中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:從2015年最早提出綜合智慧能源概念,到2016發(fā)布綜合智慧能源發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃、工作指導(dǎo)意見,再到2020年5月正式組建綜合智慧能源科技公司作為平臺(tái)公司,國家電投集團(tuán)綜合智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已邁入快速路。
國家電投集團(tuán)“綜合智慧能源產(chǎn)業(yè)”一般是指:以數(shù)字化、智慧化能源生產(chǎn)、儲(chǔ)存、供應(yīng)、消費(fèi)和管理與服務(wù)為主線,追求橫向“電、熱、冷、氣、水、氫”等多品種能源協(xié)同供應(yīng),實(shí)現(xiàn)縱向“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-用”等環(huán)節(jié)之間互動(dòng)優(yōu)化,向終端用戶提供綜合能源一體化解決方案,構(gòu)建“物聯(lián)網(wǎng)”與“務(wù)聯(lián)網(wǎng)”(服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))無縫銜接的能源生態(tài)體系。
2020年7月,國家電投召開綜合智慧能源技術(shù)方案推介會(huì),發(fā)布綜合智慧能源24個(gè)典型場景解決方案,包括智慧城鎮(zhèn)型(智慧城區(qū)、智慧供冷、智慧供熱、增量配電網(wǎng)4個(gè)場景)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)型(街區(qū)、空港、港口、海島、高鐵站、園區(qū)儲(chǔ)能、智慧社區(qū)、工業(yè)園區(qū)8個(gè)場景)、集群樓宇型(醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓、軍營哨所、大型商業(yè)、固定場站、數(shù)據(jù)中心7個(gè)場景)、能源基地型(核能+、風(fēng)電+、光伏+、水電+、煤電+5個(gè)場景)。
智慧城鎮(zhèn)型
面向城市新老城區(qū),結(jié)合新型智慧城市建設(shè)要求,著力解決城市對(duì)能源需求大、種類多、環(huán)保要求高、綜合能效低等痛點(diǎn)難點(diǎn)問題,結(jié)合智慧建筑、智慧交通、智慧信息等手段,打造能源安全、可持續(xù)可再生、綠色環(huán)保、節(jié)能高效的智慧城市整體解決方案。
1、智慧城區(qū)
案例:廣州市南沙區(qū)是國家級(jí)新區(qū)、自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)、粵港澳創(chuàng)新發(fā)展示范區(qū),是廣州城市副中心、大灣區(qū)幾何中心。
解決方案:
1、協(xié)助政府進(jìn)行智慧城市頂層設(shè)計(jì),利用能源流全覆蓋特性,融合交通流、社交人流、物質(zhì)流、信息流等,構(gòu)建多智流網(wǎng)絡(luò)。將多智流的網(wǎng)絡(luò)融入到智慧城市當(dāng)中。構(gòu)建以政府為主導(dǎo)的“社會(huì)”5.0示范區(qū),實(shí)現(xiàn)“智生產(chǎn)+智生活+智生態(tài)”。
2、充分利用本地資源,(風(fēng)、光、生物質(zhì)、潮汐能、可燃冰、水源熱泵等),以及燃?xì)?,提高?dāng)?shù)啬茉醋越o率和清潔化水平。
3、重點(diǎn)在工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域開展節(jié)能降耗;推廣綠色建筑和集中供冷。
4、建設(shè)氫能利用示范基地,打造大灣區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)樞紐;助力綠色交通體系建設(shè),大力推動(dòng)電動(dòng)汽車和氫能汽車發(fā)展。
2、南方智慧供冷
案例:廣東珠海橫琴綜合智慧能源一期供冷站
以3號(hào)供冷站為例:項(xiàng)目采用雙工況電制冷+冰蓄冷、常規(guī)電制冷、蒸汽溴化鋰機(jī)組(驅(qū)動(dòng)熱源蒸汽來自橫琴熱電)多種供冷系統(tǒng)。項(xiàng)目符合國家現(xiàn)行能源、環(huán)保等政策,解決了分散供冷在能源利用率低、運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)、安全及可靠性低等問題。
3、北方智慧供熱
案例:山西鋁業(yè)工業(yè)廢熱供熱項(xiàng)目
以廠內(nèi)6臺(tái)焙燒爐煙氣余熱為熱源,建設(shè)2套余熱回收裝置,配套供熱首站和管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)供熱面積400萬平米。項(xiàng)目使用無機(jī)鹽余熱回收技術(shù),無機(jī)鹽溶液具有強(qiáng)烈吸濕性,在噴淋塔內(nèi)和煙氣逆流運(yùn)行,吸收煙氣中的水蒸汽,也吸收煙氣中水蒸汽潛熱和煙氣顯熱,最終利用高溫溶液加熱熱網(wǎng)循環(huán)水。改造后,排煙溫度由150℃降至90℃,實(shí)現(xiàn)煙氣消白的同時(shí),充分利用了工業(yè)廢熱供熱。同時(shí)每小時(shí)可回收水116.8噸,年節(jié)水42萬噸。
4、增量配電網(wǎng)
實(shí)例:鄭州航空港增量配電業(yè)務(wù)試點(diǎn)項(xiàng)目
項(xiàng)目由興港電力有限公司作為業(yè)主,按照特許權(quán)模式投資運(yùn)營,建設(shè)了110千伏輸配電工程3座,10千伏配網(wǎng)工程22座,初步搭建了航空港區(qū)域內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò)。園區(qū)建設(shè)2 X 15MW+2 X 30MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和3X6MW后置汽輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量108MW,接入了華潤的風(fēng)電和光伏。探索“源網(wǎng)荷儲(chǔ)“一體化,為區(qū)域?qū)崿F(xiàn)低碳綠色循環(huán)發(fā)展,為企業(yè)能源利用降本增效,實(shí)現(xiàn)與增量配電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展做出了有益探索
能源基地型
以大型能源基地為依托,結(jié)合區(qū)域負(fù)荷特征及電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻需求,著力解決機(jī)組利用小時(shí)數(shù)低、能源利用效率低、空間不平衡、時(shí)間不平衡等痛點(diǎn)難點(diǎn)問題,結(jié)合儲(chǔ)能、氫能、儲(chǔ)熱、供熱等方式,打造具有多能互補(bǔ)、削峰填谷、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、多元發(fā)展等功能的能源基地整體解決方案。
1、核能+
解決方案:1、核能+供熱:利用核能實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。2、核能+海水淡化:利用核能發(fā)電或核能蒸汽來實(shí)現(xiàn)規(guī)?;K?,提升海水淡化的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。3、核能+供熱+海水淡化+水熱同傳:綜合利用核能+供熱+海水淡化,實(shí)現(xiàn)一根管道水熱同傳,提高經(jīng)濟(jì)性。4、核能+綜合:依托核電基地,綜合利用周邊可再生能源發(fā)電、制氫、儲(chǔ)能,形成滿足電、熱、冷、水、氫、儲(chǔ)等多元化能源網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)可再生能源消納,提高能源綜合利用效率。
2、風(fēng)電+
案例:大連某風(fēng)電場示范項(xiàng)目
項(xiàng)目建設(shè)98.8MW風(fēng)電場;配置10%的電池儲(chǔ)能系統(tǒng);對(duì)提高風(fēng)電并網(wǎng)的接納能力,調(diào)整電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu),改善調(diào)峰需求,參與調(diào)度調(diào)頻,提高電網(wǎng)的供電可靠性和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力,為風(fēng)電的開發(fā)提供有利條件,發(fā)揮大規(guī)模儲(chǔ)能電站在發(fā)電側(cè)、電力系統(tǒng)側(cè)的作用,充分顯示儲(chǔ)能電站的運(yùn)行效果,將產(chǎn)生重大的示范意義。
3、光伏+
案例:小崗村美麗鄉(xiāng)村
項(xiàng)目內(nèi)容:在小崗村建設(shè)清潔能源光伏發(fā)電系統(tǒng)、地源熱泵供冷供暖系統(tǒng)、光伏農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、生物質(zhì)處理系統(tǒng)、能源管控與服務(wù)平臺(tái)和智慧農(nóng)村大數(shù)據(jù)(天樞云)平臺(tái),融合小崗村能源農(nóng)業(yè)等元素,打造生態(tài)小崗、智慧小崗、幸福小崗。
實(shí)施效果:建成后小崗村將實(shí)現(xiàn)100%清潔能源消費(fèi)、100%清潔能源供暖和100%農(nóng)作物秸稈綜合利用率,成為農(nóng)村綠色發(fā)展的示范標(biāo)桿項(xiàng)目。
4、水電+
案例:長洲水電水光互補(bǔ)項(xiàng)目
長洲水利樞紐光伏電站由廣西長洲水電開發(fā)有限責(zé)任公司開發(fā)建設(shè),已并網(wǎng)發(fā)電,利用水電站的智能調(diào)節(jié)功能,達(dá)到“光水互補(bǔ)”效果。15臺(tái)42MW機(jī)組,20MW地面光伏。長洲水電站水力發(fā)電量達(dá)65005萬千瓦時(shí),光伏發(fā)電量為314.9萬千瓦時(shí)。棄水制氫。
5、火電+
案例:內(nèi)蒙古某循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目
用煤發(fā)電、用電煉鋁、以鋁帶電、以電帶煤,在霍林河地區(qū)形成了年消耗900萬噸劣質(zhì)褐煤的火電、風(fēng)電、電解鋁和具備獨(dú)立運(yùn)行能力自備電網(wǎng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群,構(gòu)建了全國首個(gè)高載能產(chǎn)業(yè)清潔發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群示范區(qū),實(shí)現(xiàn)了循環(huán)發(fā)展、綠色發(fā)展、低碳發(fā)展。
集群樓宇型
面向群體建筑,根據(jù)建筑功能屬性,提供綠色建筑整體解決方案。綠色建筑指在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源,包括節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等,保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、舒適和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑物。綠色建筑技術(shù)注重低耗、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、集成與優(yōu)化,是人與自然、現(xiàn)在與未來之間的利益共享,是可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)手段。
1、醫(yī)院
案例:湖北麻城醫(yī)院分布式能源站
規(guī)模:二級(jí)甲等醫(yī)院,建筑面積21萬m2,總床位2300張解決方案:天然氣三聯(lián)供+屋面光伏+電制冷+燃?xì)忮仩t+智慧管控。
效果:項(xiàng)目總投資為3594萬元,能源綜合利用率高達(dá)78.9%?設(shè)置智慧管控平臺(tái),降低用能15.1%,資本金內(nèi)部收益率13%。
2、學(xué)校
案例:大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院綜合智慧能源項(xiàng)目
新建了75臺(tái)制熱循環(huán)的空氣源熱泵替代了原有燃煤鍋爐,對(duì)校區(qū)近14萬平方米面積實(shí)施了高質(zhì)量集中供熱。3臺(tái)專門用來提供浴池?zé)崴目諝庠礋岜煤头稚⒃诮虒W(xué)區(qū)和生活區(qū)的86臺(tái)開水凈水機(jī),每日不間斷地恒定供給洗浴熱水和潔凈飲水。采用“合作-投資-運(yùn)營”CBO合作模式。大發(fā)能源分公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目統(tǒng)一管理,引入第三方中科公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目投資、建設(shè)和運(yùn)營,一次性獲取551萬元供熱補(bǔ)貼,按設(shè)備收益期15年計(jì)算,項(xiàng)目實(shí)施后年平均利潤可增加約43萬元。
3、辦公樓
案例:未來科學(xué)城綜合智慧能源示范項(xiàng)目
一期項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模:881.1kWp屋面光伏+6.5kWp地面光伏+2x1kW微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組+150kW/300kWh磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng);二期項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模:800m3雙蓄水罐15#樓供熱改造+50Nm3/h堿性水電解槽制氫+充電樁與5G智能燈桿+綜合智慧能源管控平臺(tái)。該項(xiàng)目建成后企業(yè)自供電率達(dá)到18%,實(shí)現(xiàn)了部分綠色建筑改造,推進(jìn)了綠色電力入網(wǎng)。
4、軍營哨所
案例:葫蘆島某基地哨所綜合智慧能源項(xiàng)目
項(xiàng)目結(jié)合地區(qū)資源稟賦采用風(fēng)光儲(chǔ)技術(shù),設(shè)置一臺(tái)1.5MW智能風(fēng)機(jī),結(jié)合分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),柴油發(fā)電機(jī)作備用,實(shí)現(xiàn)用能可靠、安全,解決哨所市電、供暖無法接入、用能安全等難點(diǎn),推進(jìn)哨所綠色、智慧化能源供應(yīng)。
5、大型商業(yè)
案例:寶之谷國際會(huì)議中心項(xiàng)目
1.新建空氣源熱泵(106kW×22)、污水源熱泵(85kW)與電鍋爐(630kW×2),替代園區(qū)燃?xì)忮仩t供暖。
2.新建斜溫層儲(chǔ)熱/儲(chǔ)冷水罐(1100m3)。
3.新建電儲(chǔ)能系統(tǒng)。
4.新建光伏車棚以及電動(dòng)汽車充電樁兩臺(tái),擴(kuò)建屋頂分布式光伏。
5.新建垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2kW)。
6.新建智慧路燈:主要路口布置2臺(tái)。
7.部署綜合智慧能源管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)園區(qū)能源精細(xì)化管理。
6、固定場站
案例:國家電投中關(guān)村延慶園加氫站
這是國家電投助力北京冬奧會(huì)的創(chuàng)新示范項(xiàng)目,也是國家電投首座加氫站。項(xiàng)目申報(bào)了科技部“科技冬奧-氫能出行”重點(diǎn)專項(xiàng)課題,參與制、儲(chǔ)、運(yùn)、加氫全供應(yīng)鏈智慧網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
7、數(shù)據(jù)中心
案例:北京某數(shù)據(jù)中心能源站項(xiàng)目
本項(xiàng)目在原有配置基礎(chǔ)上增加了一套內(nèi)燃機(jī)-溴化鋰供能系統(tǒng),利用北京市峰谷電價(jià)差,白天采用內(nèi)燃機(jī)-溴化鋰供能,晚上采用市電供能。同時(shí),冬季氣溫較低時(shí)采用自然冷卻方式。該方案降低了PUE,同時(shí)降低了客戶用能成本。
產(chǎn)業(yè)園區(qū)型
面向工業(yè)園區(qū)、高新園區(qū),根據(jù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)同類產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)特征,針對(duì)交通物流、石油石化等不同類型園區(qū)用能需求,結(jié)合用能種類多、企業(yè)間資源共享差、能耗高、價(jià)格高等痛點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)打造能源可靠性高、梯級(jí)利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)整體解決方案。
1、街區(qū)
案例:集美大紅門直流光儲(chǔ)充一體化電站
本項(xiàng)目采用直流光儲(chǔ)充一體化供電技術(shù),建設(shè)1.4MWP光伏+12.7MWh儲(chǔ)能+24個(gè)直流充電樁,實(shí)現(xiàn)了分布式電源的就地消納并緩解了區(qū)域配電容量不足的問題。該方案有利于實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電的就地消納,促進(jìn)綠色電力的應(yīng)用;儲(chǔ)能系統(tǒng)通過將谷電吸納,并在峰值電價(jià)時(shí)段的釋放,實(shí)現(xiàn)峰谷價(jià)差套利,降低街區(qū)目標(biāo)商業(yè)用戶的用電成本。
2、空港
案例:北京大興國際機(jī)場綜合供能項(xiàng)目
本項(xiàng)目采用光伏發(fā)電技術(shù),設(shè)置屋頂光伏和地面光伏,實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用。同時(shí)將地源熱泵+燃?xì)忮仩t+鍋爐余熱回收+冰蓄冷有機(jī)結(jié)合,形成穩(wěn)定可靠的復(fù)合式供能系統(tǒng)。使得可再生能源+清潔能源總利用率達(dá)到12%,為全國空港之最。解決了空港能耗大,用能要求高等難點(diǎn)痛點(diǎn),推進(jìn)了綠色電力入網(wǎng)。
3、港口
案例:營口港起重機(jī)能量回收系統(tǒng)
輪胎式集裝箱起重機(jī)電能回饋技術(shù)也在越來越多的港口(如營口(新世紀(jì))集裝箱碼頭,2018年3月實(shí)施改造,5年可回收技改費(fèi)用)開始應(yīng)用。能量回饋技術(shù)應(yīng)用目前相對(duì)成熟,即將機(jī)械工作時(shí)產(chǎn)生的能量回送到交流電網(wǎng)中,同時(shí)供附近其他用電設(shè)備使用,設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)消耗電網(wǎng)電能下降,從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。
4、海島
主要特點(diǎn):離網(wǎng)。
主要問題:(1)柴油發(fā)電:污染重;成本高;運(yùn)輸難(2)淡水短缺(3)海島固廢處理難。
解決方案:(1)可再生能源+儲(chǔ)能;智能微網(wǎng)(2)太陽能+集裝式海水淡化(3)垃圾分類,固廢處理。
5、高鐵站
案例:太原南站節(jié)能優(yōu)化改造
措施:1、照明節(jié)能解決方案。站內(nèi)目前所有燈具總功率共1014.82kW,每年消耗約366.12萬度電。如將所有燈具更換為LED燈具,每年耗能減少167.68萬度左右,可降低45.8%的照明能耗。
2、空調(diào)系統(tǒng)解決方案。使用新風(fēng)調(diào)節(jié)、氣流組織優(yōu)化、分布式送風(fēng)等技術(shù),降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。使用磁懸浮變頻等技術(shù),提高空調(diào)系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)行效率。
3、屋面光伏發(fā)電解決方案。屋頂建筑面積為45288m2,采用10026塊440Wp組件,裝機(jī)容量約4.4MW,年發(fā)電量約為445.28萬kwh。
4、升降電梯節(jié)能解決方案。電梯電機(jī)和電梯控制系統(tǒng)頻繁工作,在啟停階段會(huì)浪費(fèi)大量電能。推薦增設(shè)電梯能量回饋設(shè)備。節(jié)能設(shè)備可一拖四組電梯,每組電梯節(jié)電率達(dá)25%-50%。
5、綜合智慧能源管控平臺(tái)解決方案。建設(shè)綜合智慧能源管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)屋面光伏、充電樁、供冷供熱系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、用戶側(cè)設(shè)備集中監(jiān)控及管理。優(yōu)化空調(diào)末端的運(yùn)行策略,如8:00~20:00開啟所有末端,5:00~8:00、20:00~24:00開啟一半末端,24:00~5:00空調(diào)末端開1/4。可使空調(diào)系統(tǒng)年用電量1235萬kwh,降低至1049萬kwh,年節(jié)約186萬度電。
6、園區(qū)儲(chǔ)能
案例:格爾木光伏電站儲(chǔ)能項(xiàng)目(光伏電站+儲(chǔ)電)
2.5MW/5MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)+50MW的光伏,移峰填谷減少棄光損失,提升發(fā)電收益;跟蹤計(jì)劃出力、平滑輸出,降低因“兩個(gè)細(xì)則”考核造成的罰款損失。
7、智慧社區(qū)
案例:西安航天基地智慧谷小區(qū)
小區(qū)入口處設(shè)置了人臉識(shí)別門禁系統(tǒng),業(yè)主只需“刷臉”就能進(jìn)入。訪客可提前聯(lián)系業(yè)主,通過美麗家園系統(tǒng)進(jìn)行訪客預(yù)約,然后掃描一碼通便可進(jìn)入小區(qū)。在智慧谷小區(qū),從門禁、路燈、高空監(jiān)測(cè)、消防到停車等一系列基于“5G﹢”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型智慧社區(qū)建設(shè)已初顯成效?!巴ㄟ^物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),小區(qū)里70多盞路燈聯(lián)網(wǎng),在夜晚可靈活控制亮度。初步估算,僅小區(qū)路燈一項(xiàng)就可節(jié)電20%以上。
8、工業(yè)園區(qū)
案例:寧東能源煤化工基地
該基地將氫能產(chǎn)業(yè)作為園區(qū)未來新的支柱產(chǎn)業(yè)。項(xiàng)目一期工程建設(shè)10MW分布式光伏,配套1000m3/h的電解制氫裝置。
方案:1、為新材料化工產(chǎn)業(yè)園用戶集中提供清潔、低碳、綠色經(jīng)濟(jì)的氫氣產(chǎn)品;2、利用氫儲(chǔ)能解決新能源波動(dòng)問題;3、園區(qū)新材料化工產(chǎn)業(yè)用氫不再受碳排放指標(biāo)影響。