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海颐新视野基于源网荷储一体化管理模式

来源:智能建筑 时间:2022/6/19

01.

背景介绍PartOne

为进一步深化能源革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,年3月,国家发展改革委、国家能源局联合发布了《国家发展改革委国家能源局关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》,中央财经委员会第九次会议指出,要构建“以新能源为主体的新型电力系统”。年3月,国家发改委、国家能源局发布关于印发《“十四五”现代能源体系规划》的通知。随着新能源大规模接入,电力系统将呈现显著的“双侧随机性”和“双峰双高”的“三双”特征,为保证电力系统安全稳定高效运行,必须加速推进源网荷储一体化和多能互补发展,通过多能互补综合能源系统建设,保障大规模新能源顺利消纳。

实现碳达峰、碳中和的中长期气候目标已成为国家发展重大战略。园区作为城市的基础单元,是极为重要的人口和产业聚集区,集聚起了产业、功能、创新、人力等各类资源要素,承载了产业实体运营、促进产业增量发展的重要区域,具有经济基础好、能源消耗大、产业集聚等特点,实现园区的零碳升级决定了“双碳”战略落地实践的成效和速度。

目前,全国各地市拥有各类园区1.5万个,园区产出对中国经济的贡献度达到30%以上。在双碳目标背景下,加快推进园区低碳化改造和产业升级,打造低碳示范园区,实现园区绿色发展,正成为众多高能级园区的普遍选择。都将打造绿色、低碳、高质量发展的示范园区作为长期目标。

园区用能主要体现在厂房楼宇、企业及道路等基础设施方面,推进能源低碳化,重点从两方面发力:

提高能源综合使用效率:鼓励企业采用节能技术,建设企业能源管理中心,提高重点用能企业的能源效率,确立重点行业能效标杆,加强强制性能效标准管理。推广合同能源管理,鼓励企业利用合同能源管理实施节能改造。

优化能源结构:化石能源方面,要逐步降低煤炭等使用规模,推广煤炭高效清洁利用技术,提高非化石清洁能源、可再生能源的使用比重,加快碳捕捉、封存和利用技术的应用推广。

02.

面临的问题PartTwo

传统园区面临着较分散、低效、非智能的难题

传统园区的楼宇和区域之间都是分散的,相互都是独立的存在,在数据分析、资源共享和安全管理等方面依旧采用人工的方式处理,缺乏智能化的管理模式,楼宇或区域数据缺乏互联共享,园区没有利用现有技术进行合理化升级和运用。

能源消费结构不合理,节能减排压力巨大

能源消费结构不合理,传统能源的使用比例过高,给园区节能减排带来巨大压力。

管理粗放,能源使用情况难以实时掌控

充足高效的能源是园区运营和服务的重要支撑资源,水、电、燃气等能源占据了园区运营成本较大比例,目前无法有效对能源浪费情况进行精准监控。同时,缺少对园区内多种能源之间的协同管理。

新能源应用比例不高,难以量化引入价值光伏发电、风力发电、储能站的建设如火如荼,是否值得投入?投入的成本多久能收回?怎么样调度才能实现效益 化?这些问题直接影响了园区开发利用可再生能源的积极性。

03.

产品介绍PartThree

海颐软件的智慧园区低碳综合能源管理平台,基于能源互联网技术、云平台、微服务架构、大数据、移动互联、人工智能技术、三维建模以及能源需求侧管理技术,从顶层设计,基于源网荷储的模式,将楼宇智能集控、智慧能源系统、园区家居智能化、数字孪生系统等业务进行集约化管理,通过对园区能源系统进行智能化集成升级或改造,将感知控制终端延伸到暖通空调、配电柜、电机、风、光、储能、照明、电动汽车等各类用户侧能源设备,构建园区级源、网、荷、储的物联通信和智能互动体系,完成对园区配用电管理、智能建筑、智能家居以及园区智能照明、智能空调等设备或应用系统的整合,集数据采集、远程监控、大数据分析、运行诊断等功能为一体,实现园区配用电监测、智能终端设备监控、能效管理、用能诊断、新能源监控、多能协同互补、优化调度、需求响应、碳排放管理等业务,并且构建了满足于国家双碳目标和新型电力系统构建的一体化平台。

海颐软件具备从项目规划设计、方案编制、现场施工、数据调试、工程验收这个全流程的集成能力,以智慧园区低碳综合能源管理平台为核心,依托数字孪生全要素业务场景,以建设“能源低碳化、管理智能化、运营创新化”为智慧低碳园区核心目标,满足各类园区能源综合利用及管理的需求,打造“绿色低碳+清洁能源+数字化+智能化”的低碳零碳示范园区、创新基地、发展样板,促进国家双碳目标的有效实现。

1.融入先进技术,构建智能化、低碳化的能源管理体系

智能化、低碳化的园区以互联网为基础,依托先进的云大物移智技术和平台,融合三维建模等技术,实现园区内传统能源和新能源数据的采集和互联互通,通过模拟仿真和调度,实现多能协同、微电网、虚拟电厂等模式的构建,通过对园区内企业及行业的能源数据的监控预警、分析和评估、行业数据对标等管理,促进智能化的能源管理体系构建,结合园区内碳数据的采集、排放等轨迹的管理应用,提高园区综合能效利用率,加大清洁能源的消纳,实现园区低碳化管理,促进园区经济可持续发展和产业价值链提升。

2.构建区域智慧能源模式,使园区能源管理智能化

对园区内各单位所消耗的能源实现在线监测、动态分析和集中管理,实现精细化、信息化能源管理,构建园区智慧能源新模式,通过“自主负荷、主动响应”新机制以及永久性或临时性节能技术和手段,可有效降低能源消耗,实现能源的动态需求响应和园区能源的优化调度,提升园区能源转换效率。

基于物联网技术,构建多能数据采集、分析、挖掘的一体化平台

为了更好便于园区数据的采集,构建了传统能源和新能源一体化采集的物联网平台,可以满足多厂家、多终端、多规约的数据智能化采集,利用大数据分析、可视化展示等技术,可从性能、可靠性、易分析性、安全性、效率等方面应对海量终端和海量数据的采集/监控任务。为园区内新能源充分消纳、碳指标的降低提供了支撑条件。

构建综合服务体系,满足用户多样化互动需求

构建需求侧高效灵活的综合能源服务体系,整合需求响应系统、能源管理系统、智能用电运维系统、电动汽车充放电管理系统、能效服务系统等,为用户提供多样化的综合性的互动服务。

构建园区能源管理一张图,多级能源协调控制,实现资源配置优化

通过电力物联网+3D建模技术,将新能源电站以一张能量图的方式对关键数据进行展示,实现园区配用电监测、用电设备监控、能效管理、充电桩管理、光伏及储能协调优化调度等,通过多级能源协调控制方法,实现园区内分布式电源、配电网、多元化负荷等资源的优化利用,加强能源侧与用户侧双向互动,实现多能流协同的能源管理,为园区内各类能源的运行和管理、优化协调利用提供技术支撑。实现各种能源的互相补充利用和综合使用率,提高能源输出和利用效率提升分布式资源管理水平,促进新能源消纳。促进区域内冷热电气综合能源网络建设,开展多能源形式的综合运营,促进区域内的新能源发展。

3.基于源网荷储的模式,构建园区智慧大脑

运行监控,提高能源利用效率

通过采集充电桩、光伏、风电、储能等设施运行状况,可实时掌握设备动态,直观展示设施实时情况及发电量、发电功率、用电情况等重要指标。

利用对新能源设备采集得到的数据,与园区配电监测的用电数据进行对比、分析,可统计园区总体用电情况、清洁能源所占比例、清洁能源节约电费等情况,实现对园区内用电设备和新能源设备的运行监控。基于采集数据,可监控分析园区配电房低压出线回路、示范区域内每台空调、智能插座以及各支路用电(空调、照明、插座等)的能源消耗情况,进而按照分项用电、分类用电等维度统计分析能耗。

仿真模拟,优化能源调度

优化调度模拟

通过数据仿真模拟园区优化调度,主要包括园区负荷模拟、发电模拟、成本 优化调度、碳排放 优化调度、虚拟电厂优化调度及效益评价等。

需求响应模拟

通过数据模拟、互动模拟功能,可对园区设备情况(光伏、风机、储能、充电桩、空调设备等)进行综合响应潜力评估,根据园区负荷缺口、负荷预测结果可进行园区需求响应以及需求响应效果评估。

分布式能源调度模拟

结合分布式能源、储能形势,建立分布式智能调度优化模型,结合白癜风开展用户用能情况预测,可对园区可控资源进行能量平衡和调度策略建议,实现园区光伏、风电、储能、充电桩、智能用电等多种能源形式的互联互通和协同控制。

4.挖掘用户碳能价值,布局新业态

智慧园区低碳综合管理平台,通过对园区内建筑能耗和碳排放进行实时监测和对能耗数据的统计与分析,进行科学选择和帮助制定用能方案,在整体上对园区建筑能源消耗和碳排放进行协调控制,以达到绿色和低碳的目的。

为了辅助园区更好地做好碳管理及服务,平台提供碳资产管理服务、碳交易辅助服务,集中管理排放配额,支持实时更新核算公式自动生成排放报告,实现内部资源共享,智能分析价格趋势,为碳交易提供支撑,帮助更多企业提高碳资产运作效益,推动企业绿色低碳转型,促进新能源发展,倡导用户绿色用能,为“30·60”双碳目标作出贡献。

04.

产品价值PartFour

基于可再生能源消纳构建碳中和科学化管理体系

利用先进的能源技术,将园区的能源消费、能源供给过程进行优化管理,并向用户充分展示能源利用情况,增加智慧清洁能源的使用比例,提升园区节能减排,实现碳减排目标。

能源数据全息感知,实现能源集约化、精细化管控

通过楼宇集控的实时管控,对楼宇监控设备实行精细化的管控,使控制能源的策略,能源使用切换灵活,可加大清洁能源的消纳,减少碳排放,实现环保、安全等智能化大楼。

运用数字孪生技术,可视化体验提升服务能力

基于数字孪生技术开发可视化分析模块,实现沉浸式可视化和分析可见性,实现运维可视化、检查状态、执行分析并形成深度见解,从而预测和优化性能。

多能协同下的需求侧响应,实现用能优化控制,节约成本

多能协同模式的需求响应,对用户侧如屋顶光伏、电储能、储冷储热储气、可调负荷、电动汽车等多种能源形式,进行多能需求响应潜力的评估(形成类似虚拟电厂的模式),然后响应潜力评估与能源态势相结合,实施多能协同需求响应及效果评价,再基于效果评价改进响应模型,形成一个闭环的优化改进策略。

05.

典型案例PartFive

广东某设计院智慧能源管理平台

基于源网荷储的模式,对园区内的传统能源和新能源的发用电数据进行采集,在园区内构建微电网等模式,实现了智慧用能、多能协同、模拟仿真、需求响应等应用功能,并对园区内的智能开关、通信终端等进行配置或改造,实现发用能数据全链条打通,实现园区能源一体化、智能化、数字化管理。

山东某电子智慧园区建设项目

通过对园区供、配、用能系统的建设改造,建立园区电、水、热、气等能源的用能分析与优化模型,制定多能协同优化策略、能效提升策略和能源供需平衡策略,实现园区能源结构智能优化配置,提高园区能源利用率,降低整体能耗。

东莞某能源公司园区综合能源互联共享平台

依托平台构建智慧能源生态体系,以创建能源服务市场为目标,基于统一数据中心,实现分布式资源和低压实时调控、资源配置优化、服务实时共享,为用户提供节能、改造、项目实施等方案,提高用户黏性,为企业拓展多样化的增值业务,促进区域能源的优化与清洁能源的消纳。

结语.

Epilogue

园区智慧能源低碳化发展模式是一种立足当前、面向未来的综合解决方案,在提升园区用能管理水平、降低用能成本的同时,提高供电可靠率和可再生能源比例,提升新能源、分布式能源、储能、虚拟电厂、智能楼宇、智能配用电、碳排放管理方面的规划建设和优化调度能力,为智慧城市、能源互联网方向的业务拓展提供支撑。利用智慧能源低碳发展模式积累的数据和多能互补、协同运行能力,可建设满足“源—网—荷—储”互动的区域能源网和新型电力系统构建,利用互联网思维与服务连接并优化供给侧和用户侧,形成可复制、可推广的发展模式。

End

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