歐盟發布到2030年綜合能源系統研發路線圖

文章來源:先進能源科技戰略情報研碳交易網2020-05-23 06:58

歐洲能源轉型智能網絡技術與創新平臺(ETIP SNET)日前發布了2020-2030年研發路線圖,提出了未來十年擬投入40億歐元開展綜合能源系統研究和創新優先活動,以推進實現歐洲2050年構建深度電氣化、廣泛數字化、完全碳中性的循環經濟愿景。此次路線圖共提出了6個研究領域的研發重點、研發進程和預算分配,包括:消費者、產消合一者和能源社區;系統經濟性;數字化;系統設計和規劃;靈活性技術和系統靈活性;系統運行。具體內容如下:
 
一、路線圖目標
 
通過路線圖的實施,到2030年歐洲綜合能源系統將具備12個方面的功能,即:①系統運營商之間的合作;②終端用能部門的融合;③能源系統以本地優化方式運行,通過智能、分布式優化控制平衡本地能源需求(以消費者為核心);④泛歐批發市場;⑤整合本地市場(使居民參與);⑥集成數字化服務(包括數據隱私、網絡安全);⑦升級電網,集成組件和系統;⑧能源系統業務(包括商業模式和監管);⑨電力和能源系統的仿真工具;⑩在發電、需求、能源轉換和存儲技術中集成靈活性;11通過集成靈活性為建筑和工業部門提供高效的供熱和制冷;12通過集成靈活性為交通運輸提供高效的碳中性液體燃料和電力。
 
二、重點研究領域
 
1、消費者、產消合一者和能源社區
 
該領域旨在解決能源消費者和產消合一者(Prosumer)(個人、社區,商業用戶,行業)與能源系統之間的復雜關系。重點關注的子技術領域包括:①能源基礎設施的社會接納和環境可持續性;②消費者行為(包括能源社區);③消費者和產消合一者設備控制。該領域將投入約4000萬歐元用于技術研究,2.8億歐元用于示范,希望實現如下技術的突破:點對點交易;自底向上聚合;靈活發電和負荷管理的運營市場平臺,可優化電動汽車等負荷;組織變革(如能源互助、點對點交換、合作社的新職能)。
 
2、系統經濟性
 
該研究領域涉及與能源系統相關的商業模式、市場設計、管理和運營,涉及不同地理尺度的能源市場設計,適用于能源價值鏈的不同產品和服務的商業模式,以及由歐盟和國家法令、政策和法規、電網規則、終端用能行業規則構成的市場管理。重點關注的子技術領域包括:①商業模式;②市場設計;③市場監管和稅收。該領域將投入約1.2億歐元用于技術研究,6億歐元用于示范,希望實現如下技術的突破:輔助服務市場;靈活性技術的利用;開發結合各種能源載體的(本地)市場;對示范項目/區域靈活性的示范;將資本支出(CAPEX)轉化為運營支出(OPEX),以降低總體成本;分布式能源資源的新型補償方案。
 
3、數字化
 
該領域旨在解決數字技術在能源系統的集成。將解決與能源系統運行相關的問題,即用于能源系統運行和控制的數字基礎架構,并開發用于數據通信、交換和分析的工具和網絡。此外,該領域還將考慮能夠促進市場和用戶參與的數字應用程序。重點關注的子技術領域包括:①協議、標準化和互操作性;②數據通信;③數據和信息管理;④網絡安全與隱私;⑤端到端架構。該領域將投入約1.2億歐元用于技術研究,4.8億歐元用于示范,希望實現如下技術的突破:端到端架構;網絡安全和物聯網(IoT);網絡安全的點對點概念(如區塊鏈);實現現場設備傳感器、數據、服務、能源消費者和產消合一者之間的可互操作、尊重隱私的連接,以逐步擴展分布式多方控制系統。
 
4、系統設計和規劃
 
該領域旨在解決綜合能源系統的設計和規劃問題,以更好地融合多種能流。將從多個角度考慮規劃和分析綜合能源系統的必要方法和工具,設置基于可靠且透明的假設、參數和關系的場景,采用綜合且全面的規劃工具,規劃設計所有能流相互作用且相互促進的能源系統。這一整體能源系統架構有助于建立智能電力系統可靠、經濟和環境友好運行所必需的所有過程,包括創新的資產和生命周期管理,相關技術以及資產維護。重點關注的子技術領域包括:①綜合能源系統架構;②長期規劃(系統開發);③資產管理與維護;④系統穩定性分析。該領域將投入約1.6億歐元用于技術研究,7.2億歐元用于示范,希望實現如下技術的突破:儲能;區域綜合能源系統;分布式能源系統的連接、監測和控制技術的大規模部署;綜合智能電網系統;整合所有能源載體的新拓撲和設備;新的系統規劃程序,包含分布式能源系統和電網靈活性技術;分布式能源系統預測的大規模部署;現代控制中心;數據管理;人機交互;培訓;建模;無人機;增強現實/虛擬現實;可穿戴設備;微元網(Web of Cells)架構。
 
5、靈活性技術和系統靈活性
 
該領域旨在開發解決方案和工具,以確保有足夠的靈活性來應對融合程度不斷加深的綜合能源系統的所有不確定性和可變性。該研究領域所解決的靈活性問題涵蓋了整個能源系統,并跨越不同能流。重點關注的子技術領域包括:①需求靈活性;②發電靈活性;③儲能靈活性及能量轉換靈活性;④網絡靈活性;⑤交通靈活性。該領域將投入約1.6億歐元用于技術研究,4.8億歐元用于示范,希望實現如下技術的突破:靈活性資源;包括電動汽車在內的儲能資源;輸電網運營商-配電網運營商-消費者市場就位;靈活性標準;通過技術和預測工具相結合提升波動性可再生能源資源的靈活性;住宅尋求響應;實現電動汽車智能充電及“車輛到電網”(V2G);島嶼能源系統靈活性;基于無碳和碳中性燃料的火電廠靈活性;可再生能源和脫碳氣體集成的靈活性;熱電聯產的靈活運行;通過部門融合實現系統靈活性。
 
6、系統運行
 
該領域涉及用于開發整體控制架構的工具和系統,例如從分級系統控制到協調協作概念,以及開發輸配電系統的直接或間接控制解決方案,以確保綜合能源系統在波動性、約束和不確定性不斷增加情況下的最佳運行。該領域將利用先進監測、控制和保護技術,以及先進預測技術,利用所有工具和設備來實現系統可觀察性。重點關注的子技術領域包括:①狀態評估和監控;②短期控制;③中長期控制;④預防性控制/恢復;⑤控制中心技術。該領域將投入約1.2億歐元用于技術研究,7.2億歐元用于示范,希望獲得如下技術的突破:更高水平的自動化;更復雜的功能;集成系統的操作工具;新的運行規劃程序;大規??稍偕茉促Y源預測;現代控制中心;數據管理;人工智能;大型直流-交流電網;微元網(Web of Cells)。

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