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編者按：在自家屋頂架設(shè)光伏發(fā)電板，立一個(gè)風(fēng)力發(fā)電扇，發(fā)出來的電，即插即用，可以點(diǎn)亮自己家的燈，實(shí)現(xiàn)了再生能源的就地轉(zhuǎn)化……這一構(gòu)想如今走出實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)了天津中新生態(tài)城頤和美墅小區(qū)11戶居民家中，讓居民“嘗鮮”的是電力部門一項(xiàng)“智慧園區(qū)用戶側(cè)能源信息融合與高效利用關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”的新技術(shù)推廣。

這項(xiàng)由國網(wǎng)天津電科院團(tuán)隊(duì)耗時(shí)六年多攻關(guān)的新技術(shù)，旨在解決產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)各種能源之間分割獨(dú)立、接入復(fù)雜、利用效率低的難題，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)能源的相互融合，助力智慧園區(qū)建設(shè)。10月19日，這項(xiàng)新技術(shù)獲得了國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

六年攻克五道難關(guān)

“我國目前已有省級以上園區(qū)1000多個(gè)，其中的新型智慧園區(qū)聚集了高端制造、電子信息、金融機(jī)構(gòu)以及數(shù)據(jù)中心等高精尖產(chǎn)業(yè)，這些企業(yè)往往對綜合能源供應(yīng)品質(zhì)和服務(wù)質(zhì)量有著較高要求。”10月26日，天津電科院院長孫龍彪介紹，“我們的最終目標(biāo)，就是提升園區(qū)綜合能效水平和多能源數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值，為智慧園區(qū)提供從綜合能源高效接入到優(yōu)化運(yùn)營、信息共享的全壽命周期整體解決方案。”

記者了解到，為解決國內(nèi)智慧園區(qū)能源發(fā)展過程中存在的多元負(fù)荷接入復(fù)雜、多能源協(xié)調(diào)控制難、能源信息集成及大數(shù)據(jù)挖掘不足等諸多技術(shù)難題，天津電力牽在2011年就在天津電科院組建專項(xiàng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，從負(fù)荷接入融合、能源信息融合及能源服務(wù)融合三方面入手，針對園區(qū)用戶側(cè)進(jìn)行系統(tǒng)化的能源信息融合與高效利用技術(shù)研究。六年多時(shí)間來，天津電科院攻關(guān)團(tuán)隊(duì)廣泛調(diào)研分析了我國典型智慧園區(qū)的用戶用能特性和能效提升潛力，開展一系列的多能源協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略與方法研究，以及軟硬件裝置研制和工程應(yīng)用工作。

10月26日，在天津生態(tài)城智能營業(yè)廳微電網(wǎng)控制室，記者見到了由項(xiàng)目組研發(fā)的15千瓦分布式光伏虛擬同步發(fā)電機(jī)。較傳統(tǒng)光伏逆變器而言，該光伏虛擬同步機(jī)外觀更加小巧，但功能卻實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。通過應(yīng)用虛擬同步機(jī)技術(shù)，其具有同步機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的慣性、阻尼特性、有功調(diào)頻、無功調(diào)壓等運(yùn)行外特性，能夠?qū)崿F(xiàn)慣量功率、自主有功控制、自主調(diào)壓控制等三大功能，將顯著改善分布式電源并離網(wǎng)過程平滑性和運(yùn)行穩(wěn)定性，促進(jìn)清潔能源友好接入與消納。工作人員告訴記者，上述的發(fā)明，只是整個(gè)項(xiàng)目的一小部分，而“智慧園區(qū)用戶側(cè)能源信息融合與高效利用”項(xiàng)目涵蓋5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究，包括智慧園區(qū)用戶側(cè)多元負(fù)荷接入融合、水電氣熱多源信息感知融合、冷熱電多能源互補(bǔ)協(xié)調(diào)控制、綜合能源大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、能源信息利用綜合評價(jià)及服務(wù)模式等內(nèi)容，最終要形成集接入融合、信息融合和服務(wù)融合于一體的園區(qū)智慧用能關(guān)鍵技術(shù)和工程體系。 經(jīng)過六年努力，項(xiàng)目組攻克了分布式能源便捷化接入與管理技術(shù)等5大技術(shù)難題，成功構(gòu)建了集多元負(fù)荷互聯(lián)接入、多源能源信息集成、定制化能效服務(wù)、大數(shù)據(jù)信息服務(wù)、多維量化評估于一體的智慧用能關(guān)鍵技術(shù)和工程體系，為增量配電業(yè)務(wù)放開后智慧園區(qū)綜合能源的高效利用和加快發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

其中，在用戶側(cè)多元負(fù)荷接入融合方面，項(xiàng)目突破了分布式能源便捷化接入與管理技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了集電水氣熱四表集抄、用能分析、能源管理及用戶交互一體化的家庭能源中心，解決了多元負(fù)荷接入便捷性及能量交互性不足的難題，使園區(qū)居民用戶均可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確用能分析和高效控制，降低戶均能耗。

在多源能源信息集成方面，項(xiàng)目攻克了覆蓋電水氣熱多源信息的采集、通信及融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從終端到管網(wǎng)的多能源信息互聯(lián)與共享，使多表集抄采集準(zhǔn)確率達(dá)到100%。

在定制化能效服務(wù)方面，項(xiàng)目研發(fā)了基于用戶側(cè)電氣熱等能源互補(bǔ)特性的能效提升調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了用戶側(cè)能源優(yōu)化利用的定制化服務(wù)，在降低園區(qū)用戶供能成本的同時(shí)，提升了區(qū)域可再生能源就地消納率。

在大數(shù)據(jù)信息服務(wù)方面，項(xiàng)目建立了評估各類行業(yè)用戶用能數(shù)據(jù)與宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)之間時(shí)變關(guān)系的數(shù)據(jù)模型，通過對用戶用能行為特征的分析，實(shí)現(xiàn)了園區(qū)工商業(yè)企業(yè)多能源大數(shù)據(jù)宏觀經(jīng)濟(jì)預(yù)測及能效預(yù)測預(yù)警。

在多維量化評估方面，項(xiàng)目建立了智慧園區(qū)多方主體的能源信息服務(wù)模式和大數(shù)據(jù)交易模型，首次實(shí)現(xiàn)了對智慧園區(qū)能源信息服務(wù)的綜合評價(jià)。

智慧用能增效12億元
作為我國首個(gè)智能電網(wǎng)綜合示范區(qū)所在地，項(xiàng)目組目前在在生態(tài)城一共建成了動漫園、科技園、產(chǎn)業(yè)園、信息園等4座冷熱電聯(lián)供能源站，實(shí)現(xiàn)了綜合能源接入與聯(lián)合調(diào)節(jié)，并成功開發(fā)架設(shè)了智慧園區(qū)綜合能源信息服務(wù)平臺，覆蓋園區(qū)100%終端用戶，支持接入18 個(gè)以上能源及市政系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并提供了優(yōu)化用電決策管理、能效預(yù)測預(yù)警等12 項(xiàng)以上精準(zhǔn)的能源信息綜合應(yīng)用服務(wù)。

10月26日下午，在中新天津生態(tài)城智能營業(yè)廳，記者看到，智慧園區(qū)綜合能源信息服務(wù)平臺上，向居民、企業(yè)、政府等不同用戶開展能源信息服務(wù)大屏幕上，各種指數(shù)閃爍不停，實(shí)時(shí)顯示著生態(tài)城內(nèi)6000多戶工商業(yè)和居民用戶水、電、氣、熱等能源利用和能效監(jiān)測情況。記者了解到，該系統(tǒng)還會定時(shí)向用戶推送節(jié)能方案，實(shí)現(xiàn)了對企業(yè)用戶能效預(yù)警閾值的精確計(jì)算，并以紅、黃、綠三色預(yù)警信號，隨時(shí)為政府和企業(yè)及時(shí)掌握能效風(fēng)險(xiǎn)提供有效警示參考。
隨后，記者又來到了生態(tài)城動漫園，這里的2號能源站內(nèi)，工作人員正在現(xiàn)場測算本年度冬季供暖期能源綜合供應(yīng)方案，該能源站可向動漫園園區(qū)提供冷、熱、電等綜合能源的一體化供應(yīng)，并采用多種能源梯級利用方式，即在首先充分利用綠色環(huán)保的光伏發(fā)電的基礎(chǔ)上，由燃?xì)馊?lián)供補(bǔ)充發(fā)電，發(fā)電余熱可在采暖季為園區(qū)進(jìn)行供熱，并與地源熱泵互為補(bǔ)充，同時(shí)還可在夜間的用電低谷期，利用儲能電池和水蓄能實(shí)現(xiàn)能源存儲，最終通過多能源互補(bǔ)協(xié)調(diào)控制和定制化服務(wù)，使園區(qū)年均用能成本比傳統(tǒng)供能方式降低15%，全年可再生能源就地消納率提升10%以上。

記者了解到，目前生態(tài)城200余戶工商業(yè)企業(yè)用戶和6000多戶居民用戶全都享受道路電力部門提供了定制化的能源服務(wù)方案，不僅驗(yàn)證了提升園區(qū)整體能源利用效率的技術(shù)方法，而且有效降低了用戶用能成本，提高了園區(qū)能源利用效率。目前，我國有各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)超過1500個(gè)，推廣智慧用能潛力巨大。如今，經(jīng)過生態(tài)城的實(shí)踐后，智慧用能技術(shù)已經(jīng)推廣至江蘇、浙江等20多個(gè)省的一百多個(gè)智慧園區(qū)，成果應(yīng)用區(qū)域能效水平和可再生能源消納能力顯著提升，多能源數(shù)據(jù)融合規(guī)模和內(nèi)在價(jià)值挖據(jù)能力明顯提高，累計(jì)產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益12.5億元以上。

截至記者發(fā)稿，天津電力從智慧園區(qū)用戶側(cè)多能源利用水平、大數(shù)據(jù)服務(wù)水平、多方共建的可持續(xù)發(fā)展水平三個(gè)層面，正在開展智慧園區(qū)能源信息服務(wù)的綜合評價(jià)，依托項(xiàng)目成果編寫的《中美智能電網(wǎng)效益分析白皮書(2014-2016)》將在第六屆中美氣候變化工作組智能電網(wǎng)研討會上，由中國國家能源局、美國能源部正式發(fā)布，為中美乃至世界智能電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)和政策支撐。

原標(biāo)題： 自己發(fā)電自己用，分布式電源即插即用技術(shù)實(shí)現(xiàn)落地推廣