摘要:謝洹介紹,能源互聯網算法系統的核心是用戶的用電成本,根據用戶的用電成本繼而生成用電計劃、調度區間和成本。至于將能源互聯網與儲熱相結合,是因為儲熱具有很低的成本,通過儲熱實現電、熱解耦,在滿足用戶取暖需求的同時,應用物聯網技術控制加熱,相應的電負荷可以在24小時區間內靈活調整。
在能源互聯網背景下,蓄熱式電采暖技術如何借勢?在日前舉辦的2019首屆中國清潔供熱蓄熱技術應用和發展論壇上,清華能源互聯網研究院產業孵化總監謝洹發表了題為“能源互聯網背景下蓄熱式電采暖技術與商業模式思考”的演講,提出了一種新的蓄熱電采暖商業模式。
1電采暖將給電網帶來尖峰負荷
謝洹表示,他因為產學研融合的關系派駐到國網電動汽車服務有限公司,來支持其創新業務的開展,在接觸電動汽車車網互動(V2G)項目中,引發了他對電采暖領域的思考。他認為,智能蓄熱可能會解決目前困擾電網的一些問題。
謝洹表示,和電動汽車相比,供熱能源需求更大,并且對人民群眾來說是剛需,用剛需產品來與電網互動,體量要比電動汽車(V2G)更大,智能蓄熱電采暖技術更是將電負荷和熱負荷充分解耦,加熱負荷可參與電網互動比例極大,并且調控靈活。
“電動汽車保有量只有不到五百萬臺,我們預測,即便到2030年電動汽車保有量達到八千萬臺,每年用電量占社會總用電量也僅占約7%,由于汽車是移動的負載,其可靈活參與電網互動比例更低。而如果全國10%的采暖能源采用電采暖,用電負荷就將超過8千萬臺電動汽車,不管是當前還是到2030年,電動汽車消費的電力跟蓄熱采暖相比,都存在距離。而可以參與電網互動的容量更可能有數量級差異”
謝洹在會上展示了一組數據。“目前,北京電網已呈現出每年雙峰的特性,夏季的供熱高峰已經快速的被冬季三九天采暖帶來的高峰所追平,去年兩者更是相差無幾。”這意味著,電網不僅要面臨迎峰度夏的問題,很快要面臨迎峰度冬的問題,而冬季用電高峰時段的分布與夏季又有很大差異,傳統用電方式定義的峰谷電價模式面臨著挑戰。
目前采用的分戶蓄熱電暖技術,采用根據谷電時段設置固定加熱時間,海量供熱負荷在夜間谷電時段開始時同時啟動加熱。謝洹預測,目前應用的電采暖會給電網帶來尖峰負荷沖擊。
同時,謝洹還指出,采用目前的電暖設備的廣泛應用會給電網帶來三大痛點:一是電網調峰壓力;二是影響火電調峰;三是清潔能源的消納。
2能源互聯網下的電蓄熱商業模式創新
謝洹所在的研究院更關注用戶側的體驗。他介紹道,泛在電力物聯網是希望通過信息化手段走進用戶的身邊。目前,技術手段正在突破“表后”這個壁壘,“傳統的沒有通訊單元無法跟電網互動的電暖器,我們認為是這個行業的史前時代,未來這種設備占比會越來越小。”
當能源互聯網使電網具有更強的資源匹配能力時,電網會越來越像電信運營商,把電變成各種各樣的能源服務交付給用戶。在這種情況下,電的計量單位不僅僅是狹義的千瓦時,可能也會跟電動汽車的包月充電服務類似,按照采暖時長、面積來向用戶收費。“這會為用戶提供更加豐富的能源服務,在整個過程中,物聯網、平臺大數據、人工智能不可或缺。”
“從關注用戶的行為中,我們發現,不同用戶對供熱的需求不盡相同,可以根據天氣、用戶行為等因素建立組態的矩陣,并且用數學算法做到最優求解值。”謝洹表示,云平臺將每兩秒下發一次指令到每一臺電暖氣,在這之中,天氣溫度、地域維度、用戶環境等包含在內的每個項目邊界條件的輸入并不相同。
隨著控制技術的發展,電暖氣會變成由軟件定義的產品,同一臺型號的產品可以有著明顯不同的操作形式,并且可能會表現出不同的用戶體驗。“電暖氣在同一個城市不同小區、同一個小區不同年齡層家中也會有不同的性能和表現,但是其中必定有個‘最大公約數’,那就是實時響應電網的指令。”
智能物聯網下的電采暖終端只有一個開關的旋鈕,老百姓不用其他操作。在此過程中,所有靈活性的資源都將成為電網有效緩解電網峰谷差和增強靈活性的資源,并且都具有可調控性。另外,設備管理、電量與輔助服務計時交易也會同時發生。
能源互聯網與電蓄熱技術相結合的商業模式在國外已經有成熟的案例應用。瑞典電力公司就用這種模式實現了熱電聯產,北歐丹麥也有很多類似的實例,“在這之間,電網的調度空間正在做一個巨大的升級,之前電網調度是主網層面發生的,是大型電網實現的,現在正在把能力下放,在配網區域內,像電站一樣,一種無處不在虛擬電廠正在來到。”
而在電力市場發達的美國和英國,多種商業模式已逐漸浮出水面,“在美國的用戶側電熱水器,戶均七千瓦,美國也有很多公司在做這個負荷的控制,所謂負荷集成商,通過物聯網技術把上萬地理上分散的電熱水器控制起來,能夠占美國電網1%左右的能源消費,可帶來36億美金的市場。”
謝洹介紹,能源互聯網算法系統的核心是用戶的用電成本,根據用戶的用電成本繼而生成用電計劃、調度區間和成本。至于將能源互聯網與儲熱相結合,是因為儲熱具有很低的成本,通過儲熱實現電、熱解耦,在滿足用戶取暖需求的同時,應用物聯網技術控制加熱,相應的電負荷可以在24小時區間內靈活調整。
“電網為了靈活性,過去幾年買了大量的電化學電池,由于電池的特性均價接近三千元一度電,如果用儲熱的手段從熱的角度改變這件事,成本僅相當于電化學儲能成本的十分之一。”如果說當前電化學儲能是行業熱點的話,電蓄熱與電網互動的潛力同樣值得關注。
在能源互聯網背景下,蓄熱式電采暖技術如何借勢?在日前舉辦的2019首屆中國清潔供熱蓄熱技術應用和發展論壇上,清華能源互聯網研究院產業孵化總監謝洹發表了題為“能源互聯網背景下蓄熱式電采暖技術與商業模式思考”的演講,提出了一種新的蓄熱電采暖商業模式。
1電采暖將給電網帶來尖峰負荷
謝洹表示,他因為產學研融合的關系派駐到國網電動汽車服務有限公司,來支持其創新業務的開展,在接觸電動汽車車網互動(V2G)項目中,引發了他對電采暖領域的思考。他認為,智能蓄熱可能會解決目前困擾電網的一些問題。
謝洹表示,和電動汽車相比,供熱能源需求更大,并且對人民群眾來說是剛需,用剛需產品來與電網互動,體量要比電動汽車(V2G)更大,智能蓄熱電采暖技術更是將電負荷和熱負荷充分解耦,加熱負荷可參與電網互動比例極大,并且調控靈活。
“電動汽車保有量只有不到五百萬臺,我們預測,即便到2030年電動汽車保有量達到八千萬臺,每年用電量占社會總用電量也僅占約7%,由于汽車是移動的負載,其可靈活參與電網互動比例更低。而如果全國10%的采暖能源采用電采暖,用電負荷就將超過8千萬臺電動汽車,不管是當前還是到2030年,電動汽車消費的電力跟蓄熱采暖相比,都存在距離。而可以參與電網互動的容量更可能有數量級差異”
謝洹在會上展示了一組數據。“目前,北京電網已呈現出每年雙峰的特性,夏季的供熱高峰已經快速的被冬季三九天采暖帶來的高峰所追平,去年兩者更是相差無幾。”這意味著,電網不僅要面臨迎峰度夏的問題,很快要面臨迎峰度冬的問題,而冬季用電高峰時段的分布與夏季又有很大差異,傳統用電方式定義的峰谷電價模式面臨著挑戰。
目前采用的分戶蓄熱電暖技術,采用根據谷電時段設置固定加熱時間,海量供熱負荷在夜間谷電時段開始時同時啟動加熱。謝洹預測,目前應用的電采暖會給電網帶來尖峰負荷沖擊。
同時,謝洹還指出,采用目前的電暖設備的廣泛應用會給電網帶來三大痛點:一是電網調峰壓力;二是影響火電調峰;三是清潔能源的消納。
2能源互聯網下的電蓄熱商業模式創新
謝洹所在的研究院更關注用戶側的體驗。他介紹道,泛在電力物聯網是希望通過信息化手段走進用戶的身邊。目前,技術手段正在突破“表后”這個壁壘,“傳統的沒有通訊單元無法跟電網互動的電暖器,我們認為是這個行業的史前時代,未來這種設備占比會越來越小。”
當能源互聯網使電網具有更強的資源匹配能力時,電網會越來越像電信運營商,把電變成各種各樣的能源服務交付給用戶。在這種情況下,電的計量單位不僅僅是狹義的千瓦時,可能也會跟電動汽車的包月充電服務類似,按照采暖時長、面積來向用戶收費。“這會為用戶提供更加豐富的能源服務,在整個過程中,物聯網、平臺大數據、人工智能不可或缺。”
“從關注用戶的行為中,我們發現,不同用戶對供熱的需求不盡相同,可以根據天氣、用戶行為等因素建立組態的矩陣,并且用數學算法做到最優求解值。”謝洹表示,云平臺將每兩秒下發一次指令到每一臺電暖氣,在這之中,天氣溫度、地域維度、用戶環境等包含在內的每個項目邊界條件的輸入并不相同。
隨著控制技術的發展,電暖氣會變成由軟件定義的產品,同一臺型號的產品可以有著明顯不同的操作形式,并且可能會表現出不同的用戶體驗。“電暖氣在同一個城市不同小區、同一個小區不同年齡層家中也會有不同的性能和表現,但是其中必定有個‘最大公約數’,那就是實時響應電網的指令。”
智能物聯網下的電采暖終端只有一個開關的旋鈕,老百姓不用其他操作。在此過程中,所有靈活性的資源都將成為電網有效緩解電網峰谷差和增強靈活性的資源,并且都具有可調控性。另外,設備管理、電量與輔助服務計時交易也會同時發生。
能源互聯網與電蓄熱技術相結合的商業模式在國外已經有成熟的案例應用。瑞典電力公司就用這種模式實現了熱電聯產,北歐丹麥也有很多類似的實例,“在這之間,電網的調度空間正在做一個巨大的升級,之前電網調度是主網層面發生的,是大型電網實現的,現在正在把能力下放,在配網區域內,像電站一樣,一種無處不在虛擬電廠正在來到。”
而在電力市場發達的美國和英國,多種商業模式已逐漸浮出水面,“在美國的用戶側電熱水器,戶均七千瓦,美國也有很多公司在做這個負荷的控制,所謂負荷集成商,通過物聯網技術把上萬地理上分散的電熱水器控制起來,能夠占美國電網1%左右的能源消費,可帶來36億美金的市場。”
謝洹介紹,能源互聯網算法系統的核心是用戶的用電成本,根據用戶的用電成本繼而生成用電計劃、調度區間和成本。至于將能源互聯網與儲熱相結合,是因為儲熱具有很低的成本,通過儲熱實現電、熱解耦,在滿足用戶取暖需求的同時,應用物聯網技術控制加熱,相應的電負荷可以在24小時區間內靈活調整。
“電網為了靈活性,過去幾年買了大量的電化學電池,由于電池的特性均價接近三千元一度電,如果用儲熱的手段從熱的角度改變這件事,成本僅相當于電化學儲能成本的十分之一。”如果說當前電化學儲能是行業熱點的話,電蓄熱與電網互動的潛力同樣值得關注。