在全球積極應對氣候變化、推進“雙碳”目標的背景下,零碳園區建設成為實現綠色低碳發展的重要途徑。多能流時空耦合優化平臺作為零碳園區的核心支撐,能夠整合多種能源形式,實現能源的高效利用和碳排放的有效控制。
零碳園區通常涵蓋電、熱、冷、氫、天然氣等多種能源形式,對應著電網、熱網、氣網等多個供能網絡。這些能源形式在時間和空間上存在復雜的耦合關系。例如,在白天光照充足時,太陽能光伏發電量較大,此時可優先滿足園區內的電力需求,并將多余電力存儲起來或用于電解水制氫;而在夜間,太陽能發電不足,可利用儲能設備釋放電能,或通過燃氣輪機等設備發電,結合熱電聯產技術,實現電力和熱能的協同供應。這種能源的時空耦合特性要求平臺具備強大的數據處理和分析能力,以實現能源的合理分配和優化調度。
多能流時空耦合優化平臺通過構建數字孿生模型,對零碳園區的能源系統進行實時監測和仿真模擬。該模型能夠整合園區內各種能源設備的數據,包括光伏板、風力發電機、儲能裝置、燃氣輪機等的運行狀態和發電、儲能參數。通過對這些數據的實時采集和分析,平臺可以準確掌握園區能源的生產、消耗和存儲情況,預測不同時間段內的能源需求和供應能力。
在時空耦合優化方面,平臺采用先進的算法和模型,對能源的時空分布進行優化。在時間維度上,根據不同時間段的能源需求和供應情況,制定合理的能源調度策略。例如,在用電高峰期,優先使用儲能設備釋放電能,減少對電網的依賴;在用電低谷期,利用低價電進行儲能或電解水制氫,提高能源利用效率。在空間維度上,考慮園區內不同區域的能源需求和供應特點,實現能源的合理分配。例如,對于能源需求較大的工業區域,可優先保障其能源供應;對于可再生能源資源豐富的區域,可加大能源開發和利用力度。
平臺還注重與園區內其他系統的協同工作。與能源管理系統集成,實現對能源設備的遠程監控和智能控制,提高設備的運行效率和可靠性。與環境監測系統結合,實時監測園區的碳排放情況,根據碳排放目標調整能源調度策略,確保園區實現零碳排放。與交通系統協同,考慮電動汽車等新型負荷的能源需求,實現能源與交通的深度融合。
在智慧能源管理領域,伏鋰碼為某零碳園區項目提供了智慧能源管理方案,集成了太陽能光伏發電、風力發電、儲能裝置、熱電聯產等多種能源形式。伏鋰碼云平臺通過實時采集園區內各種能源設備的數據,構建了園區的數字孿生模型。利用該模型,平臺對園區的能源生產、消耗和存儲情況進行了實時監測和分析,制定了合理的能源調度策略。在項目實施后,園區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。平臺還對園區的能源設備進行了智能控制,降低了設備的運維成本,提高了園區的整體經濟效益和環境效益。