基于需求侧响应的能源互联网协同优化关键技术研究精要.docx

基于需求侧响应的能源互联网协同优化关键技术研究摘要：能源互联网是实现我国能源革命目标的关键，而互联网技术将成为推动我国能源产业转型和发展的重要手段。在能源互联网背景下，分散化的能源市场和能源网络结构使得传统的电力需求侧响应将逐步向综合需求侧响应(integrated demand response，IDR)的方向发展。本技术报告从能源互联网和IDR的基本概念出发，首先阐述IDR资源在能源互联网系统中的作用和IDR实施的关键技术，再结合电动汽车与电网电能的双向交换(vehicle-to-grid，V2G)对电网的影响为例来加以说明。其次，从发电成本、环境成本以及备用成本三个方面建立兼容需求侧可调控资源的分布式能源系统经济优化运行模型，从理论上分析分布式能源系统参与需求侧负荷优化管理能缩减大量电网成本，同时提高需求侧的用户满意度。最后在分析能源互联网与新能源电力系统兼容性的基础上，提出能源互联网的“源–网–荷–储”协同优化运营模式，总结其协调优化的关键技术，并提出相应的政策建议及展望。关键词：能源互联网、需求侧响应、V2G、分布式能源、经济模型、协同优化1、引言社区节能是一个公众项目，也是彩生活生态圈内不以盈利为目的环保E化产品。通过“互联网+人工智能+大数据”的方式重构了社区能源管理模式联通了线上线下资源，2015年，彩生活深圳事业部的110多个社区通过E能源技术改造和社区节能系统构建，完成了1000多万度的节电量。为进一步深化社区节能改造，保持创新源动力，E能源运营企业安彩华公司与浙江大学联合成立了能源研究院，针对物业管理能源板块的需求进行专业化定向技术研发，在彩生活社区部分光照覆盖较好的区域，比如楼顶和停车棚等区域引入太阳能光伏发电，通过与政府合作，获得资金支持，反哺社区发展。同时，线下亦在进一步开发太阳能发电及产热、蓄能、电动车充电桩、海水淡化、雨水收集与中水回用等技术的研发、使用。E能源难能可贵的是，它不仅通过开源节流产生的财富影响了资本市场，更重要的是它推动了社区向积极、正面、可持续发展的方向前行。E能源将联合所有可能帮助社区实现节能的力量，探索环保低碳智慧社区的发展之路。相信随着第三方企业和更多资源涌入社区，创新模式将逐步形成，届时E能源不仅可以达到收支平衡、自力运营，还能实现盈利，进而达到惠及社区居民，推进社区发展的目标。而构建能源互联网不仅需要依靠能源技术自身的创新，同时需要强调能源技术与其他领域先进技术的相互融合，也需要能源体制乃至能源生产消费模式的变革。因此新一轮电力体制改革应运而生，即中发[2015] 9号文《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》，以下简称《意见》，于2015年3月正式下发。《意见》中对于深化电力体制改革的总体思路符合我国国情和国家战略方针，其目标是建立一个真正有效的电力市场机制，培育市场主体，健全完善市场机制，使市场在配置电力资源中发挥决定性作用；核心价值取向是建立一个绿色低碳、节能减排和更加安全可靠、实现综合资源优化配置的新型电力治理体系，推动我国电力生产结构、消费结构及技术结构的整体转型。一方面，《意见》在深化电力体制改革的总体思路和基本原则中充分体现了清洁、高效、安全、可持续的电力系统发展方向以及坚持节能减排的基本原则，明确了提高可再生能源发电和分布式电源并网比例、支持节能降耗机组上网、提高需求侧管理水平、完善跨省跨区电力市场交易等重点任务，将发展绿色低碳、节能减排放在了十分重要的位置。另一方面，《意见》中指出要开放电网公平接入，完善并网运行服务以及要开放用户侧分布式电源市场。鼓励支持分布式电源发展，支持新能源、节能降耗和资源综合利用机组上网。这为我国分布式电源以及新能源发电指明了发展方向，对我国促进新能源发电消纳利用以及电力资源大范围优化配置都具有重要的现实意义。近几年分布式能源如风电、光伏等可再生清洁能源发展迅速，截至2015年全球风电装机容量已经达到63GW，光伏装机容量达到59GW，可再生能源已经在全球的能源生产结构中占据了一定的比例，但可再生能源所具有的不可储存、强随机波动等特性，对现有的能源电力系统稳定高效运行造成一定的影响。因此，在可再生能源逐步替代传统能源的混合能源时代，如何实现可再生能源的高效利用，促进可再生能源与传统能源的协调优化，保证能源电力系统安全、低碳、高效、经济运行是目前亟需解决的问题。针对上述问题，传统的电力需求侧响应逐步向综合需求侧响应(integrated demand response，IDR)方向发展[14]，实现供应侧多类型能源协同互补，系统供需双侧资源协调互动，具有能源生产与交易分散化、系统数据与信息透明化特征的新型能源供需体系[10-13]。IDR是能源互联网中实现用户深度参与系统调控，传递能源市场价格信号，参与能源市场的重要切入点。本技