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亚琛SmartWatts项目
SmartWatts项目通过建立智能电力交易平台来实现所覆盖区域的分布式能源交易,消费者通过智能电表来获知实时变化的电价,根据电价高低来调整家庭用电方案和电动车充电方案。
有三大元素几乎贯穿了德国的六大能源互联网示范项目,那就是分布式可再生能源、电动汽车、基于互联网的电力交易和服务平台。
不过德国人的能源互联网实践不能在中国完全照搬,中德两国情况迥然不同,德国是典型的发达国家,2014年GDP增长仅为1.5%,德国是世界人口平均年龄第二高的国家,在全世界仅次于日本,人口老龄化非常严重,已经过了能源需求高速增长时代,德国过去十年来的人口数量和能源需求一直处于萎缩中。此外,德国幅员狭小,全境处于同一个时区内,东西时差只有30多分钟,因此不存在电力生产中心和消费中心不匹配的问题。
但中国的城镇化率刚刚迈过50%大关,经济增长速度也远高于德国。而且中国的能源发展面临一大现实矛盾和两大难题,即:能源需求的持续增长同能源电力产能结构性过剩的矛盾,能源生产消费中产生的环境污染难题,以及能源生产中心和消费中心的地理不匹配难题。
因此中国的能源互联网发展路径必须具有中国特色,既要将现实矛盾和发展难题考虑其中,也要面向未来,学习海外的先进经验。从可行性和必要性来说,在中国,能源互联网最先落实的应该是坚强智能电网和分布式光伏。
由于中国仍然处于迅速发展阶段,即使从中长期来看,保证能源供应安全,满足人民生产生活所需不断增长的能源和电力需求,确保国民经济迅速发展,仍是中国能源发展第一目标,建设以特高压为核心的坚强智能电网可以有效解决中国的能源消费和生产的地理错配问题。
并且,智能化的特高压远程输电网络也可以像德国的能源互联网项目一样,大幅提高包括可再生能源在内的发电资产利用率、减少能源生产和输送过程中的污染和损耗。
因此,特高压会成为将来中国能源互联网的坚强骨架。国家电网[微博]公司和南方电网公司也一直在推进特高压项目。
如果说以特高压为核心的坚强智能电网是能源互联网的中国特色,那分布式光伏则是中国能源互联网建设面向未来的窗口。
分布式光伏具有众多优势,首先,同集中式发电相比,分布式光伏倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途输电中的损耗问题,通过在需求现场灵活满足用户对能源的不同需求,实现能源精益化生产和消费。
此外,分布式光伏电站还具备占地面积小、初始投资和后期运维成本规模较小、建设周期短、灵活智能、便于控制等优点,能够对大电网、远距离供电形成有益的互补和替代,未来发展到一定比例时能够有力促进智能微网的发展。
在德国,分布式装机占光伏总装机比例接近75%,是发达国家光伏发展的主流。而且,与其他清洁能源相比,光伏发电与工商业用电峰值基本匹配,因此分布式光伏相比于其他可再生能源具有更佳的经济性。
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