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1、以构建一流能源互联网为目标的省级电网绿色调度供应链管理前言1一、实施背景1(一)构建能源互联网任务艰巨1(二)能源互联促进绿色清洁能源消纳2(三)电网公司具备能源供应链管理优势3二、基本内涵4三、主要做法5(一)明确工作目标5(二)构建四大支撑平台6(三)制定能源供应链全程管控的工作机制8(四)推进排放监察和供热核查的专项工作15(五)夯实电网绿色调度实施的保障措施18四、实施效果18(一)对业务的价值贡献和作用18(二)经济效益和社会效益19一刖省公司是总公司的全资子公司,肩负着为全省经济社会发展提供可靠电力保障的重要任务。截至2018年底,公司辖市供电公司18家、业务支撑机构15家、县级供
2、电企业110家。公司在全国率先跨入特高压交直流混联运行阶段,目前通过1回IoOo千伏特高压交流线路、1回800千伏特高压直流线路、灵宝直流换流站和4回500千伏线路,分别接纳外区电力能力1300万千瓦。近年来,公司认真学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,坚决落实市公司党组和省委、省政府决策部署,围绕“三型两网、世界一流”战略目标,坚持精益卓越、推动本质提升,实现高质量发展,有力服务了经济社会发展大局,为扎实推进世界一流能源互联网企业建设、谱写中原更加出彩新篇章作出了积极贡献。公司先后荣获全国“五一”劳动奖状、全国模范劳动关系和谐企业、总公司文明单位、服务经济社会发展优秀中
3、央单位、经济社会改革发展全局性重大任务攻坚突出贡献单位等荣誉称号。一、实施背景(一)构建能源互联网任务艰巨随着习总书记在中央财经领导小组关于进一步推进能源体制改革的倡议提出,能源互联网这个概念变得越发火热。能源体制改革,一般所指我国二次能源结构亟需调整,即传统电能发、输、配、售等环节的配置进行优化。我国传统二次能源,即电能的配置格局亟需进行改革,在国家能源战略方面要减少石油和煤炭对进口的依赖,在能源可持续方面要降低煤炭和天然气的总体使用量,在环境保护和国家减排承诺方面要进一步降低煤炭的总体发电比例,在二次能源使用成本上要进一步增加发输配环节的能效。而其中,能源互联网将电网系统中的分布式能量采集
4、装置、储存装置和各种类型负载连接起来,并与天然气网络等构成了新型的电力网络,有能力作为以集中式发电格局为主的二次能源网桥基础,通过能量(电能)路由器等新型电力电子技术在35kV和IOkV配电站级增加高渗透率的清洁能源和可再生能源分布式发电比例,增加发电和配电能效,实现传统市电和分布式能源就地消纳的能量双向流动和对等交换。(二)能源互联促进绿色清洁能源消纳传统电网架构中,能量单向流动,储能环节薄弱,负荷调节手段单一,不适合波动性较大的可再生能源大规模接入。能源互联网将实现可再生能源,尤其是分布式可再生能源的大规模利用和共享,通过更好地利用广域分布式电源的时空互补性以及储能设备与需求侧可控资源之间
5、的系统调节潜力,做到“横向源-源互补,纵向源-网-荷-储协调控制,从而平抑分布式可再生能源间歇特性对局部电网的冲击。能源互联网系统下将大幅降低弃风弃光现象。市公司在2019年工作会议上提出要建设“三型两网”世界一流能源互联网企业,推动企业战略升级(“三型”企业,即枢纽型、平台型、共享型企业,“两网”即坚强智能电网和泛在电力物联网)。“三型两网”企业建设,既是国家电网在新时期积极拥抱新一代信息技术,对企业发展战略的守正创新,更是国家电网立足能源电力产业新阶段,主动求变,引领产业发展升级的担当之举。坚强智能电网与泛在电力物联网将融合发展成为能源互联网,成为能源电力全产业链能源交汇转换、业务开拓创新
6、与价值创造分享的枢纽。国家电网将依托能源互联网,围绕产业链需求,在发输配售储等多个环节发起建设开放共享的多层次商业平台体系,形成智慧能源商业的网络协同效应,为能源电力产业链打造新的商业生态。(三)电网公司具备能源供应链管理优势当前,正处于工业化、城镇化发展提速的关键时期,能源需求量也在不断增加,由此引发的环境问题日益严重。在的能源消费结构中,非化石能源占比6%,比全国低6.2个百分点,煤炭占比75.1%,比全国高13个百分点,以煤为主的能源消费结构偏重。为有效管控统调燃煤机组污染物排放、供热机组供热量信息,省发改委、省环保厅、省能监办和省电力公司联合印发布关于改革加强统调燃煤发电机组超低排放环
7、保委托监管的意见(见附件1),委托授权电力对燃煤发电机组超低排放情况进行监管,供热核查一是充分发挥电网公司在电力供应链条位置中与发电企业的紧密关系,实现全省电力绿色环保调度;二是电网公司具备电力技术力量实现对超低排放机组的污染物排放、污染物治理设施运行、供热机组运行管理生产发电等情况开展实时监控,能够为燃煤发电企业提供技术支撑,辅助发电企业进行燃煤机组超低排放改造升级,实现烟尘超低排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、NO2、NOx排放浓度分别不高于10、35、50mgNm3),减少燃煤机组污染物排放总量;三是科学精准实施供热机组“以热定电”运行,通过实时监测机组供热数据,兼顾供热机组安全
8、、经济运行,建立热电计算模型,实时监测计算机组出力的电负荷调度区间,实现了对各供热机组的实时调度管理,从而保障居民采暖和工业用热。二、基本内涵电力以构建一流能源互联网企业为目标,借鉴能源供应链的管理思路,从“源-网-荷-储”四个维度出发,首创省级电网绿色调度供应链管理模式。采用“感知层、解析层、平台层”三级构架,搭建“燃煤机组污染物排放信息”、“供热机组供热信息”、“工业企业用电信息”、“储能、新能源运行信息”四大在线监测平台;制定内外协作、合作共管的电网绿色调度供应链全程管控的工作机制;优化和重构电力调度供应链关键环节的数据流,通过全省现场监测和核查,提高能源数据准确率和传递效率;夯实人员组
9、织架构和资金投入等促进电网绿色调度实施的保障基础,实现省级电网绿色调度,推动能源产业健康、高效、绿色发展。三、主要做法(一)明确工作目标1 .实现统调燃煤机组排放运行信息全监视多维度分析机组大气污染物排放状态,精准识别排放异常机组,智能告警排放超标机组,大力推动降低燃煤机组排放水平。实现统调供热机组供热信息全监视,实时计算“以热定电”出力限额,综合研判供热机组运行状况,有效提升高效供热机组利用效率。实现机组环保数据共享,将其引入发改、能监等部门,支持高效精准决策。2 .实现基于机组环保水平的绿色发电调度横向贯通电力绿色调度应用平台与调度D5000系统,从日前和日内两个维度自动生成基于节能减排的
10、发电策略,建立绿色调度指标评价体系,实现机组排放水平全网最优。3 .实现所有工业企业用电信息全采集将全省18万余户工业企业全面纳入监测范围,24小时不间断监控企业用电量变化情况,每天自动生成监控数据45万余条。以海量数据为依托,开展企业用电量精准分析预测与监控预警,实现高污染、高耗能企业精准用能管控,根据重污染天气应急响应要求,为环保部门精准治污提供决策依据。4 .实现储能电站与分布式新能源协调运行控制基于电网100兆瓦储能示范工程,充分发挥储能电站能源双向快速交换特点,建立起储能与分布式新能源、可控负荷优化协调控制机制,全面实施分布式新能源“群控群调”,提高新能源消纳能力和综合能效。(二)构
11、建四大支撑平台基于源、网、荷、储的多维数据,构建“燃煤机组污染物排放信息”、“供热机组供热信息”、“工业企业用电信息”、“储能、新能源运行信息”在线监测系统,为省级电网绿色调度供应链管理提供技术支撑平台。1 .数据监测“燃煤机组污染物排放信息”平台对全省所有统调燃煤机组全覆盖接入,目前接入150余台机组、监测数据15000余个;“供热监测系统”对全省所有统调供热机组全覆盖接入,目前接入83台、容量2955万千瓦,接入供热相关监测测点超过IooO个;“企业用电管控”覆盖全省主要的直供错峰管控企业18719家,24小时不间断监控企业用电量变化情况,每天自动生成监控数据45万余条;“储能监测”结合电
12、网100兆瓦储能示范工程,开展全省16座分布式储能电站运行信息全采集。2 .平台设计支撑平台采用三层架构设计:数据解析层获取感知层的数据文件,解析、并将测点数据保存到数据库中。主要包括测点文件下载服务、测点文件解析服务等。存储计算层主要负责各功能系统的各类数据的存储和计算;数据类型包括污染物排放数据、供热数据、用能客户用电数据、新能源场站及储能场站数据,指标统计数据、基础资料数据(电厂机组测点)、系统配置数据、日志数据、信息集成交换数据等;计算服务包括测点数据计算统计服务、文件清理服务、OMS数据采集服务、绿色调度D5000接口服务等。应用展示层包括数据展示、数据管理、集成应用等,又分为监测、
13、统计报表、成效展示等。3 .平台应用“燃煤机组污染物排放信息”平台实时监测不同容量等级机组的大气污染物浓度排放指标水平,以及不同容量等级机组生产单位电量所产生的大气污染物排放强度;实时对污染物排放的区域排放总量监控;用动态轮播的方式,实时播报污染物排放数据超标的电厂机组,对电力环保调度提供支撑。“供热机组供热信息”平台全面监测全省各地市的供热量分布、各台供热机组供热流量及热电比情况、以及机组出力以及可调出力的上下限区间,实现供热机组参与调峰运行,具有智能分析判断报警功能,任一电厂均可以看到全省供热机组的热负荷参数,为“三公调度”全面落实奠定基础。“工业企业用电信息”平台实现“省市县”三级联动日
14、管控,异常用电告警,“六步工作法”高效响应重污染天气预警。“储能、新能源运行信息”平台建立储能与分布式新能源、可控负荷优化协调控制机制。4 .信息安全平台所获得的信息采用电力调度专网传送,管理信息大区与生产控制大区进行数据交互,在大区边界部署电力专用横向单向安全隔离装置,实现获取监测数据接口服务安全和上传分析成果数据接口服务安全。(三)制定能源供应链全程管控的工作机制1 .电网公司各部门协同机制电力为能够在实时调度、发电计划、清洁能源管理等方面实现燃煤发电机组污染物排放情况进行有效的在线预警与闭环管控,通过规范超低排放机组环保数据的接入工作和环保监管工作流程,明确了公司各相关部门职责、现场监测
15、流程、监测报告制定周期和内容等,确保污染物排放监控数据真实、监管流程科学、监管组织有力。(1)明确公司各部门职责电力建立起以调度控制中心为统筹管理核心,发展部编制年底发电计划、电科院进行超低排放监测和指导、电力交易中心编制月度发电计划,传输环保数据的内部协同管理机制。平台架构图1电力能源供应链全程管控各部门协同管理关系图调度控制中心在整个公司内部协同管理机制中起到核心作用。首先通过电科院的环保监控系统获得区域内各电厂燃煤机组烟气排放监测数据并在清洁调度辅助决策模型中做计算,按计算结果将各电厂得分由高到低排序,其次制定区域内燃煤机组的负荷曲线,在执行发电量年计划与月计划的基础上,确保安全性与经济
16、性的前提下最大程度的优先环保指数得分高的电厂。调控中心在执行日前负荷曲线时,参照由自动化处获得的燃煤机组烟气排放实时数据,根据污染物的实时情况修正日前负荷曲线。发展策划部作为发电企业年度发电计划的制定者在整个多部门联动制约机制中起到重要作用,依据调度中心发布地区燃煤机组的污染物排放情况和环保指数得分,制定以环保指数为重要基准的电力竞争环境,促使发电企业自觉履行超低排放职责和义务。电力交易中心在联动机制中具有重要承接作用。在年度发电计划的基础上,考虑燃煤机组的环保指数因素,制定月度发电计划并发布至调度中心。同时,交易中心将燃煤机组的烟气排放统计数据与超标时段对应的发电量发布到环保部门,作为环保部门执行环保电价正常的重要依据。电科院主持建设“环保监控系统”,负责“监控主站”的建设