一、背景介绍
中国将提高国家自主贡献力度,力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值,努力争取2060年前实现碳中和。能源是主战场,电力是主力军。中国将全面深化电力体制改革并推动新型电力系统建设,构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统,推动清洁电力资源大范围优化配置。同时,中国将加快数字化发展,建设数字中国,充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级。
二、零碳视角下区域能源规划思路
总体目标:碳达峰,碳中和。
能源消费:通过节能降耗和清洁替代,围绕建筑、工业、交通三大部门,最大化降低碳排放。
本地能源供应:最大化挖掘本地风、光、地热、生物质等可再生能源资源,以最高效转化为原则选择优化供应路径。
能源供需匹配:以碳排放总量、经济性为目标,构建多目标函数,确定碳排放最低的整体解决方案,形成以电为中心、冷热协同、氢为补充的能源供应消费体系。
区域碳中和发展典型路径:通过终端消费能效提升、本地供给最大化、供需转换路径优化、碳捕集利用与封存(CCUS)等手段,实现区域碳排放持续下降。
能源高效配置:构建以电网为基础平台的多网协同能源配置网络,包括电网、氢能网、冷热网、气网及充换电网络,打破各类能源之间的壁垒,满足能源供应到消费的最高效匹配。
能源安全:提高对风险因素的重视程度,将风险管理纳入能源规划过程,提高应对极端气候、国际经贸、政治形势等风险的能力。
三、面向碳中和的园区综合能源系统构建
构建思路:构建涵盖能源产-配-储-用全环节的综合能源系统,通过能源侧绿色供给,消费侧减碳降碳、能源供需的高效匹配实现园区的精细化管理,推动园区实现碳中和目标。
综合能源系统总体架构:围绕园区能源生产侧、消费侧、分配侧、调节侧等各环节,应用太阳能、地热能等新能源技术,优化集成园区“电、热、冷、气、氢”多能耦合综合能源系统。
综合能源系统规划仿真:基于园区资源禀赋、负荷等条件,应用综合能源仿真规划平台,以碳排放、经济性最优为目标,搭建包含电-气冷-热-储-氢元件及管网的综合能源仿真模型,实现“源-网-荷-储”协同规划与8760h运行优化。
光储充子系统:应用光储直柔技术,以光、储、充一体化设备为核心,构建园区级智慧微网,最大化提升新能源使用效率。
多能耦合冷热子系统:结合区域的资源禀赋,以可再生能源为核心,构建多种供冷、供热的能源耦合场景,寻找最适配的多能耦合方式以最低碳经济的方式满足供冷和供暖需求。
四、零碳园区数字化解决方案
系统架构:以近零碳为目标,对园区各类能源资源进行优化规划和整合,构建零碳园区数字孪生平台,实现园区各类能源数据聚合和管理,应用知识驱动+数据驱动的模型算法,对能源系统运行和运营进行优化。
部署架构:包括实时监控、能耗分析、提营理、数据计算、旺质质、专扣电、Carbon+回风案游系统、Carbon+同区游数馨平台等核心应用。
功能应用:通过数字化手段助力园区发展与碳排放脱钩,具备园区总览、能源运行、碳排监测、运行优化及智慧运维等功能应用。