目前國(guó)內(nèi)推行的產(chǎn)業(yè)園區(qū)大多強(qiáng)調(diào)同類產(chǎn)業(yè)的集群效應(yīng)。國(guó)內(nèi)典型產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展產(chǎn)業(yè)包括裝備制造業(yè)、石化精煉、制漿造紙、電力產(chǎn)業(yè)、有色產(chǎn)業(yè)、煙酒產(chǎn)業(yè)、鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)、建材產(chǎn)業(yè)、煤炭產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥、食品加工、旅游商品特色產(chǎn)業(yè)、污水處理以及電子信息、新材料、生物技術(shù)、節(jié)能環(huán)保、新能源等新興產(chǎn)業(yè)。與建筑物終端能源需求相比,園區(qū)對(duì)于電力、采暖、空調(diào)、熱水等用能需求大得多。各類型產(chǎn)業(yè)園區(qū)呈現(xiàn)電/冷/熱等多元化的用能需求。同時(shí),由于產(chǎn)業(yè)園區(qū)所在特定的地理位置和復(fù)雜的地形地貌,可導(dǎo)致相應(yīng)氣候和生態(tài)條件復(fù)雜多樣,因而不同區(qū)域的產(chǎn)業(yè)園區(qū)具有不同的自然資源優(yōu)勢(shì)。因此,產(chǎn)業(yè)園區(qū)大部分用熱、用冷需求都是可以通過(guò)多能互補(bǔ)集成綜合能源技術(shù)來(lái)生產(chǎn)和提供。園區(qū)多能互補(bǔ)綜合能源供能方式不僅可提高分布式能源轉(zhuǎn)換效率,而且可通過(guò)更高層次上的集成優(yōu)化最終提升能源終端利用效率,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
綜合能源系統(tǒng)將以互聯(lián)網(wǎng)深度應(yīng)用為基礎(chǔ),以電力系統(tǒng)為核心,將供氣系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)與電力系統(tǒng)等集成,橫向角度實(shí)現(xiàn)電力、燃?xì)狻⒐岬纫惑w化多能互補(bǔ),縱向角度實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)全環(huán)節(jié)高度協(xié)調(diào)與靈活互動(dòng)、集中化與分布式相互結(jié)合的能源網(wǎng)絡(luò)。
冷熱電聯(lián)供分布式能源站
針對(duì)新能源資源匱乏的產(chǎn)業(yè)園區(qū),冷熱電聯(lián)供分布式能源站是重要的綜合能源利用形態(tài)之一。冷熱電聯(lián)供機(jī)組通過(guò)協(xié)調(diào)優(yōu)化輸出電能與高低品位熱能,以提升天然氣能源利用效率。分布式能源站通常以小容量、小規(guī)模和分散的方式安裝在客戶端,可以自主運(yùn)行或連接到配電網(wǎng)絡(luò),優(yōu)先滿足用戶自己能量需求,通過(guò)冷電、熱電或冷熱電聯(lián)供的方式實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用,涵蓋能量生產(chǎn)、控制和存儲(chǔ)的局部能源系統(tǒng)。分布式綜合供能的集成方案包括以下類型:燃?xì)廨啓C(jī)/內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)為主蒸汽輪機(jī)為輔的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)/內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、燃?xì)廨啓C(jī)/內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)以及燃?xì)廨啓C(jī)為主蒸汽輪機(jī)為輔的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
在應(yīng)用過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際的環(huán)境和需求進(jìn)行綜合考慮,選取綜合供能系統(tǒng),取得較好的冷熱電聯(lián)供分布式能源站運(yùn)營(yíng)方式可包括經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式、系統(tǒng)運(yùn)行模式、以冷定電運(yùn)行模式和以電定冷運(yùn)行模式,在產(chǎn)業(yè)園區(qū)應(yīng)用中可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇配置。
園區(qū)光儲(chǔ)微網(wǎng)
工業(yè)園區(qū)占地面積大,具有發(fā)展屋頂分布式光伏的優(yōu)勢(shì),可充分利用屋頂資源,建設(shè)園區(qū)分布式光伏屋頂,并集成分布式儲(chǔ)能系統(tǒng),形成園區(qū)光儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)。微電網(wǎng)系統(tǒng)包含園區(qū)內(nèi)分布式光伏及分布式儲(chǔ)能單元,微電網(wǎng)通過(guò)公共耦合點(diǎn)接入上級(jí)配電網(wǎng)。其中,園區(qū)內(nèi)分布式光伏充分建設(shè)利用園區(qū)屋頂光伏、停車場(chǎng)光伏覆蓋、公交站光伏覆蓋以及電動(dòng)汽車充電站光伏覆蓋,從而地提高產(chǎn)業(yè)園區(qū)可再生能源滲透率,實(shí)現(xiàn)屋頂、停車場(chǎng)、公交站、電動(dòng)汽車充電站等太陽(yáng)能光伏充分利用,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)綠色低碳發(fā)展。此外,由于配備儲(chǔ)能系統(tǒng),當(dāng)計(jì)劃性孤島需求或外部電網(wǎng)故障擾動(dòng)時(shí),園區(qū)光儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)可由并網(wǎng)運(yùn)行模式切換至離網(wǎng)運(yùn)行模式,系統(tǒng)不同運(yùn)行模式間可確保平滑切換。園區(qū)光儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島機(jī)制可有效提高園區(qū)供電可靠性。
園區(qū)能源互聯(lián)主動(dòng)配電網(wǎng)
產(chǎn)業(yè)園區(qū)能源互聯(lián)主動(dòng)配電網(wǎng)是在主網(wǎng)配網(wǎng)協(xié)同控制的基礎(chǔ)上,具備分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)、柔性負(fù)荷和電動(dòng)汽車等豐富的電源負(fù)荷調(diào)控手段,能夠針對(duì)能源互聯(lián)主動(dòng)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),以經(jīng)濟(jì)性和安全性等為控制目標(biāo),自適應(yīng)調(diào)節(jié)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、發(fā)電單元及負(fù)荷的智能配電網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)根據(jù)園區(qū)能源互聯(lián)主動(dòng)配電網(wǎng)中各種測(cè)量設(shè)備的測(cè)量和狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷當(dāng)前配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),以及基于負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)高精度預(yù)測(cè)負(fù)荷/可再生能源信息,可實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)能源互聯(lián)主動(dòng)配電網(wǎng)態(tài)勢(shì)的感知。源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)控制是園區(qū)能源互聯(lián)主動(dòng)配電網(wǎng)的中心所在,通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)源網(wǎng)荷對(duì)象的主動(dòng)調(diào)控和管理,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的低成本安全運(yùn)行以及可再生能源的消納。
多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)
對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)來(lái)說(shuō),負(fù)荷存在用電、用熱、用冷等多種用能需求,且用能數(shù)量大,節(jié)能空間廣。因此具有利用多能互補(bǔ)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同技術(shù)為工業(yè)園區(qū)提供能源整體服務(wù)的需求,以滿足園區(qū)多樣化的能源需求,提高供能質(zhì)量,為用戶節(jié)約用能成本。多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)將電、氣、熱、冷、氫等多類型能源環(huán)節(jié)與信息、交通等其他社會(huì)支持系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)集成,通過(guò)對(duì)多類型能源的集成優(yōu)化和合理調(diào)度,實(shí)現(xiàn)多類型能源的梯級(jí)利用,提高能源利用效率,提升供能可靠性。同時(shí),多能源系統(tǒng)的有機(jī)協(xié)調(diào),對(duì)延緩輸配電系統(tǒng)的建設(shè),消除輸配電系統(tǒng)的瓶頸,提高各設(shè)備的利用效率具有重要的作用。在緊急情況下,當(dāng)電力或天然氣系統(tǒng)受到天氣或意外災(zāi)害的干擾而中斷時(shí),多能互補(bǔ)綜合能源系統(tǒng)可以利用就地能源為重要用戶提供不間斷的能源供應(yīng),并為故障后能源供應(yīng)系統(tǒng)的快速恢復(fù)提供動(dòng)力支持。