探尋綜合能源服務讓城市更加智慧的思路和方法

2019-04-11 20:24:35 中國能源報　點擊量：評論 (0)

在北京大學，通過能效監測管理平臺，每年就可節約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

在北京大學，通過能效監測管理平臺，每年就可節約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，就使張江區域全口徑電力負荷下降約4%，改善了區域電網的電網質量；在蘇州工業園區，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。

智慧節能為首都“添綠”

作為首都，北京的能源電力供應永遠是“穩”字當頭。但除了保障首都用能的安全、穩定，能源企業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、打造經濟發展新動力。而對于新建小鎮、園區以及具體項目的冷、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核心區到王府井，從冬奧會延慶賽區到北京大興國際機場，地下綜合管廊遍布首都關鍵區域，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域輸送著“養料”。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建設，建成地下綜合管廊150至200公里。

走進校園

落實節能降耗

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陸續從北京遷往相鄰省市，甩掉重工業的“包袱”，高校用能成為北京提升能源利用效率的重要一環。許多學校的新校園建設和老校區改造，都需要解決節能降耗的問題，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個采集監測點，對水、電、氣、熱等各項能耗指標進行實時監測管理，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能服務的需求比較簡單，主要是落實國家節能要求、降低學校運營成本、完善節能體系。”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，簡單的監測管理已經不能滿足高校優化用能的需求。”

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，降低內部專業壁壘損耗，創新商業模式。

借助能效監測管理服務平臺，北京大學每年可節約用電量約116萬千瓦時，節約熱量約1425吉焦，節水約2.25萬噸。學校通過節能降低了運行成本，減輕了管理壓力，學生的節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”以及區塊鏈等技術手段快速發展，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視控制（SCADA）系統、配網自動化系統、智能巡檢系統、智慧能源管家等系統功能，打造“兩網融合”示范區域。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、政治供電等業務的標準化流程，實現了能源流、數據流、業務流的結合。

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，我們還將研發客戶側智能網關、能源路由器,全面支持IPV6協議和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，對客戶的用電和發電設備進行控制，以達到最優的用電策略。建設電力社區智慧用能平臺，發揮平臺引流作用，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、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態。”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。

作為上海科技創新的重要窗口，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。新業態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辦理用電相關業務需前往各自供電服務范圍內的營業網點，路程都很遠，每個月都要在開發票這件事上耗費大量時間和精力。”

為當好能源管家，張江企業服務中心開設了“供電配套”窗口，對張江及周邊地區提供“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窗口首次入駐服務中心。“供電配套”窗口的開設可以為企業提供電力接入、用電咨詢、需量調整、增值稅發票預約等多種服務，實現企業在“家門口”就能辦妥用電業務。

大數據分析

提供精準服務

由于科學城內多研發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，云平臺在掌握區域能源供需動態上也是企業和政府的“得力助手”。今年春節期間，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，有效提高了春節期間的電氣設備利用率，改善了區域電網的電壓質量。

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培育能源市場、提高用能效率的同時，還能幫助政府實現區域能源合理規劃、挖掘節能減排空間的工作目標。目前，政府仍沿用企業自主上報的形式收集企業產業變更信息，實際情況與登記信息不符的情況時有發生，而云平臺可以通過設計可量化、可分析、可應用的能源監控指標體系，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，支撐政府掌握區域能源供需動態和產業調整動態，優化管理決策。

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”——蘇州工業園區

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”的蘇州工業園區，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”

到“萬物皆能”

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

協鑫蘇州工業園區多能互補集成優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。

在傳統的能源供應和消費中，各個能源系統分開獨立，而蘇州工業園區將“各自為戰”的供電、供冷、供熱等系統轉為了“萬物皆能”模式。在蘇州工業園區集中用能區域，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”

讓能源供應協調有序

和普通居民區相比，工業園區能耗相對集中、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，在蘇州工業園區，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，為此工業園區應用了“四網一云”的能源體系。天然氣分布式能源作為區域內電網、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調有序共處，離不開云平臺這個“指揮部”。在蘇州工業園區，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一監測和管理，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”的能源體系將工業園區內的能源供應變得協調有序，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，充分發揮了多種能源形式的優勢，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。蘇州工業園區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，集中調整大的能源點出力進行調峰，使系統調整量最少；“以電調汽”是指汽網和電網之間，優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電量，不足部分再通過電網進行調峰；“以儲調光”是指優先保證光伏的滿發，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。

技術創新也體現在用戶可視化上不斷邁進。在協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，也是智慧能源的發展方向。而在工業園區越來越成熟的多能互補，也有望走入千家萬戶。（齊琛冏張金夢盧彬）

原標題:能源服務轉型提升城市“智力”