浅谈智慧能源在重庆市的创新与发展*

2020-04-16 06:30勾立争
中国科技纵横 2020年19期
关键词:重庆市储能配电网

勾立争

(中冶赛迪电气技术有限公司,重庆 400013)

0.引言

为适应文明演进的新趋势和新要求,人类必须从根本上解决文明前行的动力困扰,实现能源的安全、稳定、清洁和永续利用。智慧能源就是充分开发人类的智力和能力,通过不断技术创新和制度变革,在能源开发利用、生产消费的全过程和各环节融汇人类独有的智慧,建立和完善符合生态文明和可持续发展要求的能源技术和能源制度体系,从而呈现出的一种全新能源形式[1]。

1.智慧能源在重庆市的发展趋势

能源产业事关国民经济的命脉,随着国家能源发展战略调整与改革步伐加快,重庆市对能源产业发展及战略转型的要求日益迫切。目前,重庆市能源消耗量较大且能源利用效率总体处于较低水平,能源总量消费控制压力较大。因此,重庆市能源发展的重心应尽快向清洁化、智能化、高效化进行转移[2]。依托大数据技术,助推绿色低碳经济转型,大力发展风电、光伏、储能、智能微电网等绿色能源技术。

2.重庆市智慧能源相关技术发展现状

2.1 清洁能源

重庆市境内地形复杂,东南部以山地为主、西北部以丘陵为主,呈东多西少分布,且全年以散射辐照量居多,约占太阳总辐照量的62%。重庆市清洁节能的用能需求、完备先进的制造体系、得天独厚的山区场地以及强劲有力的政策支持,非常有利于提升光伏光热综合利用的理论水平和实践创新能力。

目前,基于分布式小规模离网式就地消纳的应用方式,在重庆市地区,可应用于村镇、学校、军营及医院等地,尤其是山区或电网薄弱地区,目前亟需开发适应于实际环境运行的示范系统,为产业化发展做好理论与实践准备。

2.2 智能配电网

智能配电网最关键的技术是智能运维,近年来国家和重庆市大力推进智慧城市的建设和电力市场的改革,对配电网智能运维的需求进一步提升,主要体现在:状态检修,提高设备的可靠性和维护效率;数字诊断,提高设备的维护和运行效率;及时响应,降低故障断电时长。

目前,以重庆大学、重庆科技学院、重庆市电力科学院研究院、中科院重庆绿色智能技术研究院等为主的科研机构以及中冶赛迪电气技术有限公司为主的应用生产单位,在重庆已初步形成了从技术研究到工程应用的产业布局。

2.3 能源物联网

重庆市从传感器产业链、供应链、创新链、平台载体等多维度,建立健全传感器产业协同创新机制,整合市内外研究机构、高校、协会等优质资源,依托渝北仙桃数据谷、西永微电园等产业园区,加快建设传感器领域企业技术中心、工程(技术)研究中心、重点实验室等各类公共服务创新平台和中试平台,推动研发中试一体化,加快智能传感器从研发到量产的产业化进程。

重庆市在智能传感器领域具有较好的发展基础,以重庆大学、重庆邮电大学、重庆川仪自动化股份有限公司为代表的智能传感器企业在国内具有较高的知名度。

2.4 智能装备

2.4.1 高压变频器

重庆市的工业门类较为齐全,高压变频器的需求较多,以中冶赛迪电气等单位为代表,形成技术联盟,在当前已有高压变频器技术方案和应用案例的基础上,搜集用户的反馈信息,并深入挖掘用户的需求,做进一步的改进,尤其要在可靠性、功能完备等方面对标国际一流厂家。

2.4.2 智能MCC 柜

通过主动式的运维能预警安全隐患、预测电气设备状况及寿命,评估系统的可靠性,减少停电时间。这些都表明低压开关柜的智能化、模块化是未来发展的方向,而重庆作为中国重要的老工业基地,对智能开关柜的需求尤为明显,但是目前市场上成熟的产品、专业的制造商还少之又少,在国内也还属于起步阶段,以重庆为研发基地,带领该产业的快速发展,其有着得天独厚的优势。在开发方面,以中冶赛迪电气、重庆大学等单位为代表,形成技术联盟。

2.4.3 储能

随着微电网技术的发展,将我国西南地区的可再生能源以微电网方式运行发电,有利于缓解大电网运行压力[3]。以重庆为代表的西南地区科研实力雄厚,依托中冶赛迪等一批杰出单位的创新能力,对储能新技术的基础及理论研究不断推陈出新,但储能器件及设备在重庆及西南缺乏生产及应用相关产业链。通过充分发扬西南地区优势研发创新能力,依托产学研基地联合培养一批杰出优秀实干青年,联合国内诸如宁德时代、比亚迪、阳光电源等一流储能生产厂商充分发挥其生产制造能力,打通研、产、用全流程产业链。

3.重庆市智慧能源发展展望

3.1 清洁能源

能源的绿色高效低碳循环发展需求,为光伏光热综合利用的广泛应用奠定了基础,光伏光热综合利用系统能满足不同场景用户对热电的灵活定制需求,能够为重庆市公共机构节约能源资源,助力城乡统筹综合配套改革发展,推进重庆市更大范围内的绿色智能可再生能源应用,改型升级重庆市居民的用能条件。而重庆市门类齐全的制造业,蓬勃发展的新型智能产业以及强劲有力的扶持政策,将为光伏光热综合利用在重庆的发展提供有力的保障。

3.2 智能配电网

未来大数据、人工智能、区块链等数字技术与现代通讯技术的融合,将会成为智能配电网技术的基础。电网信息化、自动化、智能化升级必将带来更多高技术含量的电力二次设备投资,预计“十四五”期间,电力系统智能化服务市场将成为电力投资的重要“风口”。

3.3 能源物联网

在物联网的浪潮下,智能传感器的普及会大幅度提升,未来智能感知技术的发展趋势有4 个方面:一是开发新材料、新工艺和新型传感器;二是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是实现传感技术硬件系统微小型化;四是交叉整合,实现无线网络化。

3.4 智能装备

3.4.1 高压变频器

预计在未来,高压变频器行业的竞争会渐趋激烈,但是竞争主要还是在技术层面的竞争。

3.4.2 智能MCC 柜

智能化开关柜是未来的主要趋势,它将通信化、智能化、网络化的新型低压元件和通讯网络技术有效结合。从目前的开关柜应用范围来看,它将应用于各个企业、工程项目与技术领域中。而重庆市的工业门类较为齐全,更适合智能开关柜的发展。

3.4.3 储能

重庆是中国老工业基地之一和国家重要的现代制造业基地,同时是国家智能化能源产略升级的重要城市,大力发展推广储能技术及应用,紧跟国家政策导向乃大势所趋。随着微电网技术的发展,将我国西南地区的可再生能源以微电网方式运行发电,有利于缓解大电网运行压力,丰富系统电力结构,真正做到走可持续发展道路。

4.结语

发展智慧能源,必须充分开发人类的智慧,不断技术创新和制度变革,建立、完善符合生态文明和可持续发展要求的能源技术和能源体系,这也是重庆市目前的能源发展方向。清洁能源、智能配电网、能源物联网及智能装备在重庆已有一定的发展基础,形成了具有技术创新能力的科研团队,但仍有广阔的发展空间和潜力。相信按照目前的工作规划,加以可靠的保障措施,重庆市的智慧能源发展将得到进一步提升。

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