09实施路径：园区级源网荷储一体化项目规划方法及实施路径

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中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 智慧能源室 谢胤喆 2024年3月 园区级源网荷储一体化项目规划方法 及实施路径 目录 CONTENTS 01 源网荷储一体化发展现状 02 源网荷储一体化友好性评估方法 03 园区级源网荷储一体化典型规划方法 04 园区级源网荷储一体化实施路径 05 源网荷储一体化发展建议 06 华东院项目案例介绍 01 源网荷储一体化发 展现状 源网荷储一体化发展现状 1、源网荷储项目的主要困境 政府 投资商 电网公司 诉求一：获得新能源建设指标。 诉求二：降低电费支出。 诉求三：能耗减免，促进项目核准。 顾虑一：形成增量配电/绿电自供区，影响输配电费收入。 顾虑二：新能源大发的时候造成电网消纳困境。 顾虑三：一体化关口出力波动降低公网的电能质量。 目标一：促进新能源消纳。 目标二：落地项目，增加地方投资。 目标三：促进产业集群和产品出口。 源网荷储一体化发展现状 2、源网荷储项目对电网带来的影响 03 02 01  余电上网造 成消纳问题。 04  极端情况带 来保供压力。  运行效率影 响并网设备经 济性。  互动需求增 加电网调控难 度。 3、源网荷储一体化项目典型要求 源网荷储一体化发展现状 典 型 要 求 01 02 山西：调节能力不低于负荷50%（4h），新能源电量占 比不低于40%，独立的“一体化”项目技术支持系统。 03 04 河南：不低于新能源规模15%（4h）储能，同步建设调控 平台，原则上不向公用电网反送电。 05 青海：消纳电量不低于4亿千瓦时，20%（2h）配套 调节能力，新能源利用率不低于90%。 广西：新能源电量消纳占比不低于总用电量的20%，调节能 力应不低于整体用电侧负荷的20%（2h）。 内蒙古：不低于15%（4h）储能，从公网受电电力峰谷差 率不高于新增负荷自然峰谷差率，须建设调控平台。 02 源网荷储一体化友 好性评估方法 一级指标 二级指标 三级指标 绿电消纳合 规性 绿电占比 本地直供绿电电 量占比 整体绿电电量占 比 弃电率 弃电率 一级指标 二级指标 三级指标 内部配置 友好性 灵活性资源 配比 弹性负荷占比 储能占比 储能时长 V2G功率 保供能力 装机备用率 系统备用率 智能化水平 智能终端率 信息专网率 规划进度 友好性 源荷匹配度 容量匹配度 电量匹配度 网源匹配度 并网点负载率 并网点间隔利用率 组织管理 友好性 管理一致性 源网荷储投资主体一致性 运营期法人一致性 五、友好性评估方法-指标构建 源网荷储一体化友好性评估方法 1、源网荷储一体化友好性指标体系 一级指标 二级指标 三级指标 交互方式 友好性 电量交换率 购电量/购电占比 售电量/售电占比 功率交换率 最大交换率 平均交换功率 逆调峰系数 调度可控率 自主调控率 电网直控率 系统接入 友好性 并网方式 并网点数 联络容量比 电能质量 电压波动 功率因数  构建了3级指标体系，选 取了6大类，合计28个三 级指标。 五、友好性评估方法-综合评价方法 序号 相关系数 相关性 1 完全不相关 2 基本不相关 3 低度相关 4 显著相关 5 高度相关 6 完全相关 0 ijr  0 0.3  ijr  0.3 0.5  ijr  0.5 0.8  ijr  0.8 1  ijr  1 ijr  1. 指标约简方法的确定-相关系数法 2. 指标权重的确定-层次分析法 1) 指标层次化 2）确定判别矩阵 标度值 含义 1 两指标相比，同等重要 3 两指标相比，前者较后者稍重要 5 两指标相比，前者较后者较重要 7 两指标相比，前者较后者更重要 9 两指标相比，前者较后者极其重要 2，4，6，8 重要度介于 1-3，3-5，5-7，7-9 的中间 3）确定近似权重 4)判别矩阵一致性校验 5）归一化处理 3. 指标权重的确定-熵权法 1) 指标数据的波动性分析 2) 基于熵权法的客观权重确定 3) 主客观结合的综合权重确定 源网荷储一体化友好性评估方法 1、源网荷储一体化友好性指标体系 五、友好性评估方法-评估流程 评估对象分层 准则层判断矩阵A1 准则层权重赋值 主观权重向量 一 致性检验 CR ﹤0.1 ? 指标层单层判断矩阵A2 熵权法求解指标熵值 CR ﹤0.1 ? 指标层主观权重向量 指标层单层评估矩阵X 求解特征根和特征向量 得到权重向量 指标层客观权重向量 指标层综合权重及得分 准则层评估矩阵 熵权法得到准则层客观 权重向量 准则层综合权重 计算正负理想解和相对 贴近度 评估结果 是 否 否 是 通过总结全国各省市源网荷 储类的政策文件要求，罗列文件中提到的关键因素。 然后，采用层次分析法确定友好性评估的各层参数。 再通过相关系数法筛选相关性较强的指标，得到关键 指标。接着，通过专家判别矩阵给参数赋值主观权重 ，通过熵权法给参数赋值客观权重，通过主客观结合 确定综合权重。最终通过改进逼近理想点法得到各个 项目的友好性得分。 主观评价：优选有能力的专家或者第三方机构对源网荷储一 体化的关键指标及指标之间的主观权重进行函调，收集相关 性表格。 五、友好性评估方法-指标构建 源网荷储一体化友好性评估方法 2、源网荷储一体化友好性评估流程 五、友好性评估方法-综合评价结果 对主、客观权重的分 配按一定的比例进行 ，规定主观权重占到 0.3，客观权重占到 0.7。最后计算出所有 指标的综合权重 评价对象 排序 项目甲 1 项目乙 2 项目丙 4 项目丁 3 综合得分表 项目甲 项目乙 项目丙 项目丁 绿电消纳合规性 45.287 31.985 22.729 0.000 交互方式友好性 29.320 31.440 17.275 21.965 系统接入友好性 50.719 33.250 16.031 0.000 内部配置友好性 15.162 12.465 19.009 53.365 规划进度友好性 27.260 29.966 21.517 21.257 组织管理一致性 45.686 8.628 45.686 0.000 五、友好性评估方法-指标构建 源网荷储一体化友好性评估方法 3、源网荷储一体化友好性评估结果 评价准则 权重 指标代码 指标名称 主观权重 客观权重 综合权重 绿电消纳 合规性A 0.099 A1 本地绿电比例 0.542 0.306 0.377 A2 整体绿电占比 0.197 0.375 0.322 A3 弃电率 0.261 0.320 0.302 交互方式 友好性B 0.189 B1 购电比例 0.099 0.142 0.129 B2 售电比例 0.304 0.150 0.196 B3 最大交换率 0.205 0.203 0.204 B4 逆调峰系数 0.121 0.230 0.198 B5 自主调控率 0.197 0.117 0.141 B6 电网直控率 0.073 0.157 0.132 系统接入 友好性C 0.152 C1 并网点数 0.418 0.258 0.306 C2 联络容量比 0.156 0.218 0.229 C3 电压波动 0.109 0.258 0.214 C4 功率因数 0.216 0.266 0.251 内部配置 友好性D 0.237 D1 储能占比 0.319 0.165 0.211 D2 储能时长 0.256 0.330 0.308 D3 V2G功率 0.090 0.187 0.158 D4 系统备用率 0.179 0.165 0.169 D5 智能终端率 0.103 0.074 0.083 D6 信息专网率 0.053 0.079 0.071 规划进度 友好性E 0.190 E1 容量匹配度 0.217 0.330 0.296 E2 电量匹配度 0.425 0.329 0.358 E3 间隔利用率 0.358 0.341 0.346 组织管理 一致性F 0.133 F1 主体一致性 0.822 0.707 0.741 F2 法人一致性 0.178 0.293 0.259 六、友好性零碳园区能源系统基本要求 1.环境友好性（本地直供绿电电量占比>整体绿电电量占比>弃电率） 1.交互方式友好性（电量交换率>功率交换率>调度可控率） 1.系统接入友好性（并网方式>电能质量） 1.内部配置要求（灵活性资源>保供能力>智能化水平） 1.规划进度友好性（源荷匹配度>网源匹配度） 1.组织管理友好性（源网荷储主体一致性>运营期法人一致性） 五、友好性评估方法-指标构建 源网荷储一体化友好性评估方法 3、源网荷储一体化友好性评估结果 03 园区级源网荷储一 体化典型规划方法 园区级源网荷储一体化典型规划方法 1、源网荷储一体化规划的主要步骤 排放指标选择 能效指标选择 分布式供能站 单体设计 资源调研 政策摸排 园区总体规划 负荷预测 弹性负荷情况 设备单价设定 规划方案仿真 区域划分 分期安排 可选设备安排 方案优选 备注：  前期工作的研究结论将作为软件仿真输入条件。  虚线方框内工作主要靠人工经验，包含多站融合、并网型微电网等理念。 分项可研 输配电网络 设计 园区级源网荷储一体化典型规划方法 2、源网荷储一体化规划的计算工具 华东院自主研发的低碳能源系统规划软件，可适用于市县级 、园区级源网荷储一体化项目的规划仿真。 电科院开发的新能源消纳率生产模拟软件。 园区级源网荷储一体化典型规划方法 3、源网荷储一体化规划的软件输入  变电站辐射半径，以C类为例， 5km范围画圈；  园区总体规划中对供能设施的预留 位置情况；  园区中是否有河流、铁路、高速等 隔断地形；  行政权属等特殊情况，特许经营、 增量配电网等；  不同分区之间能否有输配电线路、 供冷热管网。 分区设定 园区级源网荷储一体化典型规划方法 3、源网荷储一体化规划的软件输入  内置典型负荷曲线，支持修改各类 负荷曲线；  园区SCADA系统导入，或外部计 算后导入数据；  月度典型工作日+非工作日负荷、 季度典型工作日+非工作日负荷、月 度典型日负荷和季度典型日负荷；  可选择尖峰特性和需求响应部分， 填写最大可削减率、响应单价、响应 起始和结束时间。 负荷曲线 园区级源网荷储一体化典型规划方法 3、源网荷储一体化规划的软件输入  提供15类设备模型，系统内 置主流厂商的各类型设备型号及 其关键参数可供选择；  实际最大可安装数量需要结 合实地踏勘情况得到，在软件中 输入最大可安装量；  选中的设备需要对应相关的 电、热、冷能流，区分主变的高 低压侧。 可选设备 园区级源网荷储一体化典型规划方法 4、源网荷储一体化规划的计算结果  可提供3种优化目标——经济性最优、能效最 优、环境排放最低；  经济性最优以系统全寿命周期的利润最高为目 标；  能效最优以源网荷储系统的终端能源消费/一 次能源输入为目标；  碳排放最低综合考虑二氧化碳、二氧化硫、氮 氧化物、PM2.5/10等，可自选权重系数。 规划目标 园区级源网荷储一体化典型规划方法 5、源网荷储一体化规划生产模拟 █ 通过覆盖全年8760小时的生产模拟，计算结果见图表。 其中本地的风电和光伏是园区用电量的主要来源。多余的风电和光伏 发电量可送电上网或弃掉。本地缺电时，由公共电网补充供电，为保 证可再生能源消费达标，额外的绿电均需通过省级电力市场购买。 序号 名称 结果 1 本地新能源电量消纳量 2.1亿kWh 2 本地新能源消纳率 59.4% 3 外购绿电电量 0.7亿kWh 4 可再生能源消费占比 100% 5 弃电量/弃电率 0.32亿kWh / 9.1% 6 储能配置比例 58.5% 7 公网受送电力峰谷差率 18% 8 储能本地放电量 0.51亿kWh 9 其他灵活负荷电量 0.39亿kWh 10 灵活负荷电量占比 32.1% 主要技术指标汇总结果 园区级源网荷储一体化典型规划方法 5、源网荷储一体化规划生产模拟  典型日电力交换值占负荷的比值约 为15%-18%，考虑到该地典型日的负 荷峰谷差率约为65%，因此本次方案的 公用电网受（送）电的电力峰谷差率低 于地区上一年度负荷自然峰谷差率70% 以上。 调峰结果说明 春季典型日系统运行方式 夏季典型日系统运行方式 秋季典型日系统运行方式 冬季典型日系统运行方式 04 园区级源网荷储一 体化实施路径 1 2 3 4 方案编制及申报 • 邀请专业机构编制项目报告、项目申请书、规划报告等 ，作为立项依据。 1、项目组织及建设 园区级源网荷储一体化实施路径 方案论证及评估纳规 • 投资主体组织专家论证，省级能源主管部门邀 请第三方评估机构论证并优选项目，纳入省级 专项规划。 项目核准（备案） • 投资主体依据省级能源主管部门的纳规文件， 办理各类项目的核准（备案）手续。 项目建设及并网验收 • 项目建成分类验收通过后，由电网公司负责并网相关事宜。 1 2 增量配电网类项目的新能源项目可 参照用户自发自用管理，或缴纳对 应的输配电价。 增量配电网类项目整体可控作为独 立市场主体，参与电力中长期市场 、辅助服务市场、现货市场交易。 3 增量配电 一体化内部还是要依托“网” 去实现内部的聚合，通过电力 市场去实现内部的电源和用户 负荷的双边交易。项目整体可 再通过虚拟电厂的模式，参与 到省级电力现货、辅助服务等 市场。 虚拟电厂 基于社会投资微电网的源网 荷储一体化，里面有分布式 电源、用户、储能，通过网 的形式聚合起来，可主要采 用自发自用、余电上网的模 式，参照常见的分布式电源 项目。 自发自用 2、可推广的商业模式 园区级源网荷储一体化实施路径 3、实施细则文件要求 电源、电网、负荷、储能应为同一投资 主体控股，作为一个市场主体运营，建 设运行期内须按照同一法人统一管理。 法人主体 项目作为一个整体接入公用电网，与 公用电网形成清晰的物理分界面。 新能源项目不得早于新增负荷、储能设 施投产，且与新增负荷项目运行周期匹 配。 项目单位要对关键指标数据和内容负责 ，弄虚作假会被取消投资主体资格。 电网界面 建设周期 信用履约 园区级源网荷储一体化实施路径 05 源网荷储一体化发 展建议 源网荷储一体化 投资建仪 加强综合性政 策研究 重视技术与商业 一体化效果 储备规划与投资 研究 布局试点示范 项目 源网荷储一体化发展建议 政府成立相关领导工作协调小组，积极协调有关部门在重大政策制定、重大项目安排、 重大机制创新方面予以支持。 选取示范并进行多元化推广，重点对于园区级源网荷储类项目，一体化制氢氨醇油类 绿色能源项目。 项目机会辅导 研究源网荷储项目与大电网连接后备用容量定价机制。 完善通过虚拟电厂模式运营的源网荷储项目和配套的关电力市场政策体系。 加大财政支持力度。对于新能源就地消纳比例在80%以上及制氢氨醇油类的项目，提供 税收减免或其他财政激励措施。 建立健全金融体系。强化绿色金融政策保障，建立源网荷储项目融资对接项目库，加大 专项再贷款支持力度，引导银行业金融机构创新专项信贷产品和服务、提供优惠利率。 政策机制突破 财政金融支持 源网荷储一体化发展建议 06 华东电力设计院相 关案例介绍 案例-上海国际化工新材料创新中心综合智慧能源项目 项目构成 成果形式  900RT溴化锂+2×900RT+热水板换+5000m³蓄冷罐 +1.9MWp屋顶光伏+储能电池+交直流配电+智慧管控  概念设计、可研设计、EPC工程  2021年6月投运，化工区智慧用能典范 政策文件 基础条件  《国家能源局关于组织实施“互联网+”智慧能源（能源 互联网）示范项目的通知》（能源科技〔2016〕200号 ）  园区内余热资源丰富。 案例-江苏大丰港低碳产业园沿海新型电力系统示范项目 项目构成 成果形式  20MW地面光伏+15MW屋顶光伏+6MW/12MWh储能 电池+绿电认证+源网荷储管控平台  绿电供应方案、示范项目申报书  2023年10月入选江苏沿海新型电力系统示范园区名单—— 《江苏沿海地区新型电力系统实施方案(2023-2027年)》 相关政策 基础条件  双碳目标+新型电力系统  江苏省发改委申报沿海新型电力系统示范  欧盟2026年碳关税限制，绿电认证国际化需求旺盛  大丰新能源比例极高。  港区正在打造低碳产业园招商引资。 案例-华能北方公司达茂旗通威源网荷储一体化项目 项目构成 成果形式  负荷12万吨工业硅+300MW风电+50MW光伏 +70MW/280MWh储能。  可研方案  2023年12月入选《内蒙古自治区能源局源网荷储一体化项 目等10个市场化新能源项目》 政策文件 基础条件  碳达峰、碳中和  《内蒙古自治区工业园区绿色供电项目实施细则2023年 版（试行）》  内蒙新能源资源丰富。  当地工业硅料项目需要绿电资源。 软著-华东电力设计院低碳能源系统规划软件  开发成功，自主知识产权——华东电力设计院低碳能源系统规划软件  获得2022年度中国电力规划设计协会优秀软件一等奖。 主要业绩-综合能源与微电网 能源站工程类 综合能源规划类  上海虹桥商务区能源中心站优化运行；  基于漕溪城区的能源互联网建设可研；  临港重装备产业园智慧能源概念设计；  宁波杭州湾通航产业园综合能源供应站概念设计；  江苏太仓天顺园区微电网项目投资可研；  北京阿塔云数据中心能源系统可研；  宁波宝新不锈钢有限公司用户侧储能项目可研；  泰州双登电池工厂用户侧储能项目可研；  鄂尔多斯零碳产业园配套一体化新能源项目可研；  重庆两江新区分布式能源能源规划；  沪苏大丰产业园综合能源规划；  衢州柯城东港工业园综合能源规划；  吴淞江科技产业园清洁低碳能源集成供应示范规划；  安徽广德经济开发区能源发展规划；  广东肇庆大湾镇食品产业园综合能源规划；  南京江北新区多能协同高可靠性能源互联网示范工程规划；  运河宿迁港产业园绿色（低碳）示范园综合能源规划；  秦山核电核能综合利用经济性归一化分析；  山东滨化源网荷储一体化项目实施方案；  山东东营华电大王镇综合能源规划；  古雷石化园区供热规划及热电联产规划； 相关专利  发明专利——一种区域能源互联网动态运行优化方法、一 种应急供能设备用的