探寻综合能源服务让城市更加智慧的思路和方法

2019-04-11 20:24:35 中国能源报　点击量：评论 (0)

在北京大学，通过能效监测管理平台，每年就可节约116万千瓦的用电量、2 25万吨的用水量；在上海张江，浦东供电公司首次通过云平台开展负荷

在北京大学，通过能效监测管理平台，每年就可节约116万千瓦的用电量、2.25万吨的用水量；在上海张江，浦东供电公司首次通过云平台开展负荷填谷，就使张江区域全口径电力负荷下降约4%，改善了区域电网的电网质量；在苏州工业园区，通过开展天然气分布式热电冷三联供，实现能源梯级利用，能源综合效率达70%左右……一组组翔实的数据，一幕幕喜人的变化，彰显着城市发展的新活力。近日，记者深入北京、上海和苏州三地，探寻综合能源服务让城市更加智慧的思路和方法。

智慧节能为首都“添绿”

作为首都，北京的能源电力供应永远是“稳”字当头。但除了保障首都用能的安全、稳定，能源企业在北京能做的事还有很多：城市整体的用能形势不断变化考验着电网的坚强程度，能源供应、销售商需要针对多样化的用户需求提供个性化服务。

新形势下，能源企业急需实现从“供应商”到“服务商”的转型，对现有能源电力的调度优化、对用户消费需求与习惯的引导，不仅关系到电力资源的优化配置，还直接影响各类终端用户的用电感受，综合能源服务的发展空间由此而生。

筑牢基础

保障能源供应

随着新一轮电力体制改革推进，“综合能源服务”近年来成为能源企业广泛讨论的“热词”。但早在1958年，北京在天安门广场改造工程中便建设了第一条地下综合管廊。在天安门广场7米以下的地下，这条宽4米、高3米、长1公里的管廊收容了电力、电信、暖气等市政管线——正是这些深埋地下的城市信息、能源“生命线”，保障着城市能源稳定安全供应。

作为历史最为悠久的综合能源服务类型之一，综合管廊类项目的建设有利于完善城市功能、促进城市集约高效和转型发展，有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。而对于新建小镇、园区以及具体项目的冷、热、电项目实施，综合管廊可有效降低项目总体投资，提升项目经济性，有效促进市政能源供给实现，加快项目实施进度。

从中关村到未来科技城，从CBD核心区到王府井，从冬奥会延庆赛区到北京大兴国际机场，地下综合管廊遍布首都关键区域，管线类型囊括电、热、燃气、生活用水、再生水、电信、有线电视等，源源不断地为重要项目与城市区域输送着“养料”。据了解，到2020年，北京市将结合城市道路、轨道交通和城市新区建设，建成地下综合管廊150至200公里。

走进校园

落实节能降耗

春意正浓，北京大学的校园里满是端着相机的游客与学子。当他们欣赏春日美景，穿行在校舍楼宇之间，并不会意识到这座学校正通过智能化的管理努力降低能源消耗，树立绿色校园的典范。

近年来，大量能源密集型企业陆续从北京迁往相邻省市，甩掉重工业的“包袱”，高校用能成为北京提升能源利用效率的重要一环。许多学校的新校园建设和老校区改造，都需要解决节能降耗的问题，在建设中探索能耗低增长甚至零增长的路径。

2014年，北京综合能源服务公司走进北京大学，为其建成了能效监测管理服务平台。北京综合能源服务公司的团队在北京大学选取了10栋建筑，共安装了148个采集监测点，对水、电、气、热等各项能耗指标进行实时监测管理，并对两栋教学楼进行分时分温控制，实现了按需供热。

“当年学校对于这种节能服务的需求比较简单，主要是落实国家节能要求、降低学校运营成本、完善节能体系。”北京综合能源服务公司一位曾参与该项目建设的工作人员告诉记者，“如今，泛在电力物联网等新概念层出不穷，简单的监测管理已经不能满足高校优化用能的需求。”

要实现真正的综合能源服务，在实时收集用能数据的同时，还要充分利用数据，分析出用能特征及用能规律，对异常、故障等进行报警。实际降低用能能耗的同时，还能打通高校自身的行政、后勤、财务及其他信息，整体提升校园信息化程度，降低内部专业壁垒损耗，创新商业模式。

借助能效监测管理服务平台，北京大学每年可节约用电量约116万千瓦时，节约热量约1425吉焦，节水约2.25万吨。学校通过节能降低了运行成本，减轻了管理压力，学生的节能意识也在这种变化中得到了增强。

放眼未来

建设智慧城市

“大云物移智”以及区块链等技术手段快速发展，使得综合能源服务拥有了更多的展现方式，综合能源管控也逐渐自动化、智能化。

在北京大兴国际机场的建设中，北京综合能源服务公司在区域高可靠智能配电网的基础上，充分整合调度了数据采集与监视控制（SCADA）系统、配网自动化系统、智能巡检系统、智慧能源管家等系统功能，打造“两网融合”示范区域。而在运行维护中，该公司项目团队深入融合日常巡视、检修维护、应急抢修、政治供电等业务的标准化流程，实现了能源流、数据流、业务流的结合。

北京综合能源服务公司相关负责人称，下一步，公司将重点建设智慧能源管家平台，在线量测感知用户设备运行情况，共享电网技术资源和运维资源，针对政府、部队、医疗、教育等重要客户，满足客户能效管理和设备运维等需求，提升客户用能品质和用能安全；开展用电负荷精准控制和用能服务，针对公共楼宇等商业用户，实现楼宇制冷等用电负荷精准控制，引导用户参与调峰错峰。

“此外，我们还将研发客户侧智能网关、能源路由器,全面支持IPV6协议和IP化设计，构建客户用能的第一入口，使之成为客户所有用能设备信息的集散中心。开展智能化边缘计算，对客户的用电和发电设备进行控制，以达到最优的用电策略。建设电力社区智慧用能平台，发挥平台引流作用，代理所有客户的可中断负荷，参与电力市场交易。吸引家电企业、设备商、集成商等多方参与，形成利益共享的综合能源服务新型业态。”上述负责人表示。

上海张江锤炼综合能源服务“浦东模式”

上海能源需求量高、耗能密度大，其能源供应和消费模式，影响着长三角能源转型的进程。

作为上海科技创新的重要窗口，被誉为“中国硅谷”的张江科学城，吸引着越来越多的新兴产业。新业态的落户对能源服务也提出了更高的要求。上海浦东供电公司张江科学城能源服务中心（以下简称“张江中心”）成立后，张江科学城区域内94平方千米内试点拓展综合能源服务正式启动，通过树立“能源管家”品牌进一步推动能源“价值共享”。

“供电配套”

让供电服务“零距离”

“增票预约服务无需排队等待了，每月省时又省事。”上海某半导体公司业务员沈先生是上海张江电力供电配套窗口的首批受益者。提起以往办电开票的经历，沈先生说：“张江科学城内的企业办理用电相关业务需前往各自供电服务范围内的营业网点，路程都很远，每个月都要在开发票这件事上耗费大量时间和精力。”

为当好能源管家，张江企业服务中心开设了“供电配套”窗口，对张江及周边地区提供“零距离、零障碍、零延误”的“一门式”的供电服务，这是浦东供电公司营业窗口首次入驻服务中心。“供电配套”窗口的开设可以为企业提供电力接入、用电咨询、需量调整、增值税发票预约等多种服务，实现企业在“家门口”就能办妥用电业务。

大数据分析

提供精准服务

由于科学城内多研发实验机构及高精生产制造基地，用户对供电可靠性、安全性及智慧用能有较强的需求，“例如高精度的生产设备对电压的稳定性要求极高，即便出现极短时间极小电压波动，都有可能造成生产偏差，给企业造成巨大损失。”张江中心副主任谢邦鹏直言。

互联网时代，如何在海量数据中筛选有效信息同样是重要课题。浦东供电公司打造的智慧城市能源云平台通过大数据收集分析，甄别有效信息，精准定位客户需求，先于客户发现用能问题，做到“比你更了解你”。另外，云平台聚焦能源客户需求，为客户提供私人定制“能源套餐”，获得更优质、精准的服务，客户可轻松实现能源智能“托管”。这台巨大的“监控器”，可以对张江科学城的电力、水务、燃气等能源使用情况进行监控和管理，为能源客户和能源服务公司提供开放共享的综合能源服务互动，利用数据驱动管理的变革和转型升级。

云平台让能源数据

社会价值最大化

除了为能源客户提供定制化服务，云平台在掌握区域能源供需动态上也是企业和政府的“得力助手”。今年春节期间，浦东供电公司保电专职潘红光首次尝试通过云平台开展负荷填谷，让张江区域全口径电力负荷峰谷差下降了约4个百分点，有效提高了春节期间的电气设备利用率，改善了区域电网的电压质量。

浦东供电公司营销部副主任郭睿介绍说，云平台虚拟电厂削峰填谷功能借助客户主动提供的负荷调整，来实现线路、主变、变电站的削峰填谷，从而提高电网设备的整体利用效率和区域电能质量，降低电网的建设改造成本。通过后端的“智能大脑”可以精确地分析企业所有的用能峰谷时段、不同设备的使用情况等，提供一个更科学的用能方案，降低用能的成本，提高用能效率，这种高效且经济的“用能方式”已经成为现实。

云平台在帮助能源企业培育能源市场、提高用能效率的同时，还能帮助政府实现区域能源合理规划、挖掘节能减排空间的工作目标。目前，政府仍沿用企业自主上报的形式收集企业产业变更信息，实际情况与登记信息不符的情况时有发生，而云平台可以通过设计可量化、可分析、可应用的能源监控指标体系，实时采集客户水、电、气等各类用能信息并与历史记录对比，与政府共享数据。再结合人工智能算法交叉比对，找出异常用能原因，支撑政府掌握区域能源供需动态和产业调整动态，优化管理决策。

未来，张江科学城将以提升城市电网精益化运维、智能化管控、网络化协同、定制化应用、开放化服务、多元化互动为目标，试点电力、储充、数据多功能合一的能源站技术，建设“变电-储能-充电-分布式电源-数据中心”多合一能源站，应对上海城市土地资源紧张难题，发挥电力设施潜能，推进上海智慧城市建设。

多能互补“试验田”——苏州工业园区

吴侬软语诉不尽天堂秀美，苏杭水墨描不完江南绿途。作为典型的能源需求侧驱动的城市，古城苏州正成为智慧能源理念的“试验田”。被誉为“中国改革开放重要窗口”的苏州工业园区，在能源转型上也亮点颇多，入选国际能源署《中国分布式能源前景展望》经典案例，吸引着全世界的目光。

从“各自为战”

到“万物皆能”

据了解，苏州工业园区是中国政府与新加坡政府合作的最大工业园区。园区内世界500强企业云集，为开展多能互补打下了良好的产业基础和技术基础。

协鑫苏州工业园区多能互补集成优化示范工程负责人告诉记者，作为国家能源局首批多能互补示范工程，该项目包括2个天然气热电联产中心、3个区域能源中心、10个分布式能源、1000辆电动汽车、1000家智能用户。

在传统的能源供应和消费中，各个能源系统分开独立，而苏州工业园区将“各自为战”的供电、供冷、供热等系统转为了“万物皆能”模式。在苏州工业园区集中用能区域，开展天然气分布式热电冷三联供，实现能源梯级利用，能源综合效率达70%左右。为用户提供高效智能的能源供应服务和相关增值服务，同时实施能源需求侧管理，推动能源清洁生产和就近消纳。

“四网一云”

让能源供应协调有序

和普通居民区相比，工业园区能耗相对集中、用能需求旺盛，能源资源条件和用户需求不同，“因地制宜”成为了多能互补的关键词。记者了解到，在苏州工业园区，诸如中衡大厦的地源热泵、餐厨垃圾沼气利用、四洲食品的储能等，各类分布式能源都得到了因地制宜的应用。

协鑫智慧能源股份有限公司副总裁牛曙斌曾表示：“多能互补项目的建设，要找到一些合适的区域，这是实实在在的，也是建设终端一体化多能互补项目的突破点。”

多能互补的特点增加了能源供应的复杂性。怎么才能让区域内这么多能源供应打好配合？该项目负责人告诉记者，想要实现多种能源的互补，需要多种能源的耦合技术，为此工业园区应用了“四网一云”的能源体系。天然气分布式能源作为区域内电网、热网、冷网和天然气网的“枢纽”，实现不同能源之间的转换和贯通；通过储电、储热、储能和管网等设施对能源网的削峰填谷，降低用户的用能成本。

多种能源要想进行协调有序共处，离不开云平台这个“指挥部”。在苏州工业园区，通过综合能源服务大数据云，对“源网荷储”实时数据都进行着统一监测和管理，服务对象包括能源大数据用户、售电用户、供热用户在内的数千家用户。

如果说“四网一云”的能源体系将工业园区内的能源供应变得协调有序，那么“六位一体”微能源网则是解决了能源立体互补的难题。

据悉，“六位一体”微能源网将六种一次能源（天然气、光、风、低位热能、沼气和储能）和六种二次能源（交流电、直流电、蒸汽、冷气、热水和冷水）经过各种转换方式进行有机融合。这样一来，充分发挥了多种能源形式的优势，解决了能源储存、调峰、低位热能利用、微能源网这四大技术难题。

“四大原则”

让能源供应降本提效

提升能源利用效率、降低能源使用成本一直是综合能源服务的目标。苏州工业园区的多能互补示范项目是如何做到的？项目负责人告诉记者，在这方面，多能互补示范工程采用了以网调点、以大调小、以储调光和以电调汽四种原则。

其中，“以网调点”是指优先保证多能互补单一项目的满负荷运行，减少与网络的交互能源，“以大调小”是指先让容量小的电源、热源、微网满负荷高效率满发，集中调整大的能源点出力进行调峰，使系统调整量最少；“以电调汽”是指汽网和电网之间，优先保证用户的热力管网供应，再由热负荷来确定多能互补发电量，不足部分再通过电网进行调峰；“以储调光”是指优先保证光伏的满发，在用户无法及时消纳时进行储能，提高光伏利用率，减少用户基本电费支出。

技术创新也体现在用户可视化上不断迈进。在协鑫集团苏州能源中心的未来能源馆，用户能源互补管理平台成为吸引人们目光的一景。透过平台，从厨房里的冰箱、烤箱，到客厅里的电视、空调、照明，整个房屋的能源端和设备端均集中在平台之上，账单一目了然。由于平台能显示在客厅的互动茶几上，用户坐在沙发上就可以方便地了解家庭的能源供需情况。这既是未来能源生活的场景，也是智慧能源的发展方向。而在工业园区越来越成熟的多能互补，也有望走入千家万户。（齐琛冏张金梦卢彬）

原标题:能源服务转型提升城市“智力”