智能电网技术正在被世界各地所推广,美国也即将根据 2009 年的《美国复苏与再投资法案》集资开展 40 多亿美元的重大联邦计划。目前多种智能电网效益分析方法已应用于全球多个智能电网项目,因此有必要了解这些方法的差异以及通用分析方法的进展。实际上,已经有不止一个国际团队正在开发通用且开源的综合效益评估工具(ISGAN,2015 年)。鉴于国际上不同的智能电网项目综合效益采用统一的分析评价依据,这将有助于成果的比较和推广,为智能电网的快速发展提供技术支撑。
中美双方已在智能电网气候变化工作组(CCWG)实施计划中联合开展此项研究工作,其首要目标是两国共聚研究能力、共享研究成果。研究团队在 2014年初步聚焦于两大重点、先进技术(在本白皮书中不做进一步讨论),并集中分析了示范项目的效益,即本文的题中之义。美国和中国的研究人员已提出综合效益的评估方法,并且通过实例在逻辑上验证了该方法的有效性。对效益评估方法和样例的说明是本白皮书的基础。下面将以 4 个案例研究(每个国家 2 个)对智能电网效益的比较分析进行介绍。另外,此分析还包含两个比较复杂的方面:第一,加州尔湾的美国场地实际由两个不同的项目组成。第二、除美中合作外,欧洲委员会联合研究中心(JRC)做出了重要贡献,在为欧洲能源系统专门制定评估方法的同时,还对美国采用了相同的方法。
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第一个示范来自中国方面并涵盖中新天津生态城(TEC)智能电网的几个方面,该项目采用层次分析法(AHP)和模糊逻辑——该方法由中国国家电网公司(SGCC)开发。
深圳湾科技生态城(B-TEC)项目是第二个示范,它构成前海深港现代服务业合作区大开发(前海项目)的组成部分和试验区。
第三个示范包括加州尔湾的两个项目。第一个研究涵盖南加州爱迪生电力公司(SCE)智能电网区域示范的 ARRA 项目,其中八个子项目中的三个子项目将在 2010-2035 期间采用美国能源部(DOE)智能电网计算工具(SGCT)进行分析,该计算工具以电力研究院(EPRI)的效益分析方法为基础。第二个项目是加州大学尔湾分校(UCI)校区本身。多年来分布式能源开发已在校区内取得进展,当前进行中的扩建工程将使校区变为真正的微网。
第四个也是最后一个项目涵盖了费城海军船厂(TNY)区域。该区域是一个历史久远的军事基地,在 2000 年才纳入费城的管辖范围,现改作商业-工业区,还可能作为居住区。
在所有四个项目中,本研究的重点在于阐述智能电网效益采用的方法。然而,需要指出的是,关键绩效指标仅仅是量化项目对经济影响的更广泛问题的一部分(要么将影响货币化,要么计算相关的关键绩效指标)。为此,本报告第 2 章将介绍效益分析的不同方法,以及详细介绍《白皮书》中实施的四种不同方法的更多细节。第 3 章介绍先前提到的案例研究的总体情况。第 4 章和第 5 章将介绍分别在中国和美国开展的深入分析的细节和结果。第 6 章介绍联合研究中心(JRC)对罗马的深入分析成果。第 7 章介绍本报告中讨论的用于案例研究的方法的主要局限性,第 8 章对本报告做总结。
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