電力經濟未來世代就在面前！德國Designetz能源互聯網示範項目

未來的電力經濟是什麼樣子？

德國政府正在推動著一個叫做Designetz的項目，想更進一步了解這個雄心勃勃的計劃嗎？

新能源技術的迅猛發展，為我們的經濟、社會以及生態環境等各個方面帶來了巨大的發展潛力。然而，分散式的新能源發電增加了電力系統的複雜程度，給目前的電力系統帶來了新的挑戰。眾所周知，為保持電網的頻率穩定，要求發電量與用電量時刻平衡。但是用戶側負荷在隨時變化，而且儲能技術目前仍然無法大規模投入商業運營。新能源的接入，無疑更是加大了系統平衡的難度。

那麼如何讓「靠天吃飯」的綠色電力和同樣在波動的用電負荷完美結合，實現社會能源轉型的目標呢？立足於全方位的代表性案例分析，Designetz示範項目提出了一個系統化解決方案。

Designetz示範項目是德國人在能源轉型道路上新邁出的一大步。其意義在於，在實現德國聯邦政府定下的「2030年綠電佔比50%、2050年綠電佔比80%」目標框架下，探索如何建立一個面向未來的、安全高效的能源供應系統。它的目標是：建立靈活且可靠的電網、輔助服務系統和市場化機制，為今後其他項目的發展指明道路，從而實現德國安全高效的能源供應。

圖一 德國政府能源轉型目標

Designetz項目是德國聯邦經濟與能源部資助計劃「SINTEG」的其中一項。該項目於2017年1月1日正式啟動，計劃4年完成。項目集結了46個能源經濟、工業、科研等領域的頂尖機構，其中，德國四大能源企業之一的「萊因能源」旗下的innogy SE是項目的牽頭人。

Designetz大項目下包括了分布在三個聯邦州的30個示範項目，它們共同構成了一個整體的能源系統。除了現有的創新示範項目外，項目參與各方還會將多年的研究成果應用於新的項目之中，並在電網和信息網路層面上將它們連接成有機整體，並且要實現系統整體的最優和靈活性的最大化。

項目的主要規劃是：

第一， 分散式供應結合跨區域連接。一方面，繼續挖掘家用光伏等分散式發電的技術和經濟潛力；另一方面，將遠離負荷中心的風電場、地熱電廠、光伏電站等產生的綠電通過超高壓輸電系統輸送至城市和工業中心。

第二， 打造「源、儲、荷、網」四位一體的能源系統。Designetz在子項目中探索，如何通過能源互聯網技術和電力的市場化機制，使發電、儲能、用戶和電網相互之間的協調達到最優，並且經濟可行。例如，新能源發電受天氣等因素影響較大，而靈活的用戶通過需求側管理，可以對發電側的這種波動做出快速的響應。除此之外，儲能設備也可以增加系統的靈活性，從而實現發電和用電的平衡，保證系統的安全穩定。

第三， 能源網路數字化。能源互聯網的實現離不開數據的雲平台，它為能源基礎設施的轉型升級提供了技術支持。在Designetz示例項目中，能源行業的數字化趨勢得到了充分的體現。同時，系統也對數據安全和隱私保護提出了近乎嚴苛的要求。

圖二 Designetz遠景規劃

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