3月5日正式發(fā)布的《上海城市能源互聯(lián)網(wǎng)白皮書》,是國內首份關于城市能源互聯(lián)網(wǎng)的白皮書,首次明確提出了城市能源互聯(lián)網(wǎng)的定義,并給出了上海建設城市能源互聯(lián)網(wǎng)的方向和路徑。
城市能源互聯(lián)網(wǎng),是支撐現(xiàn)代城市發(fā)展的重大基礎設施,以城市智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為核心,有機融合能源系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、社會系統(tǒng),以能源互聯(lián)互通和信息全面感知為方向,聯(lián)合城市天然氣、熱力、電氣化交通等系統(tǒng),形成的智能靈活、萬物互聯(lián)、多能互補、開放融合、綠色高效的現(xiàn)代城市智慧能源系統(tǒng)。
電能在終端能源消耗中占比90%,可再生能源在總能源消耗中占比70%,清潔能源在總能耗中占比80%,“站-線-臺-戶”全要素泛在物聯(lián)覆蓋率100%,供電可靠性99.999%,單位GDP能耗0.21噸標準煤/萬元——這些數(shù)據(jù),描繪的是2030年,上海張江科學城能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程建成后的成效。覆蓋占地面積94平方千米的張江科學城的這張能源互聯(lián)網(wǎng),將成為我國乃至世界未來城市電網(wǎng)發(fā)展的樣板。
在《上海城市能源互聯(lián)網(wǎng)白皮書》(以下簡稱“《白皮書》”)的勾畫下,核心特征是以客戶為中心,以電網(wǎng)為核心,以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為基礎,清潔高效、安全可靠、融合互動、高度智能的城市能源互聯(lián)網(wǎng),呼之欲出。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將成為城市能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流承載
2017年度,上海能源消費總量為11862萬噸標準煤,占全國總能耗的2.64%,居全國之首;年度能耗密度18709.8噸標準煤/平方千米,是全國平均水平的40倍。上海亟待構建滿足巨大能源需求的城市能源系統(tǒng),為城市的后續(xù)發(fā)展提供充足動力。
但是,上海城市區(qū)域能源儲量匱乏,能源消費結構不合理,且能源利用效率偏低。此外,上海能源系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術應用水平與技術發(fā)展水平相對落后,互聯(lián)感知能力有待提升。城市能源系統(tǒng)雖然積累了大量數(shù)據(jù),但缺乏有效的集成、挖掘和利用。
針對這些問題,城市能源互聯(lián)網(wǎng)無疑是一項有效的破解方案。針對能源儲量匱乏,以電能為代表的外來清潔能源的輸入和消納是最佳解決方案;針對能源消費結構不合理,提升清潔能源占比是城市綠色發(fā)展的必然選擇;提高綜合能源利用效率,則是降低單位GDP能耗的可行途徑。
在現(xiàn)有物理電網(wǎng)的基礎上,一張萬物互聯(lián)、萬物感知的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)將成為城市能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流承載。而以此為依托所構建的統(tǒng)一、互通的能源信息平臺,則將為能源數(shù)據(jù)價值的深度挖掘提供可能。
今年,國家電網(wǎng)有限公司明確提出要建設“三型兩網(wǎng)”世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。上海在城市能源互聯(lián)網(wǎng)領域的先行嘗試,將成為實
現(xiàn)這一目標的示范。
城市能源互聯(lián)網(wǎng)可助力安全高效城市能源體系建設
城市能源互聯(lián)網(wǎng)作為覆蓋城市區(qū)域的能源互聯(lián)系統(tǒng),由多個園區(qū)級能源互聯(lián)網(wǎng)組成,為城市能源和信息的流通提供了載體。構建城市能源互聯(lián)網(wǎng),將打破城市能源電力就地平衡的瓶頸,促進各類能源與電能轉換,提高清潔能源在供給側和電能在消費側的使用比重,優(yōu)化城市能源結構、提高能源利用效率、促進清潔能源開發(fā)利用,最終實現(xiàn)城市能源消費的基本無碳化。
城市能源互聯(lián)網(wǎng)以客戶為中心,可形成服務導向、創(chuàng)新驅動、協(xié)同發(fā)展的城市能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式;以電網(wǎng)為核心,可實現(xiàn)能源系統(tǒng)的廣泛融合和城市用能的高效安全供應;以泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為基礎,可實現(xiàn)能源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的萬物互聯(lián)、人機交互,打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活的全業(yè)務泛在能源物聯(lián)網(wǎng)。這張網(wǎng)清潔高效,可提升全社會能源綜合利用效率;這張網(wǎng)安全可靠,可以提升能源安全供應能力;這張網(wǎng)融合互動,能夠實現(xiàn)多種能源高效融合,能源信息深度融合,能源供需友好互動;這張網(wǎng)高度智能,可助力建成安全高效的城市能源體系。
從功能上來看,這張網(wǎng)可以充分發(fā)揮電網(wǎng)在能源匯集傳輸和轉換利用中的樞紐作用,實現(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置和綜合服務平臺構建,還可以成為社會各方共同參與、共享價值的開放平臺。
在上海打造世界一流樣板
根據(jù)計劃,上海推進城市能源互聯(lián)網(wǎng)建設將分“示范建設、全面深化、引領提升”“三步走”。
2019~2020年為示范建設階段,開展關鍵技術試點應用,打造城市泛在電力物聯(lián)網(wǎng)標桿工程,建成一批城市能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目;2021~2030年為全面深化階段,要全面推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術應用與城市能源互聯(lián)網(wǎng)工程建設,建成一流城市能源互聯(lián)網(wǎng);2030~2050年為引領提升階段,形成國際領先的城市能源互聯(lián)網(wǎng)核心技術及標準體系,引領全球城市能源互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展。
《白皮書》披露,上海將在張江科學城率先建設世界一流城市能源互聯(lián)網(wǎng)工程。在示范建設階段,上海將以張江科學城能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程為抓手,建設“云-管-邊-端”六大工程,率先全面建成“站-線-臺-戶”全要素泛在電力互聯(lián)網(wǎng);在全面深化階段,將以張江科學城能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程為積淀,推進城市能源互聯(lián)網(wǎng)技術國際標準制訂及高端國際論壇活動,并在國內推廣建設城市能源互聯(lián)網(wǎng)工程;到引領提升階段,將加大城市能源互聯(lián)網(wǎng)技術及設備的輸出,構建城市能源互聯(lián)網(wǎng)的“中國模式”。
到2020年,張江科學城將實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)全覆蓋,張江科學城能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程基本建成;關鍵科學技術創(chuàng)新、重大工程建設技術、全新能源經濟運作模式等方面達到世界領先水平;上海城市能源互聯(lián)網(wǎng)建設模式和技術水平成為全球城市建設的風向標。
到2030年,上海將形成城市能源“一張網(wǎng)”的全新城市能源運行模式,關鍵指標趕超紐約、巴黎、東京、新加坡等城市,樹立能源互聯(lián)網(wǎng)建設的“城市標桿”。