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共探北京,、上海和蘇州三地綜合能源服務 用智慧能源服務智慧城市

2019-04-14

  在北京大學,通過能效監(jiān)測管理平臺,,每年就可節(jié)約116萬千瓦的用電量,、2.25萬噸的用水量;在上海張江,,浦東供電公司首次通過云平臺開展負荷填谷,,就使張江區(qū)域全口徑電力負荷下降約4%,改善了區(qū)域電網的電網質量,;在蘇州工業(yè)園區(qū),,通過開展天然氣分布式熱電冷三聯供,實現能源梯級利用,,能源綜合效率達70%左右……一組組翔實的數據,,一幕幕喜人的變化,彰顯著城市發(fā)展的新活力,。近日,,記者深入北京、上海和蘇州三地,,探尋綜合能源服務讓城市更加智慧的思路和方法,。

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  智慧節(jié)能為首都“添綠”

  作為首都,北京的能源電力供應永遠是“穩(wěn)”字當頭,。但除了保障首都用能的安全,、穩(wěn)定,能源企業(yè)在北京能做的事還有很多:城市整體的用能形勢不斷變化考驗著電網的堅強程度,,能源供應,、銷售商需要針對多樣化的用戶需求提供個性化服務。

  新形勢下,,能源企業(yè)急需實現從“供應商”到“服務商”的轉型,,對現有能源電力的調度優(yōu)化,、對用戶消費需求與習慣的引導,不僅關系到電力資源的優(yōu)化配置,,還直接影響各類終端用戶的用電感受,,綜合能源服務的發(fā)展空間由此而生。

  筑牢基礎

  保障能源供應

  隨著新一輪電力體制改革推進,,“綜合能源服務”近年來成為能源企業(yè)廣泛討論的“熱詞”,。但早在1958年,北京在天安門廣場改造工程中便建設了第一條地下綜合管廊,。在天安門廣場7米以下的地下,這條寬4米,、高3米,、長1公里的管廊收容了電力、電信,、暖氣等市政管線——正是這些深埋地下的城市信息,、能源“生命線”,保障著城市能源穩(wěn)定安全供應,。

  作為歷史最為悠久的綜合能源服務類型之一,,綜合管廊類項目的建設有利于完善城市功能、促進城市集約高效和轉型發(fā)展,,有利于增加公共產品有效投資,、拉動社會資本投入、打造經濟發(fā)展新動力,。而對于新建小鎮(zhèn),、園區(qū)以及具體項目的冷、熱,、電項目實施,,綜合管廊可有效降低項目總體投資,提升項目經濟性,,有效促進市政能源供給實現,,加快項目實施進度。

  從中關村到未來科技城,,從CBD核心區(qū)到王府井,,從冬奧會延慶賽區(qū)到北京大興國際機場,地下綜合管廊遍布首都關鍵區(qū)域,,管線類型囊括電,、熱、燃氣,、生活用水,、再生水,、電信、有線電視等,,源源不斷地為重要項目與城市區(qū)域輸送著“養(yǎng)料”,。據了解,到2020年,,北京市將結合城市道路,、軌道交通和城市新區(qū)建設,建成地下綜合管廊150至200公里,。

  走進校園

  落實節(jié)能降耗

  春意正濃,,北京大學的校園里滿是端著相機的游客與學子。當他們欣賞春日美景,,穿行在校舍樓宇之間,,并不會意識到這座學校正通過智能化的管理努力降低能源消耗,樹立綠色校園的典范,。

  近年來,,大量能源密集型企業(yè)陸續(xù)從北京遷往相鄰省市,甩掉重工業(yè)的“包袱”,,高校用能成為北京提升能源利用效率的重要一環(huán),。許多學校的新校園建設和老校區(qū)改造,都需要解決節(jié)能降耗的問題,,在建設中探索能耗低增長甚至零增長的路徑,。

  2014年,北京綜合能源服務公司走進北京大學,,為其建成了能效監(jiān)測管理服務平臺,。北京綜合能源服務公司的團隊在北京大學選取了10棟建筑,共安裝了148個采集監(jiān)測點,,對水,、電、氣,、熱等各項能耗指標進行實時監(jiān)測管理,,并對兩棟教學樓進行分時分溫控制,實現了按需供熱,。

  “當年學校對于這種節(jié)能服務的需求比較簡單,,主要是落實國家節(jié)能要求、降低學校運營成本,、完善節(jié)能體系,。”北京綜合能源服務公司一位曾參與該項目建設的工作人員告訴記者,,“如今,,泛在電力物聯網等新概念層出不窮,,簡單的監(jiān)測管理已經不能滿足高校優(yōu)化用能的需求?!?/p>

  要實現真正的綜合能源服務,,在實時收集用能數據的同時,還要充分利用數據,,分析出用能特征及用能規(guī)律,,對異常、故障等進行報警,。實際降低用能能耗的同時,,還能打通高校自身的行政、后勤,、財務及其他信息,,整體提升校園信息化程度,降低內部專業(yè)壁壘損耗,,創(chuàng)新商業(yè)模式。

  借助能效監(jiān)測管理服務平臺,,北京大學每年可節(jié)約用電量約116萬千瓦時,,節(jié)約熱量約1425吉焦,節(jié)水約2.25萬噸,。學校通過節(jié)能降低了運行成本,,減輕了管理壓力,學生的節(jié)能意識也在這種變化中得到了增強,。

  放眼未來

  建設智慧城市

  “大云物移智”以及區(qū)塊鏈等技術手段快速發(fā)展,,使得綜合能源服務擁有了更多的展現方式,綜合能源管控也逐漸自動化,、智能化,。

  在北京大興國際機場的建設中,北京綜合能源服務公司在區(qū)域高可靠智能配電網的基礎上,,充分整合調度了數據采集與監(jiān)視控制(SCADA)系統(tǒng),、配網自動化系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng),、智慧能源管家等系統(tǒng)功能,,打造“兩網融合”示范區(qū)域。而在運行維護中,,該公司項目團隊深入融合日常巡視,、檢修維護、應急搶修,、政治供電等業(yè)務的標準化流程,,實現了能源流,、數據流、業(yè)務流的結合,。

  北京綜合能源服務公司相關負責人稱,,下一步,公司將重點建設智慧能源管家平臺,,在線量測感知用戶設備運行情況,,共享電網技術資源和運維資源,針對政府,、部隊,、醫(yī)療、教育等重要客戶,,滿足客戶能效管理和設備運維等需求,,提升客戶用能品質和用能安全;開展用電負荷精準控制和用能服務,,針對公共樓宇等商業(yè)用戶,,實現樓宇制冷等用電負荷精準控制,引導用戶參與調峰錯峰,。

  “此外,,我們還將研發(fā)客戶側智能網關、能源路由器,全面支持IPV6協(xié)議和IP化設計,,構建客戶用能的第一入口,,使之成為客戶所有用能設備信息的集散中心。開展智能化邊緣計算,,對客戶的用電和發(fā)電設備進行控制,,以達到最優(yōu)的用電策略。建設電力社區(qū)智慧用能平臺,,發(fā)揮平臺引流作用,,代理所有客戶的可中斷負荷,參與電力市場交易,。吸引家電企業(yè),、設備商、集成商等多方參與,,形成利益共享的綜合能源服務新型業(yè)態(tài),。”上述負責人表示,。

  上海張江錘煉綜合能源服務“浦東模式”

  上海能源需求量高,、耗能密度大,其能源供應和消費模式,,影響著長三角能源轉型的進程,。

  作為上??萍紕?chuàng)新的重要窗口,被譽為“中國硅谷”的張江科學城,,吸引著越來越多的新興產業(yè),。新業(yè)態(tài)的落戶對能源服務也提出了更高的要求。上海浦東供電公司張江科學城能源服務中心(以下簡稱“張江中心”)成立后,,張江科學城區(qū)域內94平方千米內試點拓展綜合能源服務正式啟動,,通過樹立“能源管家”品牌進一步推動能源“價值共享”。

  “供電配套”

  讓供電服務“零距離”

  “增票預約服務無需排隊等待了,,每月省時又省事,。”上海某半導體公司業(yè)務員沈先生是上海張江電力供電配套窗口的首批受益者,。提起以往辦電開票的經歷,,沈先生說:“張江科學城內的企業(yè)辦理用電相關業(yè)務需前往各自供電服務范圍內的營業(yè)網點,路程都很遠,,每個月都要在開發(fā)票這件事上耗費大量時間和精力,。”

  為當好能源管家,,張江企業(yè)服務中心開設了“供電配套”窗口,,對張江及周邊地區(qū)提供“零距離、零障礙,、零延誤”的“一門式”的供電服務,這是浦東供電公司營業(yè)窗口首次入駐服務中心,?!肮╇娕涮住贝翱诘拈_設可以為企業(yè)提供電力接入、用電咨詢,、需量調整,、增值稅發(fā)票預約等多種服務,實現企業(yè)在“家門口”就能辦妥用電業(yè)務,。

  大數據分析

  提供精準服務

  由于科學城內多研發(fā)實驗機構及高精生產制造基地,,用戶對供電可靠性、安全性及智慧用能有較強的需求,,“例如高精度的生產設備對電壓的穩(wěn)定性要求極高,,即便出現極短時間極小電壓波動,都有可能造成生產偏差,,給企業(yè)造成巨大損失,。”張江中心副主任謝邦鵬直言,。

  互聯網時代,,如何在海量數據中篩選有效信息同樣是重要課題,。浦東供電公司打造的智慧城市能源云平臺通過大數據收集分析,甄別有效信息,,精準定位客戶需求,,先于客戶發(fā)現用能問題,做到“比你更了解你”,。另外,,云平臺聚焦能源客戶需求,為客戶提供私人定制“能源套餐”,,獲得更優(yōu)質,、精準的服務,客戶可輕松實現能源智能“托管”,。這臺巨大的“監(jiān)控器”,,可以對張江科學城的電力、水務,、燃氣等能源使用情況進行監(jiān)控和管理,,為能源客戶和能源服務公司提供開放共享的綜合能源服務互動,利用數據驅動管理的變革和轉型升級,。

  云平臺讓能源數據

  社會價值最大化

  除了為能源客戶提供定制化服務,,云平臺在掌握區(qū)域能源供需動態(tài)上也是企業(yè)和政府的“得力助手”。今年春節(jié)期間,,浦東供電公司保電專職潘紅光首次嘗試通過云平臺開展負荷填谷,,讓張江區(qū)域全口徑電力負荷峰谷差下降了約4個百分點,有效提高了春節(jié)期間的電氣設備利用率,,改善了區(qū)域電網的電壓質量,。

  浦東供電公司營銷部副主任郭睿介紹說,云平臺虛擬電廠削峰填谷功能借助客戶主動提供的負荷調整,,來實現線路,、主變、變電站的削峰填谷,,從而提高電網設備的整體利用效率和區(qū)域電能質量,,降低電網的建設改造成本。通過后端的“智能大腦”可以精確地分析企業(yè)所有的用能峰谷時段,、不同設備的使用情況等,,提供一個更科學的用能方案,降低用能的成本,,提高用能效率,,這種高效且經濟的“用能方式”已經成為現實。

  云平臺在幫助能源企業(yè)培育能源市場、提高用能效率的同時,,還能幫助政府實現區(qū)域能源合理規(guī)劃,、挖掘節(jié)能減排空間的工作目標。目前,,政府仍沿用企業(yè)自主上報的形式收集企業(yè)產業(yè)變更信息,,實際情況與登記信息不符的情況時有發(fā)生,而云平臺可以通過設計可量化,、可分析,、可應用的能源監(jiān)控指標體系,實時采集客戶水,、電,、氣等各類用能信息并與歷史記錄對比,與政府共享數據,。再結合人工智能算法交叉比對,,找出異常用能原因,支撐政府掌握區(qū)域能源供需動態(tài)和產業(yè)調整動態(tài),,優(yōu)化管理決策,。

  未來,張江科學城將以提升城市電網精益化運維,、智能化管控,、網絡化協(xié)同、定制化應用,、開放化服務,、多元化互動為目標,試點電力,、儲充,、數據多功能合一的能源站技術,建設“變電-儲能-充電-分布式電源-數據中心”多合一能源站,,應對上海城市土地資源緊張難題,發(fā)揮電力設施潛能,,推進上海智慧城市建設,。

  多能互補“試驗田”——蘇州工業(yè)園區(qū)

  吳儂軟語訴不盡天堂秀美,蘇杭水墨描不完江南綠途,。作為典型的能源需求側驅動的城市,,古城蘇州正成為智慧能源理念的“試驗田”。被譽為“中國改革開放重要窗口”的蘇州工業(yè)園區(qū),,在能源轉型上也亮點頗多,,入選國際能源署《中國分布式能源前景展望》經典案例,吸引著全世界的目光。

  從“各自為戰(zhàn)”

  到“萬物皆能”

  據了解,,蘇州工業(yè)園區(qū)是中國政府與新加坡政府合作的最大工業(yè)園區(qū),。園區(qū)內世界500強企業(yè)云集,為開展多能互補打下了良好的產業(yè)基礎和技術基礎,。

  協(xié)鑫蘇州工業(yè)園區(qū)多能互補集成優(yōu)化示范工程負責人告訴記者,,作為國家能源局首批多能互補示范工程,該項目包括2個天然氣熱電聯產中心,、3個區(qū)域能源中心,、10個分布式能源、1000輛電動汽車,、1000家智能用戶,。

  在傳統(tǒng)的能源供應和消費中,各個能源系統(tǒng)分開獨立,,而蘇州工業(yè)園區(qū)將“各自為戰(zhàn)”的供電,、供冷、供熱等系統(tǒng)轉為了“萬物皆能”模式,。在蘇州工業(yè)園區(qū)集中用能區(qū)域,,開展天然氣分布式熱電冷三聯供,實現能源梯級利用,,能源綜合效率達70%左右,。為用戶提供高效智能的能源供應服務和相關增值服務,同時實施能源需求側管理,,推動能源清潔生產和就近消納,。

  “四網一云”

  讓能源供應協(xié)調有序

  和普通居民區(qū)相比,工業(yè)園區(qū)能耗相對集中,、用能需求旺盛,,能源資源條件和用戶需求不同,“因地制宜”成為了多能互補的關鍵詞,。記者了解到,,在蘇州工業(yè)園區(qū),諸如中衡大廈的地源熱泵,、餐廚垃圾沼氣利用,、四洲食品的儲能等,各類分布式能源都得到了因地制宜的應用,。

  協(xié)鑫智慧能源股份有限公司副總裁牛曙斌曾表示:“多能互補項目的建設,,要找到一些合適的區(qū)域,這是實實在在的,,也是建設終端一體化多能互補項目的突破點,。”

  多能互補的特點增加了能源供應的復雜性。怎么才能讓區(qū)域內這么多能源供應打好配合,?該項目負責人告訴記者,,想要實現多種能源的互補,需要多種能源的耦合技術,,為此工業(yè)園區(qū)應用了“四網一云”的能源體系,。天然氣分布式能源作為區(qū)域內電網、熱網,、冷網和天然氣網的“樞紐”,,實現不同能源之間的轉換和貫通;通過儲電,、儲熱,、儲能和管網等設施對能源網的削峰填谷,降低用戶的用能成本,。

  多種能源要想進行協(xié)調有序共處,,離不開云平臺這個“指揮部”。在蘇州工業(yè)園區(qū),,通過綜合能源服務大數據云,,對“源網荷儲”實時數據都進行著統(tǒng)一監(jiān)測和管理,服務對象包括能源大數據用戶,、售電用戶,、供熱用戶在內的數千家用戶。

  如果說“四網一云”的能源體系將工業(yè)園區(qū)內的能源供應變得協(xié)調有序,,那么“六位一體”微能源網則是解決了能源立體互補的難題,。

  據悉,“六位一體”微能源網將六種一次能源(天然氣,、光,、風、低位熱能,、沼氣和儲能)和六種二次能源(交流電,、直流電、蒸汽,、冷氣,、熱水和冷水)經過各種轉換方式進行有機融合。這樣一來,,充分發(fā)揮了多種能源形式的優(yōu)勢,解決了能源儲存,、調峰,、低位熱能利用、微能源網這四大技術難題。

  “四大原則”

  讓能源供應降本提效

  提升能源利用效率,、降低能源使用成本一直是綜合能源服務的目標,。蘇州工業(yè)園區(qū)的多能互補示范項目是如何做到的?項目負責人告訴記者,,在這方面,,多能互補示范工程采用了以網調點、以大調小,、以儲調光和以電調汽四種原則,。

  其中,“以網調點”是指優(yōu)先保證多能互補單一項目的滿負荷運行,,減少與網絡的交互能源,,“以大調小”是指先讓容量小的電源、熱源,、微網滿負荷高效率滿發(fā),,集中調整大的能源點出力進行調峰,使系統(tǒng)調整量最少,;“以電調汽”是指汽網和電網之間,,優(yōu)先保證用戶的熱力管網供應,再由熱負荷來確定多能互補發(fā)電量,,不足部分再通過電網進行調峰,;“以儲調光”是指優(yōu)先保證光伏的滿發(fā),在用戶無法及時消納時進行儲能,,提高光伏利用率,,減少用戶基本電費支出。

  技術創(chuàng)新也體現在用戶可視化上不斷邁進,。在協(xié)鑫集團蘇州能源中心的未來能源館,,用戶能源互補管理平臺成為吸引人們目光的一景。透過平臺,,從廚房里的冰箱,、烤箱,到客廳里的電視,、空調,、照明,整個房屋的能源端和設備端均集中在平臺之上,,賬單一目了然,。由于平臺能顯示在客廳的互動茶幾上,用戶坐在沙發(fā)上就可以方便地了解家庭的能源供需情況,。這既是未來能源生活的場景,,也是智慧能源的發(fā)展方向,。而在工業(yè)園區(qū)越來越成熟的多能互補,也有望走入千家萬戶,。


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