清洁供暖

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，迅速发展的风电由于其随机性与波动性，面临突出的风电消纳问题。蓄热式电采暖作为中国北方地区主要供暖设备，虚拟电厂作为需求侧资源的主要聚合技术手段，聚合蓄热式电采暖的虚拟电厂可为消纳风电、提高风电利用率提供解决途径。对此，提出一种基于风电功率的分时电价划分方法，实现虚拟电厂聚合蓄热式电采暖参与基于分时电价的清洁供暖交易优化运营。首先，阐述虚拟电厂聚合蓄热式电采暖用户参与风电供暖的交易模式；其次，考虑热惯性对蓄热式电采暖和房屋进行精细化建模，提出基于层次凝聚聚类算法的分时电价方法，建立基于Weber-Fechner定律的负荷模糊响应模型，并构建多方主体综合收益最大、弃风量最小和负荷波动最小的虚拟电厂多目标运营优化模型；最后，通过算例分析风电消纳效果和虚拟电厂收益，验证该方法能够有效促进风电消纳、提高多方主体积极性，并具有一定的规模经济性，以期为缓解弃风问题提供参考。

由黄河公司青南分公司建设的青海省贵南县清洁供暖源网荷储一体化项目正式投运，标志着中国海拔最高、单体容量最大固体蓄热式电锅炉正式运行，为当地藏族民众送去了“绿色温暖”。

蓄热式电采暖负荷具有时移性和连续可调性，可作为需求侧资源解决乡村地区新能源消纳困难与清洁供暖问题。当前实施的峰谷分时电价，不能根据源荷变化有效引导电采暖运行以消纳受阻风光。因此提出采用场景法描述风光荷的不确定性，根据源荷峰谷时段变化确定分时电价。并且考虑电采暖响应分时电价时出现用电同时率高问题，引入需求价格弹性系数，建立以蓄热式电采暖运行成本和系统负荷峰谷差期望最小的日前日内源荷协调优化模型，滚动调整每时段各灵活资源出力。最后，通过仿真验证模型的有效性。

北方冬季因燃煤锅炉供暖造成严重空气污染，而热电联产机组大量并网运行又降低电网调峰能力，仅辽宁电网，2015年~2017年弃风电就超过50亿千瓦时，约90%弃风电发生在冬季供暖期，因此，迫切需要一种解决风电等清洁能源规模化消纳的行业共性重大技术难题。 项目依托2个国家和省部级重点科技项目，聚焦大规模弃风电-储热-供暖技术体系，研制大容量、高可靠和低成本的电加热固态储热装置，解决电热解耦问题，实现大面积清洁供暖；开发大规模弃风与大容量电储热协调调度技术，解决多源多域协调调度问题，实现大规模弃风消纳。项目主要科技内容包括：针对高电压、大容量、低成本电储热清洁供暖的技术经济性瓶颈，发明一种高温固态电储热能量转换装置，解决电热解耦高效稳定运行重大技术难题；针对储热材料和加热合金元件在高温中疲劳寿命及维护问题，提出高温加热合金元件表面负荷设计与控制方法，解决系统可靠性重大技术难题；针对高温储热体接入高于66kW等级电压下的电源接引和炉体内电场绝缘问题，提出炉体内部的弱电磁耦合加热元件以及穿透保温层的高压绝缘套管设计方法，解决高电压电源接引和炉体安全运行难题：针对大规模储热负荷消纳弃风电的重大技术问题，提出基于电储热柔性负荷的多源多域电网实时控制策略，解决了大规模弃风电和清洁供暖协调统一的世界性技术经济难题。

国网冀北电力有限公司肩负为冬奥会申办、筹备及各项赛事提供更充足、更安全、更可靠、更清洁电力供应的重任，全面开工建设冬奥六大工程。面对冬奥工程物资供应任务重、压力大、难度高的严峻形势，物资公司积极探索智慧供应模式，优化物资全链条管理，深化党建和业务融合，构建实施“12360”物资供应管理体系，即围绕1个核心任务，创新2种差异化管理模式，完成3大建设任务，构建6项保障工作机制，实现五个“0”目标，高质量服务冬奥工程建设。 一是通过创新差异化管理模式，高效统筹资源协同运作。针对柔直示范、主网强化中500千伏工程，创新精细化管理模式，以服务建设单位为重点，通过供需协同、生产管控、运输监控、现场服务等环节实施管控，提升供应时效性。针对智能配网、清洁供暖、高铁配套和主网强化中220千伏及以下工程，创新全过程统筹管控模式，整合省市两级物资资源，实现张家口公司、供应商生产资源的集中共享和动态监控，提供专业化支撑。 二是完成3大建设项目，为冬奥工程物资供应提供保障。建设冬奥工程物资项目部，实现业务规范和工作流程标准化，探索培训、创新等其他功能，提供现场管理保障。应用大数据、云计算、物联网等先进技术，打造冬奥工程物资供应智慧平台，实现资源开放共享、供应全息感知、多维智慧决策、物资精准供应，提供高效技术支撑。聚焦冬奥工程,推进三大“党建+”工程建设，发挥物资共产党员服务队先锋作用，提供坚强政治保障。 三是通过构建6项保障工作机制，确保物资精准有序供应。建立四位一体机制，实现各方信息高效联动；建立三抓一保机制，实现全过程可控在控；建立一书四表机制，提升履约规范化水平；建立供应计划刚性执行机制，保障物资供应平稳有序；建立监控预警机制，确保重大问题提前解决；建立风险防控机制，实现各项工作规范高效。 通过构建并实施“12360”物资供应管理体系，一是保障冬奥六大工程109.30亿元物资的精准有序供应，为工程提供坚强保障；二是现场物资代表由37人减少至8人，项目临时材料站作业人员减少约47%；冬奥工程整体物资到货时间比供应计划提前25天，因物资到货不及时产生的窝工费用减少约1798万元，因人员和项目临时仓库数量减少节约成本约1446万元，因协同提升减少管理成本329万元，共计增加经济效益3573万元；三是有效融合了现代智慧供应链场景和供应链全过程各项业务，推动物资管理向智慧运营转型；四是满足了冬奥会及配套项目的清洁能源供应需求，保障所有奥运场馆用电零排放、零污染，助力2022年实现绿色办奥。

随着其他行业进入配电、园区等电网业务，电网企业同样需要拓展业务领域，积极跨界经营，实现向综合能源服务战略转型。当前，我国电动汽车、清洁供暖、综合用能咨询等快速发展为电网企业商业模式创新提供了机遇和挑战，但是我国智能电网商业模式创新研究还存在一些问题：一是国内外政策环境不尽相同，不能简单生搬硬套；二是电网企业跨界经营商业模式创新尚处于起步发展阶段；三是当前研究主要集中在分布式电源、虚拟电厂等单个点上，缺乏顶层设计；四是国外的评价指标体系侧重于经济性，不能完全体现我国电网企业的属性。针对上述问题，本项目系统研究电网企业商业模式创新理论模型和创新路径，构建电网企业商业模式评估模型，制定营销策略和公共关系策略，为电网企业实现从供电企业向综合能源服务商转型提供支撑。 本项目研究当前热点问题，少有历史文献可供借鉴，而且涉及电力、商业、技术经济等科学技术领域的研究，需要开展跨学科、跨专业深入研究，具有很高研究难度。本项目创新点包括：一是基于画布理论，结合电网企业特点，构建了智能电网下电网企业商业模式创新的八要素理论模型，提出了八要素创新路径，为电网企业创新商业模式提供了理论支撑。二是基于创新八要素理论模型，提出了电动汽车充换电、虚拟电厂等商业模式创新的架构设计，为电网公司车联网业务、电动汽车充换电、需求响应商业模式发展提供支撑。三是基于电网企业在经济社会发展中的定位，构建了电网企业商业模式的五维度、三层次评价指标体系，提出了基于德尔菲法、层次分析法以及熵权法的逼近理想点（DAE-TOPSIS）组合评价模型，实现了不同商业模式之间的量化对比分析，为智能电网商业模式优选分析提供了量化方法支撑。四是提出了基于信息传播理论的智能电网客户细分和营销策略、基于用户行为学的电网企业舆论环境营造和公共关系策略，为电网企业丰富个性化客户服务、提升用户黏性提供重要参考。 已在国网北京电科院、国网嘉兴公司等单位得到应用，取得了良好效益。本项目研究成果可为电动汽车、综合用能咨询等商业模式提供方法指导，能在提升用能效率，促进清洁能源发展等方面发挥重要推动作用。已取得软件著作权 1 项；出版专著 2 部；撰写论文 8 篇，其中 6篇为核心。中国电机工程学会组织项目技术鉴定会。鉴定委员会认为，项目研究成果总体达到国际先进水平；所提出的电网企业商业模式创新八要素理论模型和五维度评价模型达到国际领先水平。

​12月19日，国网河北省电力有限公司牵头研发的河北省科技厅重点研发计划项目“光-储-热耦合”的“光伏+智慧供热”系统上线运行。

​日前，中国电工技术协会组织召开“高温复合相变储热关键技术及规模化工程应用”技术成果鉴定会。评审委员会专家一致认为，由国网智能电网研究院有限公司牵头研发的高温复合相变储热技术在风光聚集、工业城市低碳转型、清洁供暖等场景应用前景广阔，整体技术处于国际领先水平，同意通过鉴定。

日前，中国电工技术协会组织召开“高温复合相变储热关键技术及规模化工程应用”技术成果鉴定会。评审委员会专家一致认为，由国网智能电网研究院有限公司牵头研发的高温复合相变储热技术在风光聚集、工业城市低碳转型、清洁供暖等场景应用前景广阔，整体技术处于国际领先水平，同意通过鉴定。

日前，中国电工技术学会组织召开“高温复合相变储热技术及规模化工程应用”技术成果鉴定会。评审委员会专家一致认为，由国网智能电网研究院有限公司牵头研发的高温复合相变储热技术在风光聚集、工业城市低碳转型、清洁供暖等场景应用前景广阔，整体技术处于国际领先水平，同意通过鉴定。