在全球積極應(yīng)對氣候變化、推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的背景下,零碳園區(qū)建設(shè)成為實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要途徑。多能流時空耦合優(yōu)化平臺作為零碳園區(qū)的核心支撐,能夠整合多種能源形式,實現(xiàn)能源的高效利用和碳排放的有效控制。
零碳園區(qū)通常涵蓋電、熱、冷、氫、天然氣等多種能源形式,對應(yīng)著電網(wǎng)、熱網(wǎng)、氣網(wǎng)等多個供能網(wǎng)絡(luò)。這些能源形式在時間和空間上存在復(fù)雜的耦合關(guān)系。例如,在白天光照充足時,太陽能光伏發(fā)電量較大,此時可優(yōu)先滿足園區(qū)內(nèi)的電力需求,并將多余電力存儲起來或用于電解水制氫;而在夜間,太陽能發(fā)電不足,可利用儲能設(shè)備釋放電能,或通過燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備發(fā)電,結(jié)合熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)電力和熱能的協(xié)同供應(yīng)。這種能源的時空耦合特性要求平臺具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力,以實現(xiàn)能源的合理分配和優(yōu)化調(diào)度。
多能流時空耦合優(yōu)化平臺通過構(gòu)建數(shù)字孿生模型,對零碳園區(qū)的能源系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測和仿真模擬。該模型能夠整合園區(qū)內(nèi)各種能源設(shè)備的數(shù)據(jù),包括光伏板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、儲能裝置、燃?xì)廨啓C(jī)等的運行狀態(tài)和發(fā)電、儲能參數(shù)。通過對這些數(shù)據(jù)的實時采集和分析,平臺可以準(zhǔn)確掌握園區(qū)能源的生產(chǎn)、消耗和存儲情況,預(yù)測不同時間段內(nèi)的能源需求和供應(yīng)能力。
在時空耦合優(yōu)化方面,平臺采用先進(jìn)的算法和模型,對能源的時空分布進(jìn)行優(yōu)化。在時間維度上,根據(jù)不同時間段的能源需求和供應(yīng)情況,制定合理的能源調(diào)度策略。例如,在用電高峰期,優(yōu)先使用儲能設(shè)備釋放電能,減少對電網(wǎng)的依賴;在用電低谷期,利用低價電進(jìn)行儲能或電解水制氫,提高能源利用效率。在空間維度上,考慮園區(qū)內(nèi)不同區(qū)域的能源需求和供應(yīng)特點,實現(xiàn)能源的合理分配。例如,對于能源需求較大的工業(yè)區(qū)域,可優(yōu)先保障其能源供應(yīng);對于可再生能源資源豐富的區(qū)域,可加大能源開發(fā)和利用力度。
平臺還注重與園區(qū)內(nèi)其他系統(tǒng)的協(xié)同工作。與能源管理系統(tǒng)集成,實現(xiàn)對能源設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能控制,提高設(shè)備的運行效率和可靠性。與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合,實時監(jiān)測園區(qū)的碳排放情況,根據(jù)碳排放目標(biāo)調(diào)整能源調(diào)度策略,確保園區(qū)實現(xiàn)零碳排放。與交通系統(tǒng)協(xié)同,考慮電動汽車等新型負(fù)荷的能源需求,實現(xiàn)能源與交通的深度融合。
在智慧能源管理領(lǐng)域,伏鋰碼為某零碳園區(qū)項目提供了智慧能源管理方案,集成了太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、儲能裝置、熱電聯(lián)產(chǎn)等多種能源形式。伏鋰碼云平臺通過實時采集園區(qū)內(nèi)各種能源設(shè)備的數(shù)據(jù),構(gòu)建了園區(qū)的數(shù)字孿生模型。利用該模型,平臺對園區(qū)的能源生產(chǎn)、消耗和存儲情況進(jìn)行了實時監(jiān)測和分析,制定了合理的能源調(diào)度策略。在項目實施后,園區(qū)的能源利用效率顯著提高,可再生能源消納比例增加,碳排放得到有效控制。平臺還對園區(qū)的能源設(shè)備進(jìn)行了智能控制,降低了設(shè)備的運維成本,提高了園區(qū)的整體經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。