2025基于AI“双碳”源网荷储智慧综合能源平台建设方案

栏目:公司动态 发布时间:2025-08-22 浏览量: 297
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在“双碳”目标驱动下,能源结构转型刻不容缓。构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,已成为国家核心战略。以“源网荷储”协同为核心,融合人工智能(AI)前沿技术的智慧综合能源系统,正从理念蓝图加速走向落地实践,成为驱动这场深刻变革的关键引擎。

一、政策支持

国家层面政策密集出台,为智慧综合能源发展提供了明确指引:新型电力系统建设蓝图: 国家明确提出构建以新能源为主体的新型电力系统,其核心在于提升系统的灵活性、韧性和智能化水平。这为源(尤其波动性新能源)、网(智能灵活)、荷(可调可控)、储(多类型、规模化)的深度协同与智能化管控奠定了政策基础。“源网荷储一体化”项目推进: 国家发改委、能源局持续鼓励“源网荷储一体化”项目开发,旨在打破传统能源系统各环节割裂的藩篱,通过系统集成优化和智能调控,在特定区域内实现能源的生产、传输、消费与存储的高度协同,显著提升整体效率和新能源消纳能力。新型储能与需求侧响应赋能: 新型储能技术发展与应用的政策支持力度空前,将其定位为支撑新能源消纳、保障电网安全的关键环节。同时,虚拟电厂、负荷聚合商等模式得到政策鼓励,旨在充分挖掘需求侧(荷)的灵活调节潜力,使其从单纯的消费者转变为系统的积极参与者和稳定器。

二、AI赋能:智慧协同的核心引擎

人工智能技术如同智慧能源系统的“大脑”与“神经网络”,为源网荷储的深度协同注入前所未有的智能:“源”的精准预测与优化: AI算法深度挖掘海量气象、地理与历史运行数据,实现对风、光等波动性新能源发电功率的分钟级甚至更短时间尺度的精准预测。这不仅为电网调度提供可靠依据,更能优化各类电源(传统与新能源)的协同运行策略,降低系统运行成本与碳排放。

“网”的智能感知与决策: 依托遍布电网的智能传感设备(如PMU、智能电表)和AI驱动的实时数据分析平台,电网状态实现“透明化”感知。AI支撑下的智能调度系统能快速进行潮流计算、安全评估、故障诊断与自愈控制,显著提升大电网接纳高比例新能源的能力与安全稳定运行水平。“荷”的柔性互动与聚合: AI通过分析用户用能习惯、电价信号、天气等多元信息,精准刻画负荷特性并预测其变化。在此基础上,实现对工商业及居民可调节负荷(空调、充电桩、工业流程等)的精细化、自动化需求响应控制。AI更是虚拟电厂的核心技术,能够高效聚合海量分布式资源(分布式电源、储能、可调负荷),使其作为整体参与电力市场与系统调节,释放巨大的灵活性价值。“储”的智能优化与价值挖掘: AI算法根据电价波动、新能源出力预测、负荷需求预测以及电网状态,实时优化各类储能设施(电化学、抽蓄、氢储等)的充放电策略。这不仅能最大化套利收益或降低用能成本,更能服务于系统调频、备用、缓解阻塞等多种辅助服务需求,充分挖掘储能的多重价值。

三、应用案例1. 零碳园区的立体解决方案

厦门某工业园区通过 “数据中台 + AI 引擎” 架构构建智慧能源系统:

2. 农村能源革命的实践路径

河南省某试点村通过 “光伏 + 储能 + 微电网” 模式实现能源自给:

分布式电源利用屋顶、闲置土地建设 1.2MW 光伏阵列,配套 600kWh 磷酸铁锂电池储能;智能管控AI 系统根据农业生产(如灌溉、养殖)与居民生活用电特性,

动态调整储能充放电策略,在用电高峰时段优先调用储能供电,使外购电量减少 45%;商业模式剩余绿电通过虚拟电厂平台参与电力市场交易,村民每年可获得约

 12 万元售电收益。

这种 “自发自用、余电上网” 模式既降低农户用电成本,又通过能源民主化提升乡村经济活力。负荷预测:LSTM 模型预测次日用电曲线,误差率 < 5%,指导储

能充放电策略;动态调度:基于模型预测控制(MPC)算法实现 “光储充” 协同运行,光伏消纳率提升至 99.7%;碳管理:区块链技术实现绿电溯源与碳足迹追

踪,园区年碳减排量超 1.3 万吨。

该模式通过合同能源管理(EMC)引入社会资本,以未来节能收益支付项目成本,实现投资回收期缩短至 6 年。数据层整合光伏、储能、充电桩等 2 万 + 监测点数

据,结合气象、生产计划等外部数据形成能源数字孪生体。

四、未来展望

AI双碳源网荷储智慧综合能源,绝非简单技术的堆砌,而是通过深度融合形成有机整体:系统级协同优化: AI作为顶层“智慧大脑”,打破源、网、荷、储之间的信息孤岛,实现全局信息的秒级汇聚与处理。基于此,进行跨越时间尺度的协同优化决策(日前、日内、实时),追求系统整体运行成本最低、碳排放最优、安全裕度最大等综合目标。动态平衡与韧性提升: 面对高比例新能源带来的强不确定性和波动性,AI驱动的系统能够更快速、更精准地感知供需变化,调动源(灵活发电)、荷(需求响应)、储(充放电转换)等多维度的灵活性资源进行动态匹配与平衡,显著增强能源系统的韧性与抗干扰能力。多能互补与价值共创: 智慧综合能源系统往往涵盖电、热、冷、气等多种能源形式。AI通过分析多能耦合特性与用户多元需求,优化多种能源的生产、转换(如电制热、电制氢)、存储与消费路径,实现多能互补梯级利用,提升整体能效,创造更大经济与环境价值。当 AI 算法与人类经验深度融合,源网荷储系统将成为连接能源生产、消费与金融服务的价值网络,最终实现 “能源即服务”(EaaS)的产业新形态。在这场变革中,政策创新、技术突破与市场培育的协同推进,将决定中国能否在全球能源革命中占据战略制高点。