鑒于可觀的節(jié)能潛力，高校正在成為綜合能源服務的重要市場。數(shù)據(jù)顯示，全國高校的能源消耗占社會總能耗的10%，大學生人均能耗是居民人均能耗的4倍。作為全國高校首個綜合能源服務項目，上海電力大學智能微網(wǎng)示范項目在智慧能源管理系統(tǒng)、信息化技術和標準、應用技術等方面都有所創(chuàng)新。示范項目自2018年12月正式運行以來，受到了各方面的廣泛關注，已接待政府、企業(yè)、高校、軍隊等團體參觀交流累計300余次。參觀方紛紛給予好評，并表達了以此項目為藍本進行推廣復制的意愿。特別是上海市政府表示下一步將在上海市高校范圍內(nèi)進行推廣，充分發(fā)揮示范項目的引領作用。
示范項目對國內(nèi)綜合能源服務產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了一定的帶動作用，并入選《2020綜合智慧能源優(yōu)秀項目案例集》，獲得“綜合智慧能源優(yōu)秀示范項目”稱號。未來，可考慮優(yōu)先在有新校區(qū)建設、改造計劃或能耗考核壓力的部屬、省屬高校中推廣，充分結(jié)合高校所在地區(qū)的資源稟賦以及高校用能特點等，開展綜合能源服務項目策劃及實施。
項目概況
上海電力大學現(xiàn)有全日制在校生1.2萬余人，分散在楊浦、浦東兩個校區(qū)。目前，上海電力大學在浦東臨港中心城區(qū)的臨港新校區(qū)作為未來的主校區(qū)，占地面積約960畝（地上建筑面積規(guī)劃64萬平方米），分三期建設，已建成一、二期工程，主要包括教學樓、學院樓群、行政樓、食堂、學生公寓、地下車庫等，建筑面積27.4萬平方米，入駐學生1萬余人。臨港新校區(qū)主要能源負荷包括空調(diào)、照明及動力、設備用電、食堂燃氣及校區(qū)冷熱水等，用能需求主要為電、熱水、制冷、制熱、燃氣，其中，總的用電負荷約為7753千瓦，用熱水負荷為2315千瓦。
隨著辦學規(guī)模的不斷擴大,建筑面積大幅增加,建筑能耗費用也逐漸飆升,使得高校成為重要的能源消耗大戶。建立綠色智能的能源供應系統(tǒng)，提高能源利用效率，降低能源消耗既是校方響應國家節(jié)能減排方針政策的重要任務之一，也是在新校區(qū)建設中必須解決的痛點問題，急需合作伙伴幫助完成以人為本、智能化、信息化、體現(xiàn)綠色及能源電力特色的綜合性校園的規(guī)劃設計與實施落地。
工程自2018年4月20日開工建設，與新校區(qū)主體建設工程同步推進，示范項目作為上海市及高校唯一入選的微電網(wǎng)示范項目，所有工作均已高質(zhì)量完成，2018年12月18日順利通過竣工驗收。截至目前，已安全穩(wěn)定運行超過一年。
示范項目充分利用上海電力大學臨港新校區(qū)風、光資源，以智慧能源管理系統(tǒng)為核心，綜合應用儲能、多能互補等先進的能源技術，構(gòu)建了發(fā)用一體化的綠色智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)清潔能源集約高效利用和源網(wǎng)荷協(xié)同運行。示范項目主要建設內(nèi)容包括1套智慧能源管理系統(tǒng)、裝機容量2兆瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)、300千瓦風力發(fā)電系統(tǒng)、1套混合儲能系統(tǒng)（150千瓦×2小時鉛炭電池、100千瓦×2小時磷酸鐵鋰電池及100千瓦×10秒的超級電容）、49千瓦光電一體化充電站、10棟公寓樓太陽能+空氣源熱水系統(tǒng)以及5桿智慧路燈。
技術路線
上海電力大學綜合能源系統(tǒng)由國網(wǎng)綜合能源服務集團有限公司、國網(wǎng)（北京）綜合能源規(guī)劃設計研究院有限公司規(guī)劃、設計、施工并運營，充分利用了新能源、智能電網(wǎng)等能源技術和大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術，將自身能源系統(tǒng)打造成為一套具備一定前瞻性、先進性、展示性、教學性等功能的能源系統(tǒng)，充分體現(xiàn)電力系統(tǒng)高校的特色及電力技術發(fā)展趨勢，實現(xiàn)能源的可靠、穩(wěn)定、清潔、高效供應，降低了系統(tǒng)運行維護成本。
新校區(qū)綜合能源系統(tǒng)建設以智能能源管控系統(tǒng)為主線，實現(xiàn)與校園微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、建筑群能效監(jiān)測管理系統(tǒng)、太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)、室內(nèi)照明智能控制等系統(tǒng)的信息集成和數(shù)據(jù)共享。滿足學校對新能源發(fā)電、園區(qū)用電、園區(qū)供水等綜合能源資源的動態(tài)實時監(jiān)控與管理。
具體建設內(nèi)容如下：
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)：應用先進的數(shù)據(jù)采集、通信和監(jiān)視系統(tǒng)，實時監(jiān)控光伏發(fā)電、發(fā)電質(zhì)量和工作狀態(tài)，包括并網(wǎng)電量、電能參數(shù)，以及環(huán)境溫度、風速、太陽能輻射量等數(shù)據(jù)。發(fā)電系統(tǒng)分布于全校21棟建筑屋面及一個光電一體化充電站車棚棚頂，安裝總?cè)萘?061千瓦，為校區(qū)供應清潔能源的同時，也為學校師生免費提供研究新能源技術的場所。
太陽能空氣源熱泵熱水系統(tǒng)：系統(tǒng)采用一種可靠的、環(huán)保節(jié)能的熱水系統(tǒng)形式，只使用太陽能和少量的電能，對環(huán)境沒有任何影響。太陽能空氣源熱泵熱水系統(tǒng)分布于10棟公寓樓屋面，每棟樓采用空氣源熱泵及太陽能集熱器組合形式，全天可供應熱水800噸，保證全校一萬余名師生的熱水使用需求。
風力發(fā)電系統(tǒng)：風力發(fā)電系統(tǒng)采用一臺300千瓦水平軸永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組，與光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)組成微電網(wǎng)系統(tǒng)。
智能微網(wǎng)：通過采用光伏發(fā)電、風力發(fā)電、儲能等發(fā)電技術，智能變壓器等智能變配電設備，電動汽車充電站等用電設備，結(jié)合電力需求側(cè)管理和電能質(zhì)量控制等技術，構(gòu)建智能微網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)用電信息自動采集、供電故障快速響應、綜合節(jié)能管理、智慧辦公互動、電動汽車充電服務、新能源接入管理。
智慧能源管控系統(tǒng)：實現(xiàn)了與智能微網(wǎng)、校園建筑群能耗管理系統(tǒng)、校園太陽能+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)等的信息集成及數(shù)據(jù)共享，滿足學校對新能源發(fā)電、園區(qū)用電、園區(qū)供水等綜合能源資源的動態(tài)實時監(jiān)控與管理，對各項能源資源利用情況進行統(tǒng)計、分析、比較、匯總，形成對能源使用效率和節(jié)能量的綜合評估，為決策者提供實施能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并根據(jù)管理者的需求，實現(xiàn)各種節(jié)能控制系統(tǒng)綜合管控，逐步打造創(chuàng)新節(jié)能模式。
運作模式
在商業(yè)模式方面，示范項目采取能源托管模式，由國網(wǎng)綜合能源服務集團有限公司投資。示范項目充分考慮了上海電力大學辦學特色，將項目規(guī)劃融入校園整體規(guī)劃，立足校園真實場景的大規(guī)模實景性應用，將學生培養(yǎng)、輔助科研實驗等學科建設與能源系統(tǒng)建設相結(jié)合，真正做到了服務校園生產(chǎn)生活的實際效果，既為學校節(jié)省能源費用，又為學校升級、培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)人才和獲得博士學位授予點提供有力支撐。
在技術方面，示范項目采用光熱、光伏、風電多能互補、節(jié)能等高效能源供應技術，通過優(yōu)化節(jié)約的能源使用方式，以及專業(yè)高效的運營，有效提高了校園的能源利用率，響應國家節(jié)能減排的方針政策，在國內(nèi)率先打造綠色低碳智慧校園。
從經(jīng)濟效益分析，項目滿足校園“綠色低碳、智慧高效”建設目標的同時，也實現(xiàn)了經(jīng)濟可行。整個校園用能有20%是由新能源提供的，校方可以獲得新能源價格折扣的經(jīng)濟收益。
從社會效益分析，校區(qū)內(nèi)新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)及儲能系統(tǒng)承擔了校區(qū)約20%的電力供應，通過新能源自主供電和綜合能源管控系統(tǒng)管理，學校能耗比同規(guī)模校園降低了近30%，年減排二氧化碳約2243噸，年減排二氧化硫約67噸。
（作者均供職于國網(wǎng)綜合能源服務集團有限公司）
來源：能源評論雜志
