今天我想给大家介绍一下可再生能源示范区哈尔茨县项目,以及该项目在未来能源供应领域中所能起到的作用。

该示范项目是六个示范项目中唯一的纯农村项目。项目示范区坐落于哈尔茨地区的边缘,一个非常美丽自然的农村地区,但这里可再生能源的使用程度非常高。位于这个地区的达尔德斯海姆镇是一个非常有创意的小城镇,这里的居民希望在能源供给方面实现二氧化碳零排放,该项目的另一个特点是,我们的项目合作伙伴覆盖了从电力生产到能源消耗整个过程的每一个环节。除了输电网运营商瑞典大瀑布电力公司和配电网运营商德国意昂集团之外,还有四个市政公共事业企业作为项目合作伙伴积极参与了该项目,它们分别是当克伯格、哈尔伯施塔特、德林堡和韦尼格罗德四座城市的市政公共事业企业,它们负责当地的能源供应。来自能源供应领域的项目合作伙伴认为此项目的实验成果不会只存在于实验室中,而且会在现实中。

在我具体介绍该示范区项目之前,让我们先来看看该示范区项目的系统组成。实现气候保护和联邦玫府发展目标的同时,整个能源供应产业结构也处于全面的转型之中。问题是我们到底处于转型的开始阶段还是已经进人了转型的中期阶段?对于这一前一后阶段的确认也将决定我们产业转型的力度。不容置疑的是,在未来的能源供应产业中,必须要实现二氧化碳零排放,或者至少将二氧化碳排放降低到最低限度。为了实现这些目标,我们需要确定哪些能源资源可以被未来的能源供应所替代,然后进一步对这些能源资源进行区分,哪些是可以用来生产,哪些是可以用来储存,哪些是可以用来直接消耗。从大的方面来看,我们不难发现,风力发电场、水力发电厂或者大型水坝是可再生能源发电的主力,修筑水坝蓄水及在未来能够实现的压缩空气储存方法是主要储存能源的方式。在能源消耗方面,工业领域占据了大部分的能源消耗。现在让我们从小的方面来看看地方上的小型能源生产和储存参与者,如果将它们聚合在一起,它们也是这些领域中非常重要的一部分,比如,小型风力发电农场、个人风力涡轮机、太阳能光伏发电厂以及生物燃气电厂等。在能源储存方面,我们有小到中型的能源储存方式,比如电动汽车。家庭用户的用电消耗也占据了能源消耗的一部分,这其中包括在未来为家庭用电所配备的智能化的设备。电动汽车作为智能能源消耗设备,在能源储存方面可以发挥巨大的作用。

能源供应的一个关键要素就是输电网。我们在规划未来能源供应和输电网建设的时候,不仅要考虑一个地区或者是一个国家的需求,而要考虑世界范围内的局势。整个欧洲的电力供应是以欧洲电力输送网络为基础的。当我们想让能源供应达到完全来自可再生能源的时候,比如说风力发电,由于受到天气条件限制所引发的能源供应不稳定波动,我们必须要让风力发电设备达到足够高的装机量才能保证所需的能源数量。这其中就会引起产能过剩的问题,而在同一时间欧洲的某个地方可能也会出现供电不足的问题,这些产能上的波动就可以通过这种远距离的输电或者是大型的能源储存设备得到补偿。

同样道理,如果在西班牙有风暴或者强风,而在同一时间德国的北部却风平浪静,那么在西班牙由风力发电生产的大量过剩的电能就可以输送到德国的北部。需要值得注意的是,并不是每千瓦时都可以输送数千公里并加以利用。

E-Energy 的目标是实现智能发电、智能电网、智能用电和智能储存,我们希望在可再生能源示范区哈尔茨县也实现这些目标,通过能源互联网我们不仅可以弥补供电不足实现远距离的电力输送,还可以平衡区域和国家的能源资源分配,为实现二氧化碳零排放打下基础。智能发电 一

大型风电场、光伏发电系统、生物燃气电厂、抽水蓄能电站以及电动汽车都会加入到这个项目之中并展开测试。目前在达尔德斯海姆已经建立起了一个可再生能源的充电姑,我们想在此基础上建立一个电动汽车公园,从而促进电力储存技术发展,对能源消耗进行协调和分析。

可再生能源所生产的每一千瓦时的电都要得到有效的利用并确保供应安全。同样,供电网络的可靠性和能源供应的可靠性也必须得到保障,在这里我们想要通过对电网状态的进行监控, 过往能源生产、储存和消费过程中做出积极贡献以保障电网的安全与可靠。最后,我们所采用的解决方案不能只适用于独立的示范区。

哈尔茨示范区的核心要素是要将不同的可再生能源发电厂、可调控的消费者和储能装置集成子一个虚拟发电厂中,即哈尔茨可再生能源发电厂。通过协调发电、储电和用电来证明在可再生能源发电比例很局的情况下,一个稳定的、可靠的和贴近消费者的供电系统也是可以实现的。

从电网方面来说,能源供应的可靠性需要智能监测机制和测量技术支持 。网络运营商可以随时接收用户测量单元的情况以便更好地了解网络状态。比如,他在知道网络不平衡后,可以更决地具有针对性地做出反应,然后把这些信息反馈给虚拟的可再生能源发电厂,虚拟发电厂调动网络中的其他成员,消除这种不平衡,从而稳定频率,维护电压平衡,保障电力供应。如果没有网络运营商的话,针对这种不平衡做出反应就需要很长的时间。

项目中另一个重要组成部分就是将智能家庭纳入电网之中。在这个方面我们采用了和示范城市曼海姆相同的技术和解决方案。双向能源管理接口将会连接客户家中所有的用电设备,比如冰箱、冰柜、洗衣机和烘干机等,这样就可以根据需要来控制家中用电设备是运转还是关闭。影响控制单元做出决定的信号有很多种,比如实时电价,或者是虚拟发电厂发送的信息等,通过这种方式也会保障能源供应,使可再生能源得到充分利用的同时又满足了市场需求。

能量储存方式主要是靠抽水蓄能电站,但现在我们有了新的解决方案,电动汽车也可以作为能量储存的载体,所以我们计划将电动汽车纳入项目之中并对其进行广泛的分析和测试 。为了让这种储能方式得到最好的利用,我们必须要清楚地知道电动汽车储能的规律和状态,比如,当我们想要去了解储能状况的时候,就必须要知道有多少电动汽车在第二天哪些时间充电,以及相应的电池充电状态,从而可提前进行规划,让电动汽车在供电系统最有利的时间充电。这种储能方式是一种能源经济的调控,而不是随机地取决子个人用户行为。我们会为这些电动汽车安装双向接口,使电动汽车在电网出现供电不足情况时能把储存的电能注入电网。

所以我们的首要任务就是调查和分析电动汽车,第二个任务就是简化信息通信技术,在主要功能不受影响的情况下,以目前的技术水平迅速地应用到电动汽车上。

正如我之前所提到的,一个系统的市场的存在是有必要的 。对此我们需要建立一个虚拟市场,在这里可以进行各种交易,其中不仅包括对产品的购买和出售,还可以对相应的服务进行购买和出售。当这个虚拟市场通过测试之后,能源供应商会首先被引入进来,之后其他市场参与者也将逐渐纳人市场体系。这样做是为了保障有更多先进理念和技术被发现或者被直接应用。

我们的研究除了要着眼于整个项目之外,还需要研究相应的机制。我们正在与德国联邦环境部共同努力完善相应的法律机制,这其中包括鼓励在可再生能源产能不足的时段减少电力消耗,或者在用电高峰的时候向电网输送储存的能量以获得奖励。

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