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李先瑞:多能互补集成

2016-08-25 13:43:13 5e

中国建筑科学研究院研究员 李先瑞

李先瑞:我们有太阳能、天然气分布式能源等。但是我们把这些多能都要放到一起的话,就需要讲“互补”。这个互补实际上是很重要的,是把这些多能取长补短,发挥它的特长。只有发挥了特长以后,才能够起到“提高能效”。如果说融合的方式不合理,很可能把个人的特长、个人的优点抑制了。从而使整个系统的能效达不到预期的效果。

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“多能互补”里面的融合。比如:我们为什么要搞太阳能光伏跟我们天然气分布式能源融合?其实就是太阳能光伏都有不灵活性、不稳定性,而我们的天然气分布式能源相对是很稳定的。这样我们把这两种电的系统组合起来,通过微电网,既能够发挥太阳能的作用,又能够发挥天然气分布式的作用,这个就是耦合使它达到了预期的效果。这个我们举的是一个例子,第二个我们举的例子就是天然气分布式能源+地缘热泵。张玉清局长曾经在一次会议上讲过:天然气分布式能源可再生能源的耦合,天然气分布式能源是起到了黏合剂的作用。这句话我记的很清楚,而我们在这个里面,我们可以看到我们用的地缘热泵,这个热泵实际上是用电的,这一部分的电通过天然气分布式能源的发电提供给它,就能够起到一个什么样的作用呢?当地缘热泵在夏天使用的过程里面,它消耗的电力比较多。我们最近在北京开会才知道,北京这几天天气的炎热,整个北京的电网,它已经达到了2083万千瓦,实际上我们平均1千万千瓦左右。也就是说,我们现在空调的电耗,已经占到整个电耗里面的50%以上。

很多年以前,我们只知道是占到40%,现在已经提高到这种程度。所以我们利用我们的天然气分布式能源,为地缘热泵提供电源,既能够移峰填谷,也能够满足用户的需求。我们知道很多项目都可能就是以电来定装机容量的,所以我们采用了天然气分布式能源的项目里头,如果采用了地缘热泵,很可能使我们的装机容量增大。装机容量增大以后,我们的节能效益就相当的明显。我们在天然气分布式里面,怎么样来表现它的节能?往往我们用的一个指标,就是每千瓦装机节能量是多少。上海曾经给我们做了很多的典型案例。也就是说,当我们的年利用小时数达到5千小时的时候,我们每千瓦可以达到0.7吨标准煤。所以我们互相结合,互相融合,其实是为了提高我们的能效,是为了使我们达到更好的效率,这是一种耦合的形式。

我们现在实际上不管是在天然气分布式能源,在跟可再生能源的耦合过程里头,都需要加上蓄能装置。这种蓄能装置有一个很大的作用,比如:我们一些办公大楼,晚上不需要人或者晚上不需要热,而我们的“电”晚上是有的,我们通过蓄能的装置来产生的一些“能”,我们白天再用,这个时候就能够使我们整个系统的效率提高。我们的耦合有一个很重要的作用,就是使我们融合的系统,从天然气分布式能源的年综合利用率要求70%以上,通过耦合我们可以达到100%多。这个在我们的《报告》里面也有,我们那个《报告》里面,在这个PPT里头提到我们有一些案例,甚至于年利用率可以达到120%、130%,只要做的好,都是可以的。所以一定请大家要了解,天然气分布式能源的耦合一定能做到互补,只有做到互补才能达到真正的效益。

昨天我还在参加北京某中心的讨论,这个中心也是采用了多能互补。但是这个中心采用的这种方式,不见得是很合理的。这时候我们讲到“融合”这个词,融合一定要体现在多能,要体现在互补。第二个,就是“优化”。任何东西你把它随意的堆砌到一起,能产生最好的效益吗?不见得。所以我们的优化是体现在实际过程里面要优化,增长的过程里面要优化,我们运行的过程里面要体现它的优化。所以这个优化,是一个全过程里面的优化。我们知道天然气分布式能源里面,有一个很重要的技术要点就是“提纯”。它是包括发电系统、余热利用系统,取热系统的集成。在多能互补里头,实际上它增加的更多是地缘热泵系统,太阳能光伏系统。我们要在这么多的系统里面来选择我们的装机,只有通过合理的设计,很好的体会,才能够使我们各种不同的装机达到最佳的效益,才能够降低我们的系统投资。

我在这里举一个例子,我们最近在写《中国天然气分布式能源报告》里面,我们进行了很多数据的分析,我们发现上海浦东机场,装机余热供热量实际上只相当于浦东机场总的用热量的10%。说明这个系统的投入并不一定很高,但是实际运行里面提供的蒸汽量、体规的热量,是占到总得热需求的50%以上。这个就是说,这样的系统装机选情的合理就可以达到更高。比如:新奥长沙机场,运行里面整个供能量占到了50%,供热量占到了它的70%。所以我们在优化的过程里面,我们并不一定追求最大的装机。

我们一定要达到余热利用效果。我们选情一定要让它装机一年运行小时数达到最大,而且要在这个过程里面使它处在满负荷运行阶段。这个就是优化,优化在我们的示范项目里面是有着很重要的因素。

我们知道运行的过程里面,最最要体现的就是智能。我们这一次搞中国天然气分布式能源产业报告,我们对46项天然气分布式能源的项目进行了调研。其中有23项是有各种运行数据的,我们发现这些运行的数据,只有实施了智能化的管理,才能够使我们的能效达到最高,或者使我们的运行费用达到最低。比如:最近为了打开天然气分布式能源的市场跟公信部联系,到了数据中心,我们准备为全国的数据中心在分布式能源发展方面做出我们应有的贡献。我们在数据中心的运行过程里面,就体现了这个智慧的供应的这种方法跟措施。我们有自然风的时候,尽量用自然风制冷。这个就是体现了我们的智慧,我们需要它效率最高的时候,我们采用这种运行模式;需要省钱的时候,我们同样采用另外一种运行的模式。

我们知道要实现我们智慧的运行,我们需要的手段是什么?这就是“微电网”。我们对于一个项目是“微电网”,对于很多分布式天然气能源组合的时候,就是我们能源的互联网。我们在这里面,一定要根据终端用户的“电、热、能、气”各种需求,跟踪它的负荷变化,进行供给侧的能源调节。这个就是调度的技术。这个调度技术靠谁?能源互联网、微网等。我们只要搞了多能互补,就一定要有微网,就一定要有能源互联网,就一定要有泛能网。我们要实现智慧的这种,真正实现智慧的运行管理。需要有什么?需要有一套方法,这一套方法就是我们说的:能源管理系统。在能源管理系统里面,我们在这个PPT里头也做了一些选数,就必须进行数据的采集,必须进行性能评估,必须进行设备的检测跟调度,必须进行我们这种调度的目的,是使我们多能互补的各种设备能够在最大的满负荷的条件之下来运行。

天然气分布式能源里面,我们提的评价指标就是:年综合利用率70%。我们现在在讲多能互补的过程里面,我们追求的性能、追求的综合利用率就不是70%,一定要大于70%。我们能够达到100%,我们就尽量达到100%,这个就是我们讲的“智慧”。

还有我们讲的“创新”。什么样的事情才能够发展?科技的进步,才能够使我们的多能互补系统得到很快的发展。大家都看到,天然气分布式能源在我们这十几年里面,我们现在有一些项目还要补贴吗?现在有一些项目只要气价合理,冷价、热价合理,只要电价合理,我们很多项目都是不需要补贴的,我们自己能够创造自己的价值,这个也就是将来多能互补的一个原则。最近我们在北京讨论通州市政府的服务中心里面提到的一个,就是这样一个很重要的原则。我们不能靠补贴,一定要靠科技进步的发展,做好我们的选择,做好我们的运行调节,这个我觉得是非常重要的。

通过这一次中国天然气分布式能源报告编写,我们发现商业模式的创新也是一个很重要的影响因素。我们商业模式很多都是搞了系统的集成,比如:上海大众汽车就采用了系统集成的方式,这样就大大降低了它的投资。同时,为优化运行创造了很有利的条件。我们在讲技术进步的时候,一定要开展国际合作。只有开展国际的合作,我们才能够把国际上的一些好的经验引进过来,同时才能使我们的天然气分布式能源,才能使我们的多能互补能够持续的发展。

最后我想讲一下,多能互补集成优化里面,最后还有的就是“服务”。我们过去对这个不是很理解,今天上午通过协鑫王总的讲话。我们了解到只有充分了解了用户的需求,充分了解用户在不同的时段、不同的时间,他对能源的需求,我们才能够制定出好的运行模式,才能够达到我们实际的要求。这个就是多能互补集成里面的四个字:融合、优化、智慧、创新、服务。

谢谢!




责任编辑: 吴昊

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