碳视角下区域能源互联网规划思路

旧清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院SichuanEnergyInternetRese目录落革大学√到2030年中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机将达到12亿干瓦以上。现阶段下中国能量平衡图(2020)碳中和下中国能量平衡图(2060)清华四邦能谭互联网妍究鲲lnafemjla-he■全面深化电力体制改革并推动新型电力系统建设口2022年5月30日国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》《方案》提出要实现到2025年，公共机构新建建筑屋顶光伏覆盖率力争达到50%;到2030年，风电、太阳能发电总装机《报告》强调加快规划建设新型能源体系，加强能源产供储销体系建设，确保能源安全。完善碳排放统计核算制度，健全碳排放权市场交易制度。提升生态系统碳汇能力。积极参与应对气候变化全球治理。会议审议通过《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》,强调要深化电力体制改革，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。电力建比“双碳”低碳化是新型电力系统的低碳化是新型电力系统的核心驱动力清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院2035年远期目标2035年远期目标经济社会碳达峰、碳中和：广泛而深刻的经济社会系统性变革碳达峰、碳中和：广泛而深刻的经济社会系统性变革传统动能：靠能源消耗拉动经济增长构建新型电力系统建设全国统一电力市场体系电力建设目录①②③清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院能源安全能源安全能源供需匹配一步降低过程碳排放本地能源供应讨华大学讨华大学二、零碳视角下区域能源规划思路5ctunlioentstnLTanghalrin技术创新管理创新技术创新管理创新领域减排工业领域建筑领域交通领域电力建设 —11—清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院 常规路径负荷测算方法负荷指标×用地面积×同时系数×容积率×利用小时数×……以上数据源于上位规划、手册、发达地区发展规划……电冷热解耦，常规电负荷扣除供冷热用电…商用车=单位GDP拥有量×规划水平年起步区GDP乘用车=干人保有量×规划水平年起步区人口数量常规路径终端用能需求建筑V措施建筑本体终端节能绿色交通(淘汰油、气使用)能效技术进步(汽车发展进步)冷起步区终端能源需求转型路径终端用能需求清洁能源替代源替代绿色交通电代油氢代油业冷交通二、零碳视角下区域能源规划思路清华四川能源左联网研究崛二、零碳视角下区域能源规划思路nn9太阳能光伏发电电发电效率20%优先利用太阳能热水器热系统效率40%作为补充*风能风力发电电转化效率25%适宜利用生物质能生物质发电电转化效率30%不建议利用生物质供热热转化效率70%不建议利用生物质热电联产电、热综合效率80%以上优先利用地热能地源热泵冷、热制热COP4.5,制冷COP5.5适宜利用能源消费类型能源消费类型生物质能能电力建设本地能源资源冷清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院能源资技术及利用形式筛选太阳能能源资技术及利用形式筛选太阳能生物质太阳能生物质光伏发电光伏发电屋顶屋顶资源量测算区内及周边秸秆、生活垃圾资源继量可败设地埋管数量、资源量测算区内及周边秸秆、生活垃圾资源继量可败设地埋管数量、污水处理量.风功率密度开发思路及时序35年基本开发随城市发展进度逐步开发思路及时序35年基本开发随城市发展进度逐步随生物质电厂扩改建解决能源需求2002风电场风能忽港评估方法》《GB/T18709-2002风电场风热·建设天府永兴实验室天府永兴实验室二、零碳视角下区域能源规划思路二、零碳视角下区域能源规划思路混合整数线性规划模型混合整数线性规划模型(MILP)边界条件石油、天然气·能量输入节点P决定；在系统负载节点，端口能量向量由t周输入数据使用在能源总线建模框架矩阵中制定系统的模型优化设备总容量选择设备组合考虑详细设备模型的系统是设计系统拓扑输出系统优化拓扑结构否设备经济参数修改设备的线性化模型参数或选择新的设备组合设备成本差值·碳排放成本请华大学请华大学二、零碳视角下区域能源规划思路交通风光生物质终端天然气天然气外来电力终端氮能二、零碳视角下区域能源规划思路TaughaDswany最优转换2025年2030年2035年2040年2045年2050年减排手段：■终端消费■本地供应供需优化匹配常规碳排终端消费净排放其他手段消费侧能效提升、本地供给最大化，转换路径优化是实现净零碳的主要路氧化碳排放下降本地绿色能源最大化供需转换路径优化使清华四川能源互联网研究腕二、零碳视角下区域能源规划思路二、零碳视角下区域能源规划思路TauhaLienrury未来能源格局主要由电网、氢能网(点)、冷热网、气网及充换电网络等基础设施组成，涉及电-冷热、电-氢、气-电等网络协调环节，以电网为基础平台，通过多能源网络协同互动，打破各类能源之间的壁垒，满足能源供应到消费的最高效匹配，支撑区域碳中和。生物质外电住宅气网亦通力建设 清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院二、零碳视角下区域能源规划思路TaughaDsiwiiny●威胁能源安全的因素：极端气候/气象，国际经贸、政治形势，突发事件，战略误判目录①②3请华四川能源互联网研究院请华四川能源互联网研究院三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建冷热电力电能替代构建多目标源网荷储碳排、经济综合最优实现园区碳减排碳中和能源消费三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建清华四川能源互联网研究院三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建=光伏……光伏400V交流母线地源热照明路灯动力设备充电桩插座±1107直流母线直流负荷储能直流充电桩±375V直流母线信息流冷口电能替代：充电桩等灵活负荷合理配置口聚合园区柔性资源，开展需求应清华四川能源互联网研究院清华四川能源互联网研究院Yorrhiebniby年度夏季时序仿真结果热功率)三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建布式光伏◆通过扫码充电方式与用户交互工厂负荷电动汽车工厂负荷电动汽车清暮大学三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建三、园区面向碳中和的园区综合能源系统构建多能耦合供暖空调典型配置方式实现功临峰平电段谷电行电费峰平电段地源热泵+再生水热泵+水地源热泵的高效运行，蓄热无碳排放谷电水蓄热行电费地热能燃气三联供浅层地源热泵中深层地源热泵空气源热泵再生水源热泵电制冷机→供冷需求冰蓄冷空调→供热需求电余热供热燃气锅炉电蓄热锅炉水蓄能①②①②目录目录清华四川能源发联网研究院清华四川能源发联网研究院围绕园区产、配、储、用各个环节，核算园区碳排放和能耗现状，应用智能化、数字化、低碳化设备，以净零碳为目标，开展全景监测、优化运行、智能运维，实现对园区全链路碳排放管理和精细化分析，推动园区实现碳中和目标。智能配电柜、开关柜零碳园区智慧能源管理平台DauhartiyDauhartiy能原运行碳排监负荷预测算法负荷预测算法新能源出力预磺排放或效分析消消息总线服务数据监视服务基础业务平台层数据配置服务基础业务平台层数据持久层数据持久层系统管理储能实时控制系统管理储能实时控制储鲜日前运行优化智能感知终端设备应用智能感知终端设备应用进程管理服务清华四川能源互联网研究膜清华四川能源互联网研究膜四、零碳园区数字化解决方案数場采集处理服务数据采集层数場采集处理服务分布式光伏分布式光伏清华四川能源互联网研究院SkumliangylnatHsaTaugraLsiwtsnyCarbon+/区殡路系统核心应用实