该技术适用于所有气候区,尤其在能源资源丰富且多样的区域,推广潜力大;既可用于新建区域的能源系统规划,也可通过改造既有能源设备,如加装储能、接入可再生能源等措施;适用于能源资源多样、用能需求复杂的区域,如产业园区、大学城学区等;在区域低碳转型过程中,发挥破解单一能源波动性,提升清洁能源占比的关键作用。
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多能互补技术的适用性 |
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适用的气候区 |
适用的建筑类型 |
适用的建筑规模 |
适用的建筑功能 |
适用的建筑能耗 |
区域能源下节能低碳板块 |
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严寒/寒冷/夏热冬冷/夏热冬暖/温和 |
新建建筑/既有建筑 |
建筑社区 |
公共建筑/居住建筑 |
超低能耗建筑/近零能耗建筑/零能耗建筑/产能建筑 |
供给侧 |
技术目标
多能互补技术的核心目标是构建安全、高效、低碳的区域综合能源系统,提升能源供应的稳定性,提高清洁能源占比,降低综合用能成本,实现低碳化转型。
技术体系
多能互补技术的核心是采用多种能源系统,形成时空互补、供需互补。
能源系统包括可再生能源、传统化石燃料能源、余热能源、氢能等。可再生能源互补暨利用不同可再生能源的出力特性差异,实现风光互补、光热互补、地气互补等。白天采用光伏发电,晚上或阴天采用风力发电;光伏与光热形成互补,光伏发电,光热供暖;地源热泵与空气源热泵形成互补,进行供暖与制冷。通过各种互补形式,提升可再生能源整体出力稳定性。能源规划时,以可再生能源为主,传统化石燃料能源作为调峰备用,解决可再生能源波动问题,形成清洁能源与传统能源的互补。余热与化石能源系统形成互补,利用工业余热进行供暖或者供冷,对化石能源系统进行补充。通过电能转换成热能,电能转换成氢能,将电能转换的能源进行储存,在用电高峰或可再生能源不足时进行补充,将储存的热能供热,氢能供电,形成能源互补及多能转换。
图.多能互补技术能源形式图
多能互补技术在时间上、空间上形成互补。时间上,利用冰蓄冷、锂电池、相变等储能形式实现“峰谷互补”,在夜间电价低时储能,在白天电价高时蓄能;利用氢能、生物质能等长周期储能实现“季节互补”,在夏季利用可再生能源制氢或储存生物质能,冬季用于供暖或者发电。空间上,整个各个区域不同地点的特点,通过电网互联实现能源互供,区域能源平衡。
结合供需平衡的原则,通过需求响应和源网荷储系统,形成供需平衡。通过信号传输,将需求侧的变化及时反馈至能源侧,实现供需平衡。
技术路径
多能互补技术是一项综合性技术,需要将各类能源形式进行充分利用,发挥各自优势,确定多能互补的能源构成与规模。设计和安装过程中应保证系统的安全可靠。
多能互补技术应符合《多能互补集成优化示范工程建设指南》《分布式电源并网技术要求》(GB/T38946-2020)等政策与规范要求,确保系统并网安全、运行可靠。
典型案例
案例1:青岛市中德生态园