具有重要的現實意義和深遠的戰略意義。