面向源网荷储一体化的边云协同实践

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空白演示 单击输入您的封面副标题 张聪 江行智能 副总裁兼主任科学家 面向源网荷储一体化的边云协同实践 2022云边协同大会 关于江行智能 江行联加智能科技有限公司（简称江行智能），是中国领先 的能源和工业互联网边缘计算产品与服务提供商，力争成为 电力能源数智化基础设施领导者，致力于使用先进的边缘计 算技术服务“3060碳达峰碳中和”目标，推进能源和工业 领域产业变革，响应智慧能源建设、源网荷储一体化和数字 化转型需求。江行智能已为电网、发电、新能源、石油石化、 环保水务、工业制造等行业客户成功落地上百个边缘计算应 用，助力行业客户的物联网边缘计算创新变革。 北京 南京 深圳 哈尔滨 郑 州 西 安 成 都 重 庆 武 汉 长 沙 各行业No.1客户的共同选择 ◆ 全球石油企业No.1 ◆ 全球电网企业No.1 ◆ 国内水务企业No.1 ◆ 国内发电企业No.1 ◆ 共服务世界50强企业14家 在北京、南京、深圳设立了公司； 在哈尔滨、西安、郑州、成都、重庆、 武汉、长沙设立了办事处 服务能力 2022云边协同大会 政策引导 国家发展改革委 国家能源局关于推进电力 源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见 依托“云大物移智链”等技术，进一步加强源网荷储 多向互动，通过虚拟电厂等一体化聚合模式，参与电 力中长期、辅助服务、现货等市场交易，为系统提供 调节支撑能力。 2022云边协同大会 源网荷储是什么 发电即利用发电动力装置将水能、化 石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热 能、核能以及太阳能、风能、地热能、 海洋能等转换为电能。 负荷即用电负荷，包括居民用电负荷、 工业负荷、农业负荷、交通运输业负 荷等。 储能是指通过化学电磁或电磁能量存 储介质进行可循环的电能存储、转换 及释放的设备系统。 通过输电，把相距甚远的（可达数千 千米）发电厂和负荷中心联系起来， 使电能的开发和利用超越地域的限制。 变电是指电力系统中，通过一定设备将 电压由低等级转变为高等级（升压）或 由高等级转变为低等级（降压）的过程。 配电是在电力系统中直接与用户相连 并向用户分配电能的环节。 2022云边协同大会 源网荷储的重要性 减少可再生能源的 随机性 提高电网 可靠性 避免用电负荷 间歇性 需要引入储能装置用于能源存储，促进发电、电网和负载之间的互动 2022云边协同大会 关键因素 资料来源：Climate Watch, the World Resources Institute、清华大学 1994 2005 2010 2012 2014 2020E 二氧化碳 非二氧化碳 160 140 120 100 80 60 40 20 0 世界温室气体排放结构（2016年） 能源领域碳排放 78% 工业过程碳排放 14% 农业及废弃物碳排放 9% 中国碳排放来源结构（2020年） 2022云边协同大会 我国电力系统面临的问题 ◆ 电力系统中电能实时供需平衡是保证系统安全稳定运行的根本要求 ◆ 电力系统供给侧和需求侧的资源正在发生结构性深刻变革 ◆ 提升电力系统电能的供需平衡能力已成为构建新型电力系统战略的重大关键问题 供需平衡面临的挑战 ◆ 我国清洁能源占能源消费总量比重达到23.4%，其中风电、光电累计装机规模达到5.3亿千瓦，位居世界首位。“双碳 目标下”，将会进一步增大新能源大规模入网比例，因供需平衡限制而造成间歇性新能源消纳问题突出 ◆ 用户侧生产和生活方式的改变，驱使着用户负荷呈现多样性，引起尖峰负荷问题越发严重。全国省份在冬、夏季节用电 差异性较大，迎峰用电期间面临时段性缺电，常被迫采取有序用电这一行政手段来解决，而在负荷水平较低的时期，面 临着无机组可切的囧境 供给侧 需求侧 50Hz （发电侧） （用户侧） 2022云边协同大会 破解供需平衡难题方法：拓展可调度资源，挖掘需求侧资源价值 ◆ 唤醒系统中可调度资源是提升电力系统供需平衡能力的有效途径 ◆ “源随荷动”的传统供给侧调控方式难以为继 ◆ 通过激励、价格信号引导需求侧资源参与供需平衡，比传统方法更加经济、绿色 需求侧可调度资源 分布式储能 大工业用户 电动汽车 温控负荷 供给侧可调度资源 抽水蓄能 火力发电 光伏发电 风力发电 电网调度中心 供给侧 供给侧+需求侧 拓展 ◆ 分布式电力储能正迅猛发展；工商业、居民用电存在高比 例可时段转移温控负荷；2021上半年我国电动汽车数量已 达600万辆，可提供约上亿kW调节容量 需求侧参与电网运行潜力巨大 ◆ 我国的电源结构煤电占比较大，燃气发电、抽水蓄能等灵活 性调节电源装机占比较小，随着清洁能源的大规模并网，供 给侧可调度辅助服务资源依旧紧缺 供给侧可调度资源不足 2022云边协同大会 聚合需求侧资源并高效利用于电力系统中，已成为共识与研究热点 ◆ 供给侧新能源资源具有随机、间歇、波动等不确定性特点，新能源出力的随机性是掣肘电力系统调度实时供需平衡的 关键问题，需对新能源出力预测、资源聚合优化、群调群控等技术深入研究 ◆ 需求侧资源具有海量、分散、多元、碎片化等特点，如何常态化地纳入电力系统调度运行亟需解决一系列关键技术问 题，如：基线负荷预测、可调度潜力分析、动态聚合、优化运行调控等 政策强力支 分布式储能 大工业用户 电动汽车 温控负荷 容量 功率 响应速度 可调度资源池 聚合 虚拟电厂 分散、多元、碎片化的 可调度资源 基于可调资源特性、市场机制、物 联网技术进行聚合 电网调度 调度 参与 电力市场 参与电力系统辅助服务市场与调 控运行 资源 2022云边协同大会 边云协同的虚拟电厂 ⚫ 远程部署虚拟电厂平台，在各个充电 站本地部署虚拟电厂控制器，两者之 间通过运营商网络实现云边交互； ⚫ 系统可实现聚合多个充电站的可调负 荷资源，实现接收市场交易信息、日 前交易方案申报、接收和分解调度指 令、电力（电量）计量、分摊结算、 响应效果分析评估等功能。 ⚫ 虚拟电厂可作为第三方主体参与调峰 辅助服务市场，可优化公司盈利模式、 拓宽收益渠道。 虚拟电厂 控制器 充电站1 虚拟电厂 控制器 充电站2 虚拟电厂 控制器 充电站N …… 虚拟电厂运营管理平台 设备管理 数据融合 云边协同 调控控制 系统管理 充电站资源监视 需求响应 辅助服务 电力交易 区块链服务中心 电网调度系统 电力市场 4G/5G 104 mqtt 数据 上传 指令 下发 4G/5G 104 mqtt 数据 上传 指令 下发 4G/5G 104 mqtt 数据 上传 指令 下发 辅助 服务 稳定 出力 需求 响应 市场 交易 …… 电动汽车 充电桩 电动汽车 充电桩 电动汽车 充电桩 …… 电动汽车 充电桩 电动汽车 充电桩 电动汽车 充电桩 …… 电动汽车 充电桩 电动汽车 充电桩 电动汽车 充电桩 2022云边协同大会 边缘区块链模组 •区块链浏览器：用于访问区块链所记录信息的应用，可以查询到链上记录的数据。 包括查询近期区块和近期记录、查询区块列表、查询记录列表、查询地址列表功能。 •记录存证管理：对选择已添加到平台未分配到链的设备进行新链的创建，查看链 详情以及区块链设备的拓扑组网结构图。包括创建新链、查看存证链详情功能 •区块链节点设备管理：通过提交地址或地址所关联终端名称进行地址的筛选查询 与列表显示，显示主动发现的设备列表、查看节点设备运行状况。包括节点设备信 息查看、节点设备列表项添加功能。 在虚拟电厂运营平台部署区块链中心服务节点，存储区块 链全量数据；在储能控制器上部署区块链模组，存储部分 数据；实现容器化边缘服务引擎下的区块链分布式账本的 功能。 区块链中心服务节点 区块链浏览器 首页 搜索框 近期 区块 近期 记录 区块列表 记录列表 地址列表 记录存证管理 记录存证列表 创建链 查看链节点 节点设备总览 区块链节点设备 管理 节点设备列表 虚拟 电厂 控制 器 通用模 组 区块链 模组 虚拟 电厂 控制 器 通用模 组 区块链 模组 虚拟 电厂 控制 器 通用模 组 区块链 模组 虚拟电厂运营平台 区块链中心服务节点 区块链浏览 器 存证记录管 理 区块链节点 设备管理 2022云边协同大会 技术支撑需求 多技术融合支撑源网荷储一体化进程中的关键业务 云边端协同 数据协同 管理协同 应用协同 资源协同 协同管理平台 智能应用 AI推理 智能应用 流式计算 时序数据库 边缘计算业务应用 元数据管理 设备/数据接入 设备接入 数据转换 设备控制 边缘计算 共识机制 可信平台 智能合约 数据确权 隐私保护 区块链应用 2022云边协同大会 国网某地综合能源调控与运营管理中心 面向大规模分布式能源接入，以能源共享，协同调控为核心，构建虚拟电厂多元负荷灵活化互动能力。构建“日前邀约-日内实时调控-区域自治多能 互补”多层级的负荷管控模式。基于虚拟电厂平台，推动需求侧资源便捷高效参与电网互动，发挥需求侧资源快速响应机制，提升感知能力、互动水 平、运行效率，支撑各种能源接入和综合利用，提高能源互联网柔性调节能力，实现源网荷储协调互动。 2022云边协同大会 谢谢关注 https://www.jiangxingai.com/ 2022云边协同大会