面向源荷互动的建筑-电网数据共享现状与展望

作者:肖伟栋 刘耀 蒋纯冰 张吉 刘晓华 彭放
单位:国家电网有限公司华北分部 清华大学 国家电网有限公司大数据中心
摘要:数字技术与能源融合构建是推动绿色低碳技术攻关的重要工具,而数据共享则是促进产业深度融合、推动全链条创新的关键抓手。在未来新型电力系统中,基于数据共享的源荷互动有望成为助推智能电网和建筑能源系统低碳转型发展的关键环节。如何有效协同建筑等用户侧与电力系统,实现供需两侧数据的有效互通,是迫切需要探索的核心问题。本文针对当前建筑等用户侧与电力系统供给侧之间的电力数据共享现状及发展趋势进行了研究。首先,调查了建筑供、需两侧对用电数据的监测与应用现状。接着,对当前建筑与电网的互动模式与机制进行了详细综述。最后,结合未来发展需求,提出了相关发展趋势及政策建议,旨在为建筑能源系统的低碳发展及建筑更好地融入整个低碳能源系统提供有益参考。
关键词:建筑用电数据共享源荷互动智能电网需求响应新型电力系统低碳能源系统
作者简介:肖伟栋,男,1987年生,硕士研究生,高级工程师;*刘晓华(通信作者)100084北京市海淀区清华大学建筑节能研究中心202B,E-mail:lxh@tsinghua.edu.cn;
基金:国家电网有限公司华北分部软科学项目“基于动态碳排放因子的源荷互动指标体系设计与响应机制研究”(编号:RKX202212);
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参考文献[1] 中共中央国务院.关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见[EB/OL].(2020-03-30)[2023-03-29].http://www.gov.cn/zhengce/2020-04/09/content_5500622.htm.

[2] 国家能源局.国家能源局关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见[EB/OL].(2021-03-28)[2023-03-29].http://zfxxgk.nea.gov.cn/2023-03/28/c_1310707122.htm.

[3] 舒印彪,陈国平,贺静波,等.构建以新能源为主体的新型电力系统框架研究[J].中国工程科学,2021,23(6):61- 69.

[4] 张智刚,康重庆.碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望[J].中国电机工程学报,2022,42(8):2806- 2819.

[5] 李德忠,张国斌,郭瑞君,等.基于大数据的电力技术监督平台设计与应用[J].能源与节能,2023(3):36- 40.

[6] 王月明,姚明宇,张一帆,等.煤电的低碳化发展路径研究[J].热力发电,2022,51(1):11- 20.

[7] 康重庆.能源互联网促进实现“双碳”目标[J].全球能源互联网,2021,4(3):205- 206.

[8] 清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2022[M].北京:中国建筑工业出版社,2022:8,14.

[9] 住房城乡建设部.关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见(建科[2007]245号)[EB/OL].(2007-10-29)[2023-03-29].http://www.gov.cn/zwgk/2007-10/29/content_788896.htm.

[10] 寇红平.建筑领域的人工智能技术发展研究[J].建筑科学,2022,38(3):187.

[11] 李怀,于震,李立,等.我国建筑智能化发展现存问题与对策建议[J].建筑科学,2022,38(12):225- 233.

[12] 刘伊生,王之龙,林俞先,等.我国多源异构建筑用能数据获取渠道和方法研究[J].建筑科学,2020,36(增刊2):345- 351.

[13] 刘烨,唐千喻,胡姗,等.民用建筑大数据指标体系构建研究[J].建筑科学,2020,36(增刊2):279- 287.

[14] 席嫣娜,张宏宇,高鑫,等.基于区块链的能源互联网大数据知识共享模型[J].电力建设,2022,43(3):123- 130.

[15] 董朝阳,赵俊华,文福拴,等.从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J].电力系统自动化,2014,38(15):1- 11.

[16] 陈昭利.电力系统数据共享应用平台架构设计及关键技术[J].数字技术与应用,2022,40(9):160- 162.

[17] LEE J,FREITAS J,FERRALL I.Review and perspectives on data sharing and privacy in expanding electricity access[J].Proceedings of the IEEE,2019,107:1803- 1819.

[18] WANG B H,GUO Q L,YU Y.Mechanism design for data sharing:an electricity retail perspective[J].Applied energy,2022,314:118871.

[19] WANG J X,GAO F,ZHOU Y Z,et al.Data sharing in energy systems[J].Advances in applied energy,2023,10:100132.

[20] 张涛,刘晓华,刘效辰.“双碳”目标下车-建筑-电网(VBG)协同互动的探索[J].暖通空调,2023,53(5):1- 11.

[21] 刘晓华,张涛,刘效辰,等.“光储直柔”建筑新型能源系统发展现状与研究展望[J].暖通空调,2022,52(8):1- 9,82.

[22] 刘晓华,张涛,刘效辰.如何描述建筑在新型电力系统中的基本特征:现状与展望[J].暖通空调,2023,53(1):1- 10,124.

[23] 深圳市建筑科学研究院股份有限公司.公共建筑能耗远程监测系统技术规程:JGJ/T 285—2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014:27- 28.

[24] 王何斌,刘珊,倪飞飞.建筑能耗监测平台智能数据分析应用场景设计与实现[J].建筑科学,2020,36(增刊2):373- 377.

[25] 周浩,田昕,林波荣,等.北京市公共建筑能耗数据应用服务方案探讨[J].建设科技,2020(16):22- 31.

[26] 上海市建筑科学研究院.上海市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测中心[R/OL].[2023-03-29].http://www.shjzjn.org/#/home.

[27] 上海市黄浦区发展和改革委员会.黄浦区建筑能耗监测平台[R/OL].[2023-03-29].http://www.ttbems.com/ttbems_govhtml2014/index.html.

[28] 周浩,李嘉麒,林波荣,等.北京市公共建筑电耗限额管理现状调研分析[J].建筑节能,2019,47(9):115- 122,153.

[29] 深圳市住房和建设局.深圳市大型公共建筑能耗监测情况报告(2021年度)[R/OL].(2022-10-25)[2023-03-29].http://zjj.sz.gov.cn/attachment/1/1205/1205218/10190805.pdf.

[30] 重庆大学.重庆市公共建筑能耗监测平台数据分析报告(2015年全年)[R/OL].[2023-03-29].https://mp.weixin.qq.com/s/EhYEq04ksvV78gTBUhYL-g.

[31] 重庆市住房和城乡建设委员会.关于做好2022年全市绿色建筑与节能工作的通知(渝建绿建[2022]3号)[EB/OL].(2022-03-10)[2023-03-29].http://zfcxjw.cq.gov.cn/zwxx_166/gsgg/202203/t20220318_10523570.html.

[32] 兰州市住房和城乡建设局.兰州市公共建筑能耗动态监测平台顺利通过国家验收[EB/OL].(2021-02-03)[2023-03-29].https://zjj.lanzhou.gov.cn/art/2021/2/3/art_11367_969909.html.

[33] 石冬,马兰平.天津市机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统提升改造方案[J].数字技术与应用,2013(12):109.

[34] 祝侃,尹海培,许超,等.江苏省公共建筑能耗监测平台数据分析[J].建设科技,2016(18):44- 47.

[35] 山东世纪昌龙新能源有限公司.省级公共建筑能耗监测平台验收有依据[R/OL].(2016-06-07)[2023-03-29].https://mp.weixin.qq.com/s/0qqDKEZy4b2pCpkFXsbC1g.

[36] 中国仪器仪表行业协会.采集2.0时代加速到来!助力电力计量数字化应用[R/OL].(2022-07-12)[2023-06-16].http://www.cima.org.cn/nnews.asp?vid=36319.

[37] Office of Energy Efficiency & Renewable Energy.Grid interactive efficient buildings technical report series:overview of research challenges and gaps[R/OL].(2019-09-30)[2023-03-29].https://connectedcommunities.lbl.gov/sites/default/files/2021-08/GEB%20Technical%20Report%20Series%20-%20An%20Overview%20of%20Research%20Challenges%20and%20Gaps%2075470_2.pdf.

[38] Federal Energy Regulatory Commission.2010 Assessment of demand response & advanced metering[R/OL].[2023-03-29].https://www.energy.gov/sites/prod/files/oeprod/Documentsand Media/FERC_Assessment_of_Demand_Response_and_Advance_Metering.pdf.

[39] 江苏省工业和信息化厅.关于印发《江苏省电力需求响应实施细则》的通知[EB/OL].(2015-06-25)[2023-03-29].http://gxt.jiangsu.gov.cn/art/2015/6/25/art_6299_3030239.html.

[40] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.电力需求侧管理办法[EB/OL].(2010-11-16)[2023-03-29].http://www.gov.cn/zwgk/2010-11/16/content_1746514.htm.

[41] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于完善电力应急机制做好电力需求侧管理城市综合试点工作(发改运行[2015]703号)[EB/OL].(2015-04-10)[2023-03-29].http://www.nea.gov.cn/2015-04/10/c_134139728.htm.

[42] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.电力发展“十三五”规划[EB/OL].(2016-12-22)[2023-03-29].http://zfxxgk.ndrc.gov.cn/web/iteminfo.jsp?id=398.

[43] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于深入推进供给侧结构性改革做好新形势下电力需求侧管理工作的通知(发改运行规[2017]1690号)[EB/OL].(2017-09-26)[2023-03-29].http://www.gov.cn/xinwen/2017-09/26/content_5227721.htm.

[44] 阎俏,张桂青,袁银雪,等.公共建筑参与电力需求响应策略及应用研究[J].智能建筑电气技术,2022,16(3):69- 75.

[45] 程杉,陈诺,徐建宇,等.考虑综合需求响应的楼宇综合能源系统能量管理优化[J].电力工程技术,2023,42(2):40- 47,57.

[46] 袁金斗,陈宋宋.楼宇可调节负荷研究与应用[J].电力需求侧管理,2023,25(1):52- 58.

[47] LI B S,SHEN J S,WANG X,et al.From controllable loads to generalized demand-side resources:a review on developments of demand-side resources[J].Renewable and sustainable energy reviews,2016,53:936- 944.

[48] 中国建筑节能学会光储直柔专业委员会.携手零碳:建筑节能与新型电力系统[M].北京:中国建筑工业出版社,2022:39- 42.

[49] 魏震波,郭家嘉,田轲,等.计及联盟内部博弈的负荷聚集商优化运营策略[J].电力建设,2022,43(11):151- 160.

[50] 王俐英,曾鸣,赵嘉欣,等.计及电力需求响应的多能源协同系统优化运行研究[J].电力工程技术,2021,40(1):2- 9.

[51] 屠盛春,刘晓春,张皓.上海市黄浦区商业建筑虚拟电厂典型应用[J].电力需求侧管理,2020,22(1):52- 57.

[52] 傅质馨,李紫嫣,朱俊澎,等.“双碳”目标下需求侧管理机制研究综述及展望[J].电力信息与通信技术,2023,21(2):1- 12.

[53] 陈爱博,王存旭.需求响应对电力市场的效益影响研究综述[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2019,15(4):338- 342.

[54] 杜将武,唐小强,罗志伟,等.面向综合能源园区的丰枯电价定价方法[J].发电技术,2023,44(2):261- 269.

[55] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于运用价格杠杆调节电力供求促进合理用电有关问题的通知(发改价格[2003]141号)[EB/OL].(2003-04-25)[2023-03-29].http://www.nea.gov.cn/2011-08/16/c_131052527.htm.

[56] 申永鹏,孙嵩楠,赫婷,等.基于数字人民币的智能电表及实时电力交易新模式[J].电力系统保护与控制,2023,51(7):178- 187.

[57] 叶钰童,王宝,杨敏,等.电力供需新形势下地区季节性尖峰电价机制研究[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2021,26(4):18- 22.

[58] 中华人民共和国国务院新闻办公室.国家发展和改革委员会就进一步完善分时电价机制《通知》答问[EB/OL].(2021-08-02)[2023-03-29].http://www.scio.gov.cn/xwfbh/gbwxwfbh/xwfbh/fzggw/Docu ment/1710337/1710337.htm.

[59] 中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于进一步完善分时电价机制的通知(发改价格[2021]1093号)[EB/OL].(2021-07-29)[2023-03-29].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-07/29/content_5628297.htm.

[60] 山东省发展和改革委员会.关于电力现货市场容量补偿电价有关事项的通知(鲁发改价格[2022]247号)[EB/OL].(2022-03-28)[2023-03-29].http://fgw.shandong.gov.cn/art/2022/3/30/art_91687_10347028.htmh.

[61] 浙江省发展和改革委员会,能源局.关于开展2021年度电力需求响应工作的通知[EB/OL].(2021-06-01)[2023-03-29].https://fzggw.zj.gov.cn/art/2021/6/8/art_1229629046_4906648.html.

[62] 江苏省发展和改革委员会.关于公开征求《江苏省电力需求响应实施细则》(修订征求意见稿)意见建议的公告[EB/OL].(2022-10-24)[2023-03-29].http://fzggw.jiangsu.gov.cn/art/2022/10/24/art_284_10637935.html.

[63] 广东电力交易中心.广东省市场化需求响应实施细则(试行)[EB/OL].(2022-04-16)[2023-03-29].https://news.bjx.com.cn/html/20220418/1218193.shtml.

[64] 山东省能源局.关于印发2021年全省电力需求响应工作方案的通知[EB/OL].(2021-06-04)[2023-03-29].http://nyj.shandong.gov.cn/art/2021/6/4/art_100393_10290572.html?xxgkhide=1.

[65] 重庆市经济与信息化委员会.2022年重庆电网需求响应实施方案(试行)[EB/OL].(2022-04-30)[2023-03-29].https://news.bjx.com.cn/html/20220518/1225886.shtml.

[66] 天津市工业和信息化局.2022年电力需求响应实施细则(津工信电力[2022]2号)[EB/OL].(2022-01-24)[2023-03-29].https://gyxxh.tj.gov.cn/ZWGK4147/ ZCWJ6355/ wjwj/ 202201/ t20222022_5787811.html.

[67] 河南省发展和改革委员会.关于2021年开展电力需求响应工作的通知(豫发改运行[2021]485号)[EB/OL].(2021-06-23)[2023-03-29].https://fgw.henan.gov.cn/2022/01-27/2390093.html.

[68] 陕西省发展和改革委员会.2021年陕西省电力需求响应工作方案(陕发改运行[2021]663号)[EB/OL].(2021-05-21)[2023-03-29].http://sndrc.shaanxi.gov.cn/fgyw/tzgg/a2qAbu.htm.

[69] 康重庆,陈启鑫,苏剑,等.新型电力系统规模化灵活资源虚拟电厂科学问题与研究框架[J].电力系统自动化,2022,46(18):3- 14.
Current status and prospects of data sharing between buildings and power grids for source-load interaction
Xiao Weidong Liu Yao Jiang Chunbing Zhang Ji Liu Xiaohua Peng Fang
(North China Branch of State Grid Corporation of China Tsinghua University Big Data Center of State Grid Corporation of China)
Abstract: The fusion of digital technology and energy is a crucial tool for advancing green and low-carbon technology, with data sharing serving as a key lever to promote deep integration of industries and drive innovation across the entire value chain. In the future new power system, source-load interaction based on data sharing is expected to become a critical element in advancing the development of smart power grids and the low-carbon transformation of building energy systems. Effectively coordinating between user-side entities like buildings and the power system, and achieving seamless data exchange between supply and demand sides, is an urgent and essential issue to explore. This paper investigates the current status and development trends of power data sharing between user-side entities like buildings and the supply side of the power system. Firstly, it examines the monitoring and application status of power data on both the supply and demand sides of buildings. Subsequently, a detailed review is provided of the current interaction modes and mechanisms between buildings and the power grid. Finally, in consideration of future development needs, relevant trends and policy suggestions are proposed, aiming to provide valuable insights for the low-carbon development of building energy systems and their better integration into the entire low-carbon energy system.
Keywords: building electricity consumption; data sharing; source-load interaction; smart power grid; demand response; new power system; low-carbon energy system;
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