Obiettivi Dual-Carbon e il Lungo Viaggio nel Sviluppo dei Parchi a Basso Impatto Carbonico

Introduzione

Gli ambiziosi obiettivi di raggiungere un picco di emissioni di carbonio prima del 2030 e la neutralità carbonica prima del 2060, fissati dalla 9ª riunione della Commissione Centrale Finanziaria ed Economica, hanno posto l'attenzione sullo sviluppo dei Parchi a Basso Carbonio. Poiché questi parchi diventano l'avanguardia della sfida dual-carbon, l'integrazione di servizi energetici completi e l'applicazione di tecnologie innovative come le centrali elettriche virtuali sono essenziali per la trasformazione verso sistemi energetici sostenibili. Il Forum sullo Sviluppo e l'Applicazione dei Servizi Energetici Integrati nei Parchi a Basso Carbonio ha fornito una piattaforma per esperti e operatori per condividere le loro intuizioni ed esperienze, concentrandosi in particolare sui progressi nella tecnologia delle centrali elettriche virtuali e sul loro ruolo nel plasmare il futuro dello sviluppo dei parchi a basso carbonio.

La Lunga Strada verso gli Obiettivi Dual-Carbon

Situazione Attuale e Sfide

I Parchi a Basso Carbonio sono in prima linea nell'attuazione degli obiettivi dual-carbon all'interno del nuovo quadro del sistema elettrico, guidando l'innovazione e stabilendo le migliori pratiche. Tuttavia, il percorso è pieno di sfide:

Elevato Consumo di Energia da Fonti Fossili: I parchi spesso dipendono dall'elettricità acquistata, con la generazione a carbone come riserva. Questa dipendenza da una singola fonte energetica porta a elevate emissioni di carbonio e costi energetici.

Disparità Digitali: Il livello di digitalizzazione varia, con alcuni parchi privi di adeguate capacità di raccolta dati e comunicazione. Ciò ostacola la formazione di un sistema completo di gestione dell'efficienza energetica.

Gestione degli Asset Carbonio: I parchi faticano con calcoli obsoleti delle emissioni di carbonio e mancano di una capacità sistematica di valutazione dell'impronta carbonica, portando a capacità insufficienti di servizi di condivisione delle emissioni di carbonio.

Raggiungimento degli Obiettivi di Carbonio

Per affrontare queste sfide, i parchi devono ottimizzare le loro strutture industriali, migliorare la pianificazione delle risorse e costruire sistemi robusti di gestione degli asset carbonio. La transizione verso sistemi energetici puliti, a basso carbonio, sicuri ed efficienti comporta l'accelerazione della costruzione di nuovi sistemi energetici, la promozione del risparmio energetico e la riduzione del carbonio nelle aree chiave.

L'Ascesa delle Centrali Elettriche Virtuali

Concetto e Sviluppo

Le centrali elettriche virtuali (VPP) sono emerse come soluzione per bilanciare l'offerta e la domanda della rete elettrica, ottimizzare l'integrazione di fonti di energia pulita a basso costo e garantire il funzionamento sicuro del sistema elettrico. Combinano carichi controllabili, accumulo di energia e forniture di energia distribuita, utilizzando capacità regolatorie avanzate riflesse nell'ottimizzazione domanda-offerta e nel controllo delle risorse.

Innovazioni Tecniche e Commerciali

Il nucleo di una VPP risiede nelle risorse regolabili e nella tecnologia di controllo, con la potenza di calcolo come pilastro centrale. Le VPP utilizzano algoritmi di controllo ottimizzati adatti ai loro specifici settori o apparecchiature, creando valore attraverso servizi di gestione dell'efficienza energetica, risposta alla domanda e commercio di energia.

Esempi Nazionali e Internazionali

A livello internazionale, aziende come Next Kraftwerke hanno sviluppato sistemi VPP sofisticati che traggono profitto dai servizi ausiliari di rete e dalla risposta alla domanda. A livello nazionale, la Cina ha avviato diversi progetti pilota di VPP, come la centrale elettrica virtuale intelligente nel distretto di Huangpu a Shanghai, la VPP Jibei della State Grid e il Centro di Gestione VPP di Shenzhen.

Caso di Studio: Centrale Elettrica Virtuale 5G nel Parco Industriale Pinggao

Sfide e Soluzioni

Il Parco Industriale Pinggao ha affrontato diverse problematiche, tra cui industrie frammentate, una singola fonte energetica, alto consumo energetico e risorse inattive. Per superarle, il parco ha implementato tecnologie ad alta efficienza per il risparmio energetico, monitoraggio intelligente e regolazione multi-energia. Ha inoltre sviluppato una piattaforma cloud per la centrale elettrica virtuale 5G per raggiungere la gestione autonoma all'interno dei sistemi energetici e facilitare il commercio nel mercato elettrico.

Risultati e Impatti

L'iniziativa VPP nel Parco Industriale Pinggao ha portato a miglioramenti significativi:

Accesso al sistema del 100% dei carichi controllabili.

Incremento del consumo di energia pulita e a basso carbonio.

Creazione di un parco "digitale" tramite l'interconnessione dei dati.

Implementazione di slicing energetico 5G e crittografia tunnel IPSec per una gestione sicura ed efficiente della rete informativa energetica.

Benefici Economici e Ambientali

La centrale elettrica virtuale 5G ha permesso l'ottimizzazione dei benefici economici, la massimizzazione del consumo di nuove energie e l'ottimizzazione del funzionamento del sistema. Ha inoltre fornito un quadro per diversi piani di aggregazione energetica e strategie di offerta, utilizzando metodi di teoria dei giochi e apprendimento automatico per le transazioni nel mercato dell'energia.