大云網(wǎng) 新技術(shù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng) 正文

清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院政策研究室主任何繼江：能源互聯(lián)網(wǎng)與特色小鎮(zhèn)零碳路線圖規(guī)劃

2017-11-07 21:03:14 電力頭條APP 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

2017年11月7日-9日，中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨智慧能源產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)（SmartEnergyChina簡(jiǎn)稱：SEC）國(guó)內(nèi)唯一的智慧能源全產(chǎn)業(yè)鏈的年度盛會(huì)在上海新國(guó)際博覽中心舉辦！7日下午，由中國(guó)智慧能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事蔡茂林教授主持大會(huì)。清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院政策研究室主任何繼江發(fā)表演講，演講主要內(nèi)容是：能源互聯(lián)網(wǎng)與特色小鎮(zhèn)零碳路線圖規(guī)劃。

下面為您帶來(lái)何繼江的精彩演講：

何繼江：

大家好，非常高興來(lái)到這個(gè)會(huì)場(chǎng)。起草文件應(yīng)該說(shuō)我們是把全球這方面的理念都做了梳理，技的梳理，在這同期王忠敏先生組織的智慧能源聯(lián)盟，團(tuán)結(jié)了很多業(yè)界的企業(yè)和專家，和我們文件的起草工作形成了一個(gè)非常好的互補(bǔ)工作，這次我也是來(lái)參加學(xué)習(xí)的，通過(guò)對(duì)文件的落實(shí)能夠找到更好落地的點(diǎn)，這次我介紹的是關(guān)于特色小鎮(zhèn)的事情。

特色小鎮(zhèn)在住建部的文件當(dāng)中，其實(shí)沒(méi)有提到關(guān)于能源的問(wèn)題。我們覺(jué)得必須要解決能源問(wèn)題，而且不能用傳統(tǒng)的方法，不能用燃煤鍋爐解決，就提到能源互聯(lián)網(wǎng)。實(shí)際上文件里面說(shuō)能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合的能源產(chǎn)業(yè)新形態(tài)。

這是一個(gè)小的能源互聯(lián)網(wǎng)典型模型，這是美國(guó)特斯拉公司馬思科做的方案，白天發(fā)的電就存在powerwall為，晚上電動(dòng)汽車用他充電。這樣的系統(tǒng)就幾個(gè)變化，第一個(gè)發(fā)電不用煤炭，用太陽(yáng)能，第二個(gè)汽車不用油用光伏電。屋頂也變成了光伏網(wǎng)，而且建筑本身也會(huì)變成直流建筑。這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中技術(shù)已經(jīng)邏輯成立，就是太貴。剛才曾總講的儲(chǔ)熱，就是系統(tǒng)當(dāng)中替代單純昂貴儲(chǔ)電的方案。

舉個(gè)例子，摩拜單車，是能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施，用的是可再生能源，要么可再生發(fā)電，有么是光伏。這個(gè)一年最作發(fā)三度電，三度電值幾個(gè)錢呢?但用這三度電保證電池，就可以解決電池GPS定位問(wèn)題。

能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，未來(lái)得目標(biāo)是要零碳，為了應(yīng)對(duì)氣侯變化和治理霧霾的需要。三個(gè)方面，第一電力系統(tǒng)要轉(zhuǎn)型，不用燃煤電廠了，第二個(gè)供熱能源轉(zhuǎn)型，不用燃煤鍋爐了，第三交通能源轉(zhuǎn)型，不用汽柴油了。這是瑞典一個(gè)小城市，1999年疼提出，未來(lái)百分之百不實(shí)用化石能源，這個(gè)城市永生活垃圾廠。這是丹麥一個(gè)小島，比我們廈門島略微小一點(diǎn)，以前搞大魚的，現(xiàn)在不搞了，搞風(fēng)電。還不是大企業(yè)搞，是老百姓一起搞。那時(shí)候風(fēng)機(jī)行昂貴，五個(gè)家庭合在一起買。政府80%貸款，20%首付。貸款還的差不多，這個(gè)風(fēng)機(jī)就變成印鈔機(jī)了，老百姓也不用打魚了，搞點(diǎn)光伏、太陽(yáng)能熱水改善自己的環(huán)境。再后來(lái)就搞成零碳示范區(qū)。2002年哥本哈根大會(huì)的時(shí)候，各個(gè)國(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)去他們那里參觀，現(xiàn)在他們還在島上種植油菜花，油菜花很漂亮，油菜籽可以榨油。

這個(gè)小島很早就實(shí)現(xiàn)了零碳，現(xiàn)在目標(biāo)是到2030年，小島上百分之百用可再生資源。技術(shù)路線是這樣的，先推建筑節(jié)能，房間要能耗低，再推廣區(qū)域供熱，集中供熱而不是單門獨(dú)戶的供熱。因?yàn)闊岜眉裙嵊钟秒?，最后一步是交通的電氣化，也就是車輛?，F(xiàn)在技術(shù)方案既包括燃油，也包括燃料電池，因?yàn)檫@個(gè)東西現(xiàn)在看的不是很清楚，所以幾種路線都要考慮。

丹麥還有一個(gè)小城市是松德堡，這個(gè)地方提出2029年零碳，現(xiàn)在人均談拜訪是8.8噸，要逐步的削減到0，2029年整個(gè)松德堡地區(qū)包括道路運(yùn)輸在內(nèi)的所有能源實(shí)現(xiàn)零碳。外部如果買電，買來(lái)的也要是風(fēng)電或者是其他可再生的零碳資源。55%家庭使用地?zé)嵘镔|(zhì)、沼氣和太陽(yáng)能綠色集中供熱。農(nóng)村地區(qū)大型沼氣池為能源。農(nóng)民種植的能源作物轉(zhuǎn)化為沼氣或者生物乙醇。

這是他們的供熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)優(yōu)先用垃圾供熱，其次是生物質(zhì)鍋爐和太陽(yáng)能集熱器，最上面是碰到極寒天氣的時(shí)候，用天然氣供熱。天然氣現(xiàn)在是用的化石能源天然氣，未來(lái)用可再生天然氣，什么呢?沼氣。還有用電解水制氫，天然氣以后也是可再生的天然氣。

他們還提到動(dòng)態(tài)能源系統(tǒng)，要利用可再生能源的制冷能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。比如說(shuō)其中有一個(gè)細(xì)節(jié)，所有用戶以后要裝遠(yuǎn)程電表，2029年居民使用洗衣機(jī)到企業(yè)生產(chǎn)都可以選擇在能源供應(yīng)最充足、價(jià)格最便宜的時(shí)段。

未來(lái)智慧能源系統(tǒng)，今天剛才赫普和愛(ài)能森已經(jīng)解釋的很好了，熱電聯(lián)產(chǎn)、熱泵和熱儲(chǔ)存解決問(wèn)題。這樣微店里系統(tǒng)提供靈活性。交通有兩個(gè)方面，第一個(gè)是以后的車輛很多，電動(dòng)汽車要充電，但充電如果在白天充，就可能給我們店里系統(tǒng)帶來(lái)很大的負(fù)荷。我們就裝一個(gè)智能的控制系統(tǒng)，比如說(shuō)電動(dòng)汽車晚上回家7點(diǎn)鐘，接上充電樁不是馬上充電，而是軟件控制，晚上11點(diǎn)鐘開始充電。也可能根據(jù)店里現(xiàn)貨市場(chǎng)的情況，凌晨三點(diǎn)鐘開始充電，大量的是在晚上睡覺(jué)的時(shí)候利用電網(wǎng)低谷負(fù)荷把電悄悄地充了。另外是電解水制氫，輕再二氧化碳作用生成加完或者甲醇，甲烷和甲醇比較容易儲(chǔ)存，他們可以進(jìn)入到天然氣管道當(dāng)中，可以用于交通，也可以用于熱電聯(lián)產(chǎn)。

我們以后的特色小鎮(zhèn)或者城市里面也要往這個(gè)方向靠攏，第一個(gè)是近零能耗建筑，或者是直流建筑。光伏要靠太陽(yáng)能熱水喝地源熱泵。未來(lái)供熱不再需要化石能源，這是地?zé)?，這是我去冰島考察得到的照片，左邊是足球場(chǎng)，一年20次12個(gè)月都可以練足球。底下是冰島街頭給街道鋪地?zé)?，這樣融化冰雪，這個(gè)是地?zé)崴诺交鹕綆r里面。中國(guó)兇案正在往這個(gè)方向發(fā)展。

這是單買一個(gè)典型的供熱工廠的示意圖，中間是儲(chǔ)熱罐，之前出熱管熱水是來(lái)自于天然氣，現(xiàn)在有天熱泵和電鍋爐產(chǎn)生熱水?，F(xiàn)在是太陽(yáng)能集熱板，儲(chǔ)存在12萬(wàn)立方米得出熱庫(kù)當(dāng)中供熱。天然氣熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)這里面起到調(diào)峰的作用。丹麥夠熱發(fā)展趨勢(shì)很快淘汰，垃圾成為第一來(lái)源、太陽(yáng)能成為第二來(lái)源。

這是熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)，剛才愛(ài)能森都已經(jīng)講到了一些，天然氣的熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)是現(xiàn)在比較成熟的技術(shù)。生物質(zhì)多種形態(tài)的熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)也會(huì)越來(lái)越普及。這是中國(guó)特色小鎮(zhèn)特別是跟農(nóng)村相對(duì)接近一點(diǎn)的地區(qū)有一個(gè)技術(shù)值得思考，就是生物質(zhì)。以前生物質(zhì)作為一個(gè)能源，大家覺(jué)得不好用，因?yàn)槭占芾щy，熱值比較低，價(jià)格又不便宜。但是如果生物質(zhì)不利用，點(diǎn)火燒了，就造成北方地區(qū)的霧霾。所以這個(gè)事情不能干，必須把生物質(zhì)清潔使用，就叫資源化的能源化。其中一個(gè)方式比較好的，就是熱解制氣，以前熱解制氣問(wèn)題不好解決，現(xiàn)在可以。

制氣以后熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)，這樣可以比較好的處理。特色小鎮(zhèn)的光伏可以有多種形態(tài)，比如說(shuō)公交站裝光伏，這是停車場(chǎng)的光伏，道路光伏產(chǎn)權(quán)單位是單一的，比較容易商量，缺點(diǎn)是支架比較費(fèi)錢。這個(gè)是占地1020畝，年用點(diǎn)3000萬(wàn)度。我們做了測(cè)算停車棚可以裝光伏，可以裝25兆瓦的光伏，可以產(chǎn)生白天到中午的時(shí)候，光伏絕對(duì)超過(guò)他的最大用電功率，這個(gè)電可以賣給電網(wǎng)，比較便宜。下一步把中午12點(diǎn)鐘左右的電用智慧充電的方法給員工免費(fèi)充電。員工下班以后可以騎著自己的電動(dòng)自行車或者電動(dòng)汽車充電回家。員工都換了電動(dòng)汽車就可以把30度電帶會(huì)家里去。

這是德國(guó)的電力市場(chǎng)示意圖，因?yàn)楝F(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格是波動(dòng)性的，左邊表示中午的電價(jià)越來(lái)越低，是因?yàn)楣夥嗔?，就把電價(jià)低了，到了以后光伏越來(lái)越多，把煤電發(fā)電壓下來(lái)了，但到了晚上7點(diǎn)鐘，光伏不發(fā)電了，煤電不能馬上起機(jī)，爬坡負(fù)荷變成了很大的問(wèn)題，這時(shí)候電價(jià)非常高，這時(shí)候儲(chǔ)能就會(huì)發(fā)展起來(lái)，這時(shí)候可以放電來(lái)用。性外電動(dòng)汽車在這時(shí)候就可以放電了。電動(dòng)汽車以后的使用規(guī)律是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的方法調(diào)動(dòng)。中午充光伏，半夜充谷電。

還有電氣化公路，與公路光伏相結(jié)合。柴油車的污染問(wèn)題是大問(wèn)題，干脆把公路改造成電氣化公路，像火車一樣。汽車以后都是電氣化的，這樣可以像無(wú)軌電車一樣開。這種方式我們?cè)诼愤吷箱伾瞎夥?，甚至路面鋪上光伏。用直流的方法并到交通系統(tǒng)當(dāng)中。這樣中國(guó)以后的高速公路都是一個(gè)個(gè)電力生產(chǎn)線和輸送線，交通用的都是光伏電力。我們每個(gè)停車場(chǎng)都是電氣化的，每個(gè)車位上有插座或者充電樁，同時(shí)還有一個(gè)智能地鎖，還有一個(gè)通信裝置，這樣電氣化停車場(chǎng)起到了一個(gè)作用車到哪里充電都很方便，就可以把車位共享了。你上班了車位空出來(lái)了，用互聯(lián)網(wǎng)的方法租給別人用，這樣就可以用停車位的錢補(bǔ)建電氣化停車場(chǎng)的錢。特色小鎮(zhèn)也可以來(lái)搞這樣的事。

用充電APP通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)車很容易找到樁，然后通過(guò)低谷符合。第三個(gè)比如說(shuō)咱們會(huì)議室突然聽(tīng)見(jiàn)了，這時(shí)候電就貴了，就打開手機(jī)，邀請(qǐng)三五十輛電動(dòng)汽車來(lái)供電。再就是無(wú)人駕駛，車輛無(wú)人駕駛以后跟交通系統(tǒng)形成特別好的融合。電動(dòng)汽車通過(guò)阿爾法狗這樣人工智能的方法在人工智能起到了非常靈活的作用。

這是我所概括的城市能源互聯(lián)網(wǎng)綜合試點(diǎn)的幾個(gè)要素。第一個(gè)一定要分布式光伏全覆蓋，尤其是特色小鎮(zhèn)。第二個(gè)是電動(dòng)汽車及充電設(shè)施相關(guān)設(shè)施全覆蓋，第三個(gè)是清潔供熱。第四是小鎮(zhèn)本身要具有比較強(qiáng)的靈活性資源。比如說(shuō)前面兩位企業(yè)提到的儲(chǔ)熱裝置都會(huì)起到扮演很重要的作用。

這個(gè)案例是我前一段時(shí)間對(duì)川藏線做的研究，都搞成清潔能源的小鎮(zhèn)，在路上就設(shè)計(jì)了構(gòu)想。大概是這樣的，第一個(gè)是水風(fēng)光互補(bǔ)，因?yàn)閺某啥嫉娇刀ㄟ@短路非常陡峭，有水，有水就有小水電，小水電風(fēng)和光很容易融合。第二個(gè)是西藏地區(qū)做微網(wǎng)，因?yàn)橐銉?chǔ)電了，還有農(nóng)村，搞現(xiàn)代化農(nóng)光互補(bǔ)，還有四川西部地區(qū)有地?zé)豳Y源，用地?zé)豳Y源解決當(dāng)?shù)氐墓釂?wèn)題，又成為了系統(tǒng)當(dāng)中的靈活性資源，可以搞成這樣的綠色小鎮(zhèn)。用地?zé)嶙鑫⒛芫W(wǎng)，鄉(xiāng)村微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)。

這是德國(guó)來(lái)的一張PPT，是講熱泵儲(chǔ)熱在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的耦合關(guān)系，使這個(gè)區(qū)域可以成為百分之百可再生智慧能源系統(tǒng)。我們的特色小鎮(zhèn)，住建部說(shuō)要建一千個(gè)特色小鎮(zhèn)，這些特色小鎮(zhèn)原則上都應(yīng)該用清潔能源優(yōu)先，再用燃煤鍋爐建成的可能不是特色小鎮(zhèn)了。下一步我們能源互聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供能源，還融入新型城鎮(zhèn)化。

比如說(shuō)我們交通系統(tǒng)，在城市規(guī)劃當(dāng)中鼓勵(lì)自行車優(yōu)先，在城市規(guī)劃和建設(shè)過(guò)程當(dāng)中就要著手做好物聯(lián)網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)施的建設(shè)。在低碳小鎮(zhèn)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，通信設(shè)施和能源基礎(chǔ)設(shè)施要同步建設(shè)、同步規(guī)劃、同步實(shí)施。實(shí)現(xiàn)城市里的各類設(shè)施都進(jìn)入能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。城市的建筑以及建筑立的各類能源設(shè)施，城市道路以及各類交通工具連入能源互聯(lián)網(wǎng)。紅綠燈不光是路上的，是路里面的，路會(huì)告訴你路上有什么樣的車輛和什么樣的交通狀況。還有各種交通工具。

在這樣的前提下用大數(shù)據(jù)云平臺(tái)等技術(shù)，將大大提高城市運(yùn)維的智慧化水平，推動(dòng)智慧城市建設(shè)，我們特色小鎮(zhèn)一定要走智慧的。盟員互聯(lián)網(wǎng)為智慧城市或者智慧小鎮(zhèn)做貢獻(xiàn)分三個(gè)階段，第一個(gè)階段是能源保障，第二個(gè)階段是清潔發(fā)展，不能有霧霾。智慧小鎮(zhèn)里面也有一個(gè)設(shè)施，就是路燈。路燈上面是光伏，下面是充電樁，每個(gè)路燈下面裝了通信裝置，PM2.5監(jiān)測(cè)儀和WIFI，每一個(gè)路燈是唯一編碼的GDP定位。這樣小鎮(zhèn)里面建設(shè)起來(lái)，智慧化成為就會(huì)相當(dāng)高。

內(nèi)容講完了，最后是我在參與國(guó)家發(fā)改委分布式能源發(fā)展與利用的課題。前面幾位專家報(bào)告都學(xué)到了很多知識(shí)，我也會(huì)把學(xué)的知識(shí)融入到課題當(dāng)中去，在座的同志們?nèi)绻€有內(nèi)容也歡迎給我提供。我還有一個(gè)微信公眾號(hào)，大家可以通過(guò)我的微信公眾號(hào)查到。謝謝大家!

（發(fā)言為現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審核）

責(zé)任編輯：lixin

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