在全球积极推动绿色低碳发展的大背景下,工业园区作为能源消耗的集中区域,面临着减少相关成本、提高能源利用效率和减少碳排放的多重挑战。风光柴储一体化能源调度方案应运而生,成为助力工业园区实现降本增效与可持续发展的有力工具。
许多工业园区存在着严重的弃光现象。光伏发电受天气、昼夜等因素影响,有着非常明显的间歇性和波动性。在光照充足时,光伏发电量远超园区用电负荷,而电网消纳能力有限,导致大量电能白白浪费。同时,风电也面临类似问题,风力不稳定使得发电功率起伏不定,难以稳定接入园区电网,新能源发电的潜力未能充分挖掘。
一方面,工业园区用电需求大,峰谷电价差异明显。但多数园区缺乏有效的分时电价管理措施,未能充分的利用谷电低价时段存储电能,在高峰时段又大量依赖高价市电,使得电费支出居高不下。另一方面,园区内用电设备众多,部分设备能效较低,进一步加剧了能源浪费和成本增加。
传统工业园区对能源的管理往往停留在简单的监控层面,缺乏对光伏发电、风力发电、柴油发电以及储能系统的协同控制。各类能源设备各自为政,无法根据园区实时用电需求和能源供应状况做动态调度,难以实现多目标优化,无法充分的发挥能源系统的整体效益。
风光柴储一体化能源系统集成了风力发电、光伏发电、柴油发电和储能系统。风力发电机利用园区内的风能资源将风能转化为电能;光伏板则通过吸收太阳能进行发电;柴油发电机作为备用电源,在新能源发电不足且储能系统不足以满足用电需求时启动,保障电力供应的稳定性;储能系统则可在电能充裕时储存多余电能,在用电高峰或新能源发电低谷时释放电能,起到削峰填谷的作用。
该系统通过智能能源管理平台实现对各类能源设备的统一调度。平台实时收集园区内的用电负荷数据、新能源发电功率数据、市电价格及供应情况等信息。基于这一些数据,运用先进的算法做多元化的分析预测,制定出最优的能源调度策略。例如,在白天阳光充足且风力适宜时,优先利用光伏发电和风力发电满足园区用电需求,多余电能储存至储能系统;当夜晚或阴雨天新能源发电不足时,储能系统放电补充;若储能电量也较低且用电负荷较大,则启动柴油发电机发电,确保电力供应稳定。
通过储能系统的削峰填谷功能,利用谷电低价时段充电,峰电高价时段放电,可大大降低园区在高峰时段对高价市电的依赖,节省电费支出。同时,提高新能源在园区能源消费中的占比,减少了对传统高价能源的采购,逐步降低综合用电成本。例如,某园区实施风光柴储一体化方案后,通过峰谷电价套利,每年节省电费数百万元。
智能能源管理平台实现了对各类能源设备的协同优化控制,有效提升了能源利用效率。最大限度地消纳新能源发电,减少弃光弃风现象。根据不同时段的能源成本和用电需求,合理分配能源,使能源资源得到更高效的利用。以某工业公司为例,在采用该方案后,能源利用率提高了 [X]%,降低了能源浪费。
柴油发电机和储能系统作为备用能源,在市电故障或新能源发电不足时迅速投入运行,保障园区内公司制作活动的正常进行。避免了因停电造成的生产中断、设备损坏等损失,提升了供电的可靠性和稳定能力。对于一些对供电连续性要求极高的企业,如电子芯片制造企业,可靠的供电保障为其生产运行提供了坚实支撑。
该工程作为浙江省首个港口分散式风电、光伏、储能、微网一体化示范项目,投资建设了 5 台 6.25 兆瓦风机并配套 1.72 兆峰瓦光伏项目、1 兆瓦 / 2 兆瓦时储能项目和能源管理系统。项目全容量并网发电后,预计年清洁能源发电量约 5917 万千瓦时,可为梅山港区年节省能耗费用约 520 万元,年减少二氧化碳排放约 2.26 万吨。通过风光储一体化的实施,大大降低了港区的能源成本,提高了清洁能源利用比例,减少了碳排放,为港口运营的绿色转型提供了成功范例。
寄云科技为其在东北的工业园区提供智能微电网调度服务,采用风光柴储一体化结合 AI 调度算法的方案。通过动态平衡发电、储能与用电成本,实现了经济优化调度。预期效果显示年度电费支出减少 15%-20%,参与电力市场交易还可获取额外收益。同时,系统实现动态扩容与需求侧响应,提升了能源资产价值,解决了园区能源管理难题,实现了降本增效与能源高效利用的双重目标。
风光柴储一体化项目涉及多种能源设备及智能管理系统的建设,初期投资较大,包括设备采购、安装调试、场地建设等费用。对此,可通过政府补贴、绿色金融贷款等政策支持来降低企业的投资压力。同时,从长期经营成本和收益角度做综合评估,随技术进步和规模化应用,设备成本将逐渐下降,项目的经济效益将逐步显现。
要实现风力发电、光伏发电、柴油发电和储能系统的高效协同运行,要解决不同设备之间的接口兼容、通信协议匹配和控制策略协调等技术难题。这就要求选择有着非常丰富经验和专业方面技术能力的系统集成商,加强各设备供应商之间的沟通协作,共同开发完善的技术集成方案。在项目实施前进行充分的技术测试和模拟运行,确保系统的稳定性和可靠性。
随着技术的慢慢的提升和成本的持续降低,风光柴储一体化能源调度方案在工业园区的应用前景将更加广阔。未来,一方面,能源设备的性能将不断的提高,例如更高效率的光伏板、更大容量的储能电池等,进一步提升能源转换和存储效率。另一方面,智能能源管理系统将更加智能化和精细化,借助大数据、人工智能等技术,实现更精准的能源预测和优化调度。此外,随着电力市场改革的深入,工业园区可通过参与电力市场交易,进一步挖掘能源资产的价值,在实现降本增效的同时,为推动能源绿色低碳转型做出更大贡献。
风光柴储一体化能源调度方案为工业园区解决能源管理难题、实现降本增效提供了切实可行的路径。通过合理配置能源资源、优化能源调度策略,工业园区能够在降低经营成本的同时,提高能源利用效率和供电可靠性,为可持续发展奠定坚实基础。