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北京市多能互补能源系统发展规划及相关政策研究

2020年11月02日11:02

  北京市煤气热力工程设计院有限公司

  一、课题简介

  针对北京市来说,“十三五”时期是全面落实首都城市战略定位、深入实施京津冀协同发展战略、加快建设国际一流和谐宜居之都的关键时期,必须优化能源供给结构,大幅提高能源利用效率。

  《北京市“十三五”时期能源发展规划》提出了“推动以智能微电网为纽带的多能融合发展,构建以绿色低碳、可再生能源为代表的现代能源体系,不断提升能源智能高效利用水平。”

  

   能量梯级利用

  

 

  北京市“十三五”新能源和可再生能源发展规划》中提到“以城市副中心建设和冬奥会、世园会等重大活动为契机,综合运用多能互补模式和智慧能源技术,打造一批具有国际先进水平的新能源和可再生能源示范区。”  

  本课题首先调研现有多能互补能源系统项目的建设运行情况,总结经验和问题;然后建立计算模型,以环保效益为目标研究适合本市的多能互补能源系统技术指标;最后提出推动本地多能互补系统发展的政策建议。

  二、技术及创新要点

  从地理维度来讲,研究范围包括北京市城六区和郊区;从供能形式来讲,基于燃气冷热电联供且含两种及以上能源综合利用的供能系统。

  1.研究计算了多能互补项目燃气分布式内燃机NOx排放限值和可再生能源耦合比例,使多能互补项目NOx总体排放不高于常规供能方式(燃气锅炉+电采暖)。

  2.设计了一套适合北京的多能互补系统(燃气分布式、光伏、热泵)模型计算软件,可通过软件对不同配置的多能互补系统进行数据计算,以此判断系统NOx排放、可再生能源利用率等技术指标。

  3.在分析现有国家和地方多能互补相关政策的基础上,调研、梳理北京市多能互补项目发展的实际情况和出现的问题,提出了北京市多能互补系统发展的政策建议和实施措施。

  三、主要技术特点

  1.研究内容新颖,契合国家能源发展方向

  1)现状多能互补能源系统项目运行情况及存在问题研究。根据《国家能源局关于公布首批多能互补集成优化示范工程的通知》,首批多能互补集成优化示范工程共有23个项目,其中终端一体化集成供能系统17个、风光水火储多能互补系统6个。本项目通过对北京市多能互补项目进行调研研究,总结项目建设、运行经验,分析问题。主要调研包括建设规模、能源种类、耦合方式、能源效率、经济效益、排放指标、困难建议等内容。

北京市多能互补、能源互联网示范项目调研梳理  

  2)基于北京市资源条件下的各类供能方式耦合研究。北京市可用能源包括常规能源(天然气、电)以及可再生能源(太阳能、浅层地温能、深层地热能、再生水、空气能等),针对现有技术应用现状和存在问题,深入探讨利用各类常规能源、新能源及可再生能源技术原理和特点,总结多能互补系统的适用范围、条件、比例,总结现有已实施示范项目的运行经验,分析各类技术优缺点、技术可靠性和先进性。

  3)鼓励推进多能互补能源系统发展的政策研究。政策研究主要包括流程简化、投资补贴、运行补助、金融支持、业务许可等方面,如对于采用自主化水平高的项目优先审批和安排;制定执行分布式能源发电和可再生能源发电的价格补助政策;支持多能互补项目单位通过发行企业债券、专项债券、项目收益债券、中期票据等方式直接融资的政策;对于项目运营主体在具备售电公司准入条件、履行准入程序后,开放售电业务等。

  2.研究方法科学,形成计算软件模型

 

  

  1)模型计算:模型软件界面使用Vue.js进行编写,软件逻辑使用JavaScript进行编写,最后是用electron进行封装。模拟不同多能互补系统配置,计算排放指标、可再生能源占比等。最终形成具有输入、输出界面的计算软件。

  2)对比分析:一是对调研项目相关建设及运行情况的对比分析;二是对本课题研究多能互补系统技术、经济等对比分析。

  3)召开专家讨论会,保证课题成果的科学合理性。

  3.研究结论可靠,指导多能互补项目落地

  1)调研分析

  目前来讲,由于多能互补系统中燃气分布式NOx排放较高,而北京市又是全国雾霾治理压力较大的地区,受限于燃气分布式项目推进困难,北京市多能互补项目落地较少。

  国家能源局公布的首批多能互补示范工程有23个项目,北京市仅丽泽商务区多能互补示范工程入选。国家能源局公布的首批智慧能源示范项目,本市有四个入选,即延庆互联网综合示范区、经开区“互联网+”智慧能源项目、经开区(路南区)能源互联网综合试点示范和海北新区能源互联网示范区。

 从建设进度来看,目前北京市几个多能互补和能源互联网示范工程建设都比较慢,而且存在一些类似的问题和政策需求。从项目的能源利用形式来看,所有项目均包含了燃气分布式的建设内容,同时也考虑了采用燃气锅炉作为调峰备用。

 

  模型计算   

  

  3)政策建议

  以调研、座谈、专家咨询、模型计算为基础,提出了具有针对性、可实施性、可落地的政策建议和实施措施。

 

   

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