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同里小鎮:從這里看見未來智慧能源
來源:中國能建周刊實習記者 日期:2019-09-23 字號:[ ] 視力?;ど?/td>

同里綜合能源服務中心全景

 

   同里小鎮是2018年世界能源變革論壇的會址,古色古香的園區內,包含15項世界領先的能源創新示范項目。作為一個智慧能源示范園區,同里小鎮全面展示出清潔低碳、安全高效、綠色智能、互動共享的未來城市能源系統的智慧圖景。

  中國能建江蘇院(以下簡稱“江蘇院”)承擔了園區基建配套工程、多能互補綜合利用項目EPC總承包工作,以及交直流混合配電網等其他9個項目的設計工作。江蘇院發揮自身在智慧能源領域的專業優勢,讓未來在這里可見可期。

接通智慧能源的每根神經

  站在同里小鎮大門口,園區的全貌盡收眼底:綠色充換電站里,停放著電動公共汽車。幾米外,無人駕駛汽車緩緩行進在能為它充電的“三合一”電子公路上。車子拐過彎,就能看到路邊的綠化帶里安裝著一排迎風搖轉的風機。記者注意到,園區內所有建筑的頂層都安放了光伏板,窗戶外面還安裝了光伏幕墻。同里小鎮項目經理周元強介紹說,主樓存放著交直流配電網的核心設備,電力電子變壓器,也就是微網路由器。

  同里小鎮依照“以電網為平臺、再電氣化為核心、多能協同互補”的理念,完成了從能源供應、能源配置、能源替代,到能源管控各個環節的充分探索,打通了智慧能源從開發到消費的每一個環節,實現了智慧能源實踐從“點”到“線”的突破。

  在能源供應環節,同里項目部充分利用區域內可再生資源,在園區內設置光伏板、風力發電機、地源熱泵等設備,構建了一個由光、電、熱、冷共同構成的多能互補系統,為用戶提供綠色能源。截至2019年5月,同里小鎮清潔能源消費占比15%左右,清潔能源就地消納率為70%。

  在能源配置環節,以微網路由器為核心的交直流混合配電網起到了關鍵作用。主設人張曌解釋說:“園區內的多種能源通過交直流混合配電網進行智能配置,實現靈活介入、互相耦合,保障了能源系統的高效運行,解決了分布式電源和多元化負荷電能轉換環節多、影響電網穩定性等問題。通過使用交直流混合配電網,園區內能源利用效率整體提升了6%。”

  在能源消費環節,“三合一”電子公路和無人駕駛游覽車是同里小鎮的“明星”項目。公路在陽光照射下反射出柔和的光線,引得很多路人低頭觀察。據丁桂平介紹:“這條公路表面采用新型透明混凝土柔性材料鋪設,游覽車集無人駕駛、路面光伏發電、路下無線充電三項功能于一體。”此外,同里項目部對小鎮內同里湖嘉苑住宅進行被動式低能耗改造,采用外保溫、光伏瓦與建筑一體化安裝等多項技術,結合高效新風系統和低功率供暖制冷設備,將能源利用效率提升了40%,建筑節能率達到90%以上。

  同里小鎮的“指揮部”名為源網荷儲協調控制系統。同里項目部以“區域協同互補、微網分布自律、終端雙向互動”為宗旨,設計友好、互動、可接入的能源管控平臺,通過信息采集、動態監控、高效利用、集中管理,實現冷熱電多種能源的協調配置,并覆蓋生產、輸配、消費各環節,提升整個微能源網絡多能耦合、協調管控的能力。能源管理平臺通過對電網側、配電側和用戶側三方的監測、分析、智能判斷,讓電網運行得更聰明、更安全。

智能電網“立交橋”

  “未來社會將是低能耗的電氣化社會,這需要智慧的能源互聯網系統作支撐。在同里小鎮的智慧能源體系中,核心部件是由江蘇院設計的交直流混合配電網。”周元強說。

  為了在有限的土地面積內充分利用各種形式的清潔能源, 江蘇院同里綜合能源服務中心項目部(以下簡稱“同里項目部”)在建筑表面鋪設光伏幕墻、在園區內安放垂直軸發電風機。

  同里項目部設計總經理晏陽說:“園區內不同的發電裝置對應不同的輸出電流,通過交直流混合配電網,能夠把電力以最高效的形式利用起來。交直流混合配電網包含四種電壓等級,系統復雜,多項核心技術為國內外首創。它是同里小鎮的核心部分。”

  交直流混合配電網能夠適應各種電源以及負荷的特性,使其能夠更好地與電壓等級相匹配。園區內不同的發電裝置分別對應不同的并網接口,省去了傳統配電網中的交直流轉換環節。

  在用戶側,交直流混合配電網也運用同樣的原理為不同類型設備供電。它一方面降低了轉換過程中產生的消耗,提高能源利用率;另一方面降低了電網整體的故障率,微網路由器承擔同里小鎮全部電能的中轉和變換。

  晏陽說:“微網路由器就像能源‘立交橋’,能夠實現多種電壓等級與交直流電源之間的自由變換。比如,園區內的光伏發電裝置輸出直流電,在傳統模式下,需要經過交直流多次轉換才能被家用電器使用,而通過微網路由器,可以實現分布式電源與家用電器直接連接。”

全產業鏈引領能源智慧化

  近年來,中國能建所屬企業持續開展技術攻關、實施工程運作,在眾多智慧能源、智能電網領域國家示范項目的規劃、設計、建設運營上,取得了顯著的成績。

  中國能建編制完成了我國智慧電力方面的總體規劃及專項規劃,制定相關技術標準,推動方案和產品在工程中落地,在信息化平臺、柔性交流輸電、主動配電網、智能配電裝備技術等領域亮點頻現,有力促進了電力行業綠色、智能發展。

  智能電網進一步與“云大物移智”等新技術結合,激發出智慧電力的無限可能,由此形成的海量數據,成為各級政府和各能源企業決策的重要依據。中國能建積極打造國家級能源大數據平臺,建成了首個國家級能源大數據公共服務平臺、能源運行監測系統、國際能源情報分析系統等,為多個國家級能源規劃研究工作提供了信息技術支持。

  運用數字雙擎,連接物理和虛擬世界,建立全價值鏈數字化智能電廠已經成為行業發展的新趨勢。中國能建推動智能電廠邁向智慧電廠,參與了多項行業標準、團體標準、企業標準編制,目前正執行數個智能化電廠項目。

【記者手記】

  變得越來越聰明的能源系統

  坐在園區的無人駕駛汽車里,記者深深感受到,能源的智慧化使用將為居民的日常生活帶來深刻的變化。同里小鎮的三合一電子公路、被動式低能耗住宅的成功投運,都意味著在不久的將來,我們不僅能用上清潔能源,還能用上“聰明”的能源。

  同里小鎮還有很多讓記者驚訝的地方。江蘇院不僅充分利用園區的每一寸土地,挖掘能源潛力,更將小鎮的一磚一瓦都納入智慧能源系統,實現了能源的高效利用。從光伏板、風力發電機,到交直流混合配電網,電子公路與低能耗住宅,再到源網荷儲協調控制系統,同里小鎮真正做到了能源利用上的環環相扣,讓園區內的每一度電,都被安排得高效、環保。

  同里小鎮不僅是智慧能源理念的傳播地,也是能源控制、管理、服務等領域先進技術的推廣地。它的成功,側面反映了中國能建在推動能源變革領域的積極努力,引領著城市能源變革和人們智慧生活的新方向。

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