分布式能源和智能配网解决方案
资料简介：
智能电网是电力行业的重要发展趋势，我国在智能电网领域也进行了大量的探索，实施了很多项目，包括智能配电网示范工程。从目前实施的智能配电网示范工程来看，在设计和建设思路上，往往更多的是从电网企业的角度考虑，还没有完全形成与用户的互动，难以形成可持续的智能配电网发展模式。以风电和光伏发电为代表的可再生能源装机比例不断增加，但其受天气等因素的影响很大，出力不稳定，预测不精确，并网运行时会对电网造成很大冲击。这些问题极大的制约了可再生能源的发展。IBM公司在全球的智能电网和可再生能源领域也积累了丰富的实践经验。IBM公司能够有效整合其全球资源和技术能力，针对分布式能源和智能配网提供成熟的解决方案。
风、光高精度一体化发电功率预测解决方案
企业面临的挑战
对风力、光伏发电的精确预测是实现大规模可再生能源接入电网的关键技术之一。但是，风光发电功率具有间歇性、不可控性等特点，并受多种因素影响。减少风光发电预测在关键环节的误差，提高预测的精准度，增强风力、光伏发电的可控性是先进新能源发电领域所面临的重要挑战之一。
国家能源局2011年6月制定了《风电场功率预测预报管理暂行办法》。明确要求，“所有并网运行的风电场须建立风功率预测预报系统，并配备专职人员负责系统运行维护、预测预报管理和向电网调度机构实时传送数据工作，确保预测预报系统稳定可靠运行。并划出时间表……未按要求报送风功率预测预报结果的风电场，不得并网运行。……预测结果需要达标，满足规定的误差标准。”
IBM解决方案
IBM的“高精度风光一体化发电功率预测解决方案”可以帮助电力企业解决以上难题，满足国家能源局、国家电网等相关部门的要求。它具有以下四个功能：
1. 基于IBM研发的高精度天气预测模型，对未来特定区域的天气气象进行预测，包括风电场、风机及所在微观区域的风速、风向，光伏电站、光伏板所在微观区域的光照强度等，实现对微观区域内风速、风向、光照强度、气压、温度等快速和准确预报；预报空间精度可达200米×200米；考虑各风场的地形、天气特征、环境等因素的不同，总体风场预报误差为，次日短期功率预报误差约10%，超短期预报误差小于10%。
2. 针对风能发电功率预测，解决风机轮毂高度的风速和风向预测问题，基于功率预测模型库，考虑风机启停、检修、与风机尾流的影响，实现短期（未来3天）和超短期（未来4小时）的出力预测；预报精度可达单台风机。
3. 根据云成像仪天空云图，使用IBM研发的云变化图像处理技术，预测云层对光通量的影响，结合天气预报、光伏电池组特性以及历史数据，实时预测光伏发电功率；
4. 基于预测结果与实时测风、测光信息的对比，自适应调整模型参数，优化预测模型，不断自动提高预测精度。
企业获得的价值
这套解决方案使用了IBM的高性能计算机，复杂模型的求解速度大大加快，预测范围和精度大幅度增加。预测精度可达到风机所占网格宽度的200-300米，运算速度十倍于实际时间，自主生产气象预报让业主无需每年额外购买数值天气预报。应用这套解决方案后，发电企业和电网企业可以在以下方面获得收益：
1. 风力、太阳能发电企业可以预测发电量，配合电网调度曲线，彻底改变“垃圾电”为可调度、可控制电，突破风电发展瓶颈。
2. 预防天气灾害对资产的损害，比如风机叶片的折断，企业可以在事前采取主动性措施，避免损失，而不是事后再被动地修复。
3. 发电企业可以在此解决方案基础上进行停机优化、风电场后评估，减少停机损失，提高发电量。
4. 电网企业的调度部门根据短期风力、光伏发电功率预测结果，优化电网运行方式，合理安排常规电源机组组合方式，有效保证电网高峰备用容量，提高电网调峰的能力。
5. 电网企业还可以在此解决方案基础上进行停电预测、电力需求预测。为稳定供电提供保障。
查看完整内容请点击：风光高精度一体化解决方案
面向智能、绿色城市/园区的智能能源服务体系
1）项目背景
智能电网是电力行业的重要发展趋势，我国在智能电网领域也进行了大量的探索，实施了很多项目，包括智能配电网示范工程。从目前实施的智能配电网示范工程来看，在设计和建设思路上，往往更多的是从电网企业的角度考虑，还没有完全形成与用户的互动，难以形成可持续的智能配电网发展模式。
目前，各级政府非常关注节能减排、绿色发展，在很多地方政府提出的智慧城市建设计划中，也将此作为重要的建设内容。同时，电网企业在经过了智能电网的探索阶段后，也在考虑如何将智能电网与政府的绿色、节能要求相结合，探索适合本地区经济发展、能够可持续的智能电网建设模式。
本项目将重点研究智能电网与智能、绿色建筑的互动，以（示范园区内）的智能电网（包括配电自动化、用电信息采集、风/太阳能发电等）为基础，实现智能电网与用户（特别是高端工商用户的智能绿色建筑）的互动，从而达到节能减排、绿色环保的目标，满足电网企业、政府/社会、最终用户三者对智能电网的期望，构建城市智能能源服务体系，探索适合云南电网的、可持续的智能配电网发展新模式。
2）项目内容
项目主要研究和建设内容包括：
（1）智能（微）电网和分布式电源接入
n 微电网和分布式电源接入设计，包括太阳能、风能、热电联产CHP、储能等
n 分布式电源统一管理，实现分布式电源监控、预测和策略分析，如风/太阳能功率预测，储能配比研究，热电联产使用策略研究等
n 微电网协调控制信息集成平台，实现与主网，分布式电源，以及负荷之间互动
（2）园区综合能源管理与节能优化（面向园区管理者/政府）
n 综合用能KPI监控、审计和展示
n 综合用能分析，综合分析用能及清洁能源利用情况
n 重点用户用能分析，全面分析用户分类能耗、分项能耗等
n 节能服务客户管理，实现节能计划、节能潜力分析、客户关系等
n 节能服务措施管理，实现节能措施制定、实施、评估全面管理
（3）智能建筑（面向中高端商用建筑用户）
n 智能建筑能源管理
u 用能目标和KPI管理：目标设定，KPI跟踪分析等
u 能耗采集监控：分设备、区域、设施和目的等分类分项实时采集能耗数据，可视化显示能耗，系统预警管理等
u 能耗统计分析：能耗成本分摊、能耗数据报表、环境变量分析、能耗预测
u 节能项目评估：节能投资评估、节能项目效益评估、节能设备效率评估
u 基于预定义策略（上班/下班，天气等）或需求响应需求（直接负荷控制，峰谷电价等），与楼宇自动化系统集成实现远程在线负荷管理（如何调整空调温度，灯光控制等）
说明：以下内容是针对新建楼宇，如果是已有楼宇改造，需要根据实际情况从以下建设内容选择。
n 集成的楼宇综合管理系统
包括：楼宇自动化系统、安防系统、消防系统、视频监控系统、停车管理系统、物业管理系统
n 楼宇设施管理
包括：资产台账、工作管理、物料管理等
n 服务管理
包括：访客管理、办公环境管理、会议室管理、出行服务、客户投诉管理、邮递服务、餐饮服务等
n 空间管理 （待定）
包括：空间计划、空间移动、空间占用、空间统计
n 楼宇应用集成总线
实现对智能楼宇中各应用系统的信息整合和集成
3）创新点/ 带来的价值
n 通过智能电网与高端用户的互动，探索可持续的智能电网发展模式
n 构建面向智能城市/园区的智能能源服务体系
n 智能、绿色建筑
n 实现电力公司、政府/社会、和用户三方共赢
u 电力公司：通过对建筑用电的有效调节，减少电网峰谷差，降低运行压力；拓展业务范围，丰富发展内容，增加业务收入；依托智能建筑的平台，试点智能电网的新型应用，如需求响应。
u 政府/社会：城市的节能减排、可持续发展，助推智能城市发展
u 用户：降低能源支出，节约建筑的建设和运行成本；提高建筑内人员的工作效率；享受到安全、舒适、便利、绿色的服务
风、光高精度一体化发电功率预测解决方案
企业面临的挑战
对风力、光伏发电的精确预测是实现大规模可再生能源接入电网的关键技术之一。但是，风光发电功率具有间歇性、不可控性等特点，并受多种因素影响。减少风光发电预测在关键环节的误差，提高预测的精准度，增强风力、光伏发电的可控性是先进新能源发电领域所面临的重要挑战之一。
国家能源局2011年6月制定了《风电场功率预测预报管理暂行办法》。明确要求，“所有并网运行的风电场须建立风功率预测预报系统，并配备专职人员负责系统运行维护、预测预报管理和向电网调度机构实时传送数据工作，确保预测预报系统稳定可靠运行。并划出时间表……未按要求报送风功率预测预报结果的风电场，不得并网运行。……预测结果需要达标，满足规定的误差标准。”
IBM解决方案
IBM的“高精度风光一体化发电功率预测解决方案”可以帮助电力企业解决以上难题，满足国家能源局、国家电网等相关部门的要求。它具有以下四个功能：
1. 基于IBM研发的高精度天气预测模型，对未来特定区域的天气气象进行预测，包括风电场、风机及所在微观区域的风速、风向，光伏电站、光伏板所在微观区域的光照强度等，实现对微观区域内风速、风向、光照强度、气压、温度等快速和准确预报；预报空间精度可达200米×200米；考虑各风场的地形、天气特征、环境等因素的不同，总体风场预报误差为，次日短期功率预报误差约10%，超短期预报误差小于10%。
2. 针对风能发电功率预测，解决风机轮毂高度的风速和风向预测问题，基于功率预测模型库，考虑风机启停、检修、与风机尾流的影响，实现短期（未来3天）和超短期（未来4小时）的出力预测；预报精度可达单台风机。
3. 根据云成像仪天空云图，使用IBM研发的云变化图像处理技术，预测云层对光通量的影响，结合天气预报、光伏电池组特性以及历史数据，实时预测光伏发电功率；
4. 基于预测结果与实时测风、测光信息的对比，自适应调整模型参数，优化预测模型，不断自动提高预测精度。
企业获得的价值
这套解决方案使用了IBM的高性能计算机，复杂模型的求解速度大大加快，预测范围和精度大幅度增加。预测精度可达到风机所占网格宽度的200-300米，运算速度十倍于实际时间，自主生产气象预报让业主无需每年额外购买数值天气预报。应用这套解决方案后，发电企业和电网企业可以在以下方面获得收益：
1. 风力、太阳能发电企业可以预测发电量，配合电网调度曲线，彻底改变“垃圾电”为可调度、可控制电，突破风电发展瓶颈。
2. 预防天气灾害对资产的损害，比如风机叶片的折断，企业可以在事前采取主动性措施，避免损失，而不是事后再被动地修复。
3. 发电企业可以在此解决方案基础上进行停机优化、风电场后评估，减少停机损失，提高发电量。
4. 电网企业的调度部门根据短期风力、光伏发电功率预测结果，优化电网运行方式，合理安排常规电源机组组合方式，有效保证电网高峰备用容量，提高电网调峰的能力。
5. 电网企业还可以在此解决方案基础上进行停电预测、电力需求预测。为稳定供电提供保障。
查看完整内容请点击：风光高精度一体化解决方案
面向智能、绿色城市/园区的智能能源服务体系
1）项目背景
智能电网是电力行业的重要发展趋势，我国在智能电网领域也进行了大量的探索，实施了很多项目，包括智能配电网示范工程。从目前实施的智能配电网示范工程来看，在设计和建设思路上，往往更多的是从电网企业的角度考虑，还没有完全形成与用户的互动，难以形成可持续的智能配电网发展模式。
目前，各级政府非常关注节能减排、绿色发展，在很多地方政府提出的智慧城市建设计划中，也将此作为重要的建设内容。同时，电网企业在经过了智能电网的探索阶段后，也在考虑如何将智能电网与政府的绿色、节能要求相结合，探索适合本地区经济发展、能够可持续的智能电网建设模式。
本项目将重点研究智能电网与智能、绿色建筑的互动，以（示范园区内）的智能电网（包括配电自动化、用电信息采集、风/太阳能发电等）为基础，实现智能电网与用户（特别是高端工商用户的智能绿色建筑）的互动，从而达到节能减排、绿色环保的目标，满足电网企业、政府/社会、最终用户三者对智能电网的期望，构建城市智能能源服务体系，探索适合云南电网的、可持续的智能配电网发展新模式。
2）项目内容
项目主要研究和建设内容包括：
（1）智能（微）电网和分布式电源接入
n 微电网和分布式电源接入设计，包括太阳能、风能、热电联产CHP、储能等
n 分布式电源统一管理，实现分布式电源监控、预测和策略分析，如风/太阳能功率预测，储能配比研究，热电联产使用策略研究等
n 微电网协调控制信息集成平台，实现与主网，分布式电源，以及负荷之间互动
（2）园区综合能源管理与节能优化（面向园区管理者/政府）
n 综合用能KPI监控、审计和展示
n 综合用能分析，综合分析用能及清洁能源利用情况
n 重点用户用能分析，全面分析用户分类能耗、分项能耗等
n 节能服务客户管理，实现节能计划、节能潜力分析、客户关系等
n 节能服务措施管理，实现节能措施制定、实施、评估全面管理
（3）智能建筑（面向中高端商用建筑用户）
n 智能建筑能源管理
u 用能目标和KPI管理：目标设定，KPI跟踪分析等
u 能耗采集监控：分设备、区域、设施和目的等分类分项实时采集能耗数据，可视化显示能耗，系统预警管理等
u 能耗统计分析：能耗成本分摊、能耗数据报表、环境变量分析、能耗预测
u 节能项目评估：节能投资评估、节能项目效益评估、节能设备效率评估
u 基于预定义策略（上班/下班，天气等）或需求响应需求（直接负荷控制，峰谷电价等），与楼宇自动化系统集成实现远程在线负荷管理（如何调整空调温度，灯光控制等）
说明：以下内容是针对新建楼宇，如果是已有楼宇改造，需要根据实际情况从以下建设内容选择。
n 集成的楼宇综合管理系统
包括：楼宇自动化系统、安防系统、消防系统、视频监控系统、停车管理系统、物业管理系统
n 楼宇设施管理
包括：资产台账、工作管理、物料管理等
n 服务管理
包括：访客管理、办公环境管理、会议室管理、出行服务、客户投诉管理、邮递服务、餐饮服务等
n 空间管理 （待定）
包括：空间计划、空间移动、空间占用、空间统计
n 楼宇应用集成总线
实现对智能楼宇中各应用系统的信息整合和集成
3）创新点/ 带来的价值
n 通过智能电网与高端用户的互动，探索可持续的智能电网发展模式
n 构建面向智能城市/园区的智能能源服务体系
n 智能、绿色建筑
n 实现电力公司、政府/社会、和用户三方共赢
u 电力公司：通过对建筑用电的有效调节，减少电网峰谷差，降低运行压力；拓展业务范围，丰富发展内容，增加业务收入；依托智能建筑的平台，试点智能电网的新型应用，如需求响应。
u 政府/社会：城市的节能减排、可持续发展，助推智能城市发展
u 用户：降低能源支出，节约建筑的建设和运行成本；提高建筑内人员的工作效率；享受到安全、舒适、便利、绿色的服务
2013-12-05
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