零碳园区的核心目标是实现园区内能源活动的碳排放净零。要达到这个目标,仅仅依靠使用外部绿电或者安装一些光伏板是远远不够的,必须构建一个高度协同、灵活互动、智能高效的本地化能源系统。而这正是“源网荷储”一体化系统的核心价值和必要性所在。
以下是为什么零碳园区建设绕不开“源网荷储”的关键原因:
“源”是零碳的基础:本地化可再生能源供给
- 减碳核心: 零碳园区的核心是能源供给的清洁化。本地部署分布式光伏、风电、生物质能等可再生能源,是直接替代化石能源、减少碳排放的最根本途径。
- 降低依赖与成本: 减少对外部电网(尤其是可能含有火电的电网)的依赖,降低购电成本和对电网波动/价格波动的敏感度。
- 提升能源自给率: 实现部分甚至大部分能源的自发自用。
“荷”是优化与互动的关键:灵活、可调、高效的负荷
- 匹配波动性: 可再生能源(尤其是风光)具有间歇性和波动性。零碳园区需要其内部的用电负荷(工厂、楼宇、充电桩等)具备一定的灵活性,能够根据可再生能源的出力情况进行调节(需求响应)。例如,在光伏出力高峰时段,安排高耗能设备运行;在出力低谷时,减少非必要负荷。
- 能效提升: 高效节能的设备和系统(如高效电机、变频器、智能照明、先进暖通空调)本身就是减少能源需求(即减少“荷”)的重要手段,是实现零碳的前提。
- 负荷资源化: 将可调节的负荷视为一种资源,参与系统平衡,提高整体运行效率和经济效益。
“储”是稳定与平衡的枢纽:能量的时间转移
- 解决间歇性: 储能(电池储能、储热、储冷等)是解决风光等可再生能源间歇性问题的核心技术。它可以将发电高峰期的富余能量存储起来,在发电不足或用电高峰时释放,实现能量的跨时间转移。
- 平滑出力/负荷曲线: 储能可以平滑可再生能源的出力波动,也可以削峰填谷,平滑园区整体用电曲线,降低对电网的冲击和购电成本(尤其减少高价峰电)。
- 提供支撑服务: 储能可以快速响应,提供调频、电压支撑、备用等辅助服务,保障园区微电网的稳定可靠运行,特别是在高比例可再生能源接入的情况下。
- 提高绿电消纳率: 避免本地可再生能源发电的浪费(弃光弃风),最大化本地消纳。
“网”是连接与优化的平台:智能化的能源网络
- 物理连接: 智能微电网是连接“源”、“荷”、“储”各要素的物理载体,确保能源的安全、可靠传输。
- 信息交互: 先进的配电网(智能电表、传感器、通信网络)是实现数据采集、状态感知、信息交互的基础,是智能决策的前提。
- 协调优化: 智能化的能量管理系统基于电网传输的数据,对“源”、“荷”、“储”进行实时监测、预测、优化调度和控制,实现整个系统的最优运行(成本最低、效率最高、碳排放最小)。
- 与外部电网互动: 智能微电网可以根据内部供需情况和外部电价信号,灵活地与上级电网进行电力交换(购电或售电),实现经济效益最大化。
“源网荷储”一体化的协同价值:
- 系统性减碳: 只有将清洁能源的生产、高效灵活的消纳、跨时空的存储以及智能化的传输调度作为一个整体来规划和运行,才能实现整个园区能源系统的深度脱碳。
- 提升能源利用效率: 通过源荷协同、储能的削峰填谷和优化调度,显著降低能源损耗和浪费。
- 增强能源韧性: 在外部电网故障或波动时,本地“源网荷储”系统可以形成孤岛运行,保障关键负荷的供电安全。储能和可调负荷提供快速备用能力。
- 降低综合用能成本: 最大化本地低价绿电消纳,利用峰谷电价差套利(储能),减少高价峰电购入,参与需求响应获取收益,最终降低园区的整体能源支出。
- 支撑高比例可再生能源接入: 没有灵活互动的“荷”和“储”以及智能的“网”,大规模接入波动性可再生能源将给园区电网的安全稳定运行带来巨大挑战。
总结来说,零碳园区建设绕不开“源网荷储”是因为:
- “源” 提供零碳的基石。
- “荷” 需要变得灵活高效,以适应和支撑可再生能源。
- “储” 是解决可再生能源波动性、实现能量跨时空调配、保障系统稳定不可或缺的环节。
- “网” 是连接、协调和优化前三者的智能化平台。
“源网荷储”不是简单的叠加,而是深度融合、协同互动的一体化系统。 它是实现零碳园区“安全、经济、高效、低碳、智能”综合目标的最有效技术路径和必然选择。任何单一环节的缺失或薄弱,都将大大增加零碳目标的实现难度、成本和风险。因此,构建坚强的“源网荷储”一体化系统是零碳园区建设的核心内涵和成功关键。郭海棚 198.2138 0729
零碳园区源网荷储能碳管理解决方案
微电网智慧能源平台
碳排管理
企业、部门、区域碳排监控;碳排统计、同环比分析;支持月、年碳排报表;碳盘查报告。
园区级:上海某研究院智慧能源项目配置:1.5MW光伏、215kWh储能、39台充电桩;
功能:电力监控、需量管理、光储充协同;