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中国能源报:同里小镇:从这里看见未来智慧能源
作者:张榕馨 发布日期:2019-09-29 浏览次数: 字号:[ ]
    远山苍翠近山无,此是江南六月图。梅雨时节,薄雾笼罩中的苏州市同里综合能源服务中心(以下简称“同里小镇”)古朴之中却处处显露出未来的气息。

  同里小镇是2018年世界能源变革论坛的会址,古色古香的园区内,包含15项世界领先的能源创新示范项目。作为一个智慧能源示范园区,同里小镇全面展示出清洁低碳、安全高效、绿色智能、互动共享的未来城市能源系统的智慧图景。

  中国能建江苏院(以下简称“江苏院”)承担了园区基建配套工程、多能互补综合利用项目EPC总承包工作,以及交直流混合配电网等其他9个项目的设计工作。江苏院发挥自身在智慧能源领域的专业优势,让未来在这里可见可期。

  接通智慧能源的每根神经

  站在同里小镇大门口,园区的全貌尽收眼底:绿色充换电站里,停放着电动公共汽车。几米外,无人驾驶汽车缓缓行进在能为它充电的“三合一”电子公路上。车子拐过弯,就能看到路边的绿化带里安装着一排迎风摇转的风机。记者注意到,园区内所有建筑的顶层都安放了光伏板,窗户外面还安装了光伏幕墙。同里小镇项目经理周元强介绍说,主楼存放着交直流配电网的核心设备,电力电子变压器,也就是微网路由器。

  同里小镇依照“以电网为平台、再电气化为核心、多能协同互补”的理念,完成了从能源供应、能源配置、能源替代,到能源管控各个环节的充分探索,打通了智慧能源从开发到消费的每一个环节,实现了智慧能源实践从“点”到“线”的突破。

  在能源供应环节,同里项目部充分利用区域内可再生资源,在园区内设置光伏板、风力发电机、地源热泵等设备,构建了一个由光、电、热、冷共同构成的多能互补系统,为用户提供绿色能源。截至2019年5月,同里小镇清洁能源消费占比15%左右,清洁能源就地消纳率为70%

  在能源配置环节,以微网路由器为核心的交直流混合配电网起到了关键作用。主设人张曌解释说:“园区内的多种能源通过交直流混合配电网进行智能配置,实现灵活介入、互相耦合,保障了能源系统的高效运行,解决了分布式电源和多元化负荷电能转换环节多、影响电网稳定性等问题。通过使用交直流混合配电网,园区内能源利用效率整体提升了6%。”

  在能源消费环节,“三合一”电子公路和无人驾驶游览车是同里小镇的“明星”项目。公路在阳光照射下反射出柔和的光线,引得很多路人低头观察。据丁桂平介绍:“这条公路表面采用新型透明混凝土柔性材料铺设,游览车集无人驾驶、路面光伏发电、路下无线充电三项功能于一体。”此外,同里项目部对小镇内同里湖嘉苑住宅进行被动式低能耗改造,采用外保温、光伏瓦与建筑一体化安装等多项技术,结合高效新风系统和低功率供暖制冷设备,将能源利用效率提升了40%,建筑节能率达到90%以上。

  同里小镇的“指挥部”名为源网荷储协调控制系统。同里项目部以“区域协同互补、微网分布自律、终端双向互动”为宗旨,设计友好、互动、可接入的能源管控平台,通过信息采集、动态监控、高效利用、集中管理,实现冷热电多种能源的协调配置,并覆盖生产、输配、消费各环节,提升整个微能源网络多能耦合、协调管控的能力。能源管理平台通过对电网侧、配电侧和用户侧三方的监测、分析、智能判断,让电网运行得更聪明、更安全。

  智能电网“立交桥”

  “未来社会将是低能耗的电气化社会,这需要智慧的能源互联网系统作支撑。在同里小镇的智慧能源体系中,核心部件是由江苏院设计的交直流混合配电网。”周元强说。

  为了在有限的土地面积内充分利用各种形式的清洁能源, 江苏院同里综合能源服务中心项目部(以下简称“同里项目部”)在建筑表面铺设光伏幕墙、在园区内安放垂直轴发电风机。

  同里项目部设计总经理晏阳说:“园区内不同的发电装置对应不同的输出电流,通过交直流混合配电网,能够把电力以最高效的形式利用起来。交直流混合配电网包含四种电压等级,系统复杂,多项核心技术为国内外首创。它是同里小镇的核心部分。”

  交直流混合配电网能够适应各种电源以及负荷的特性,使其能够更好地与电压等级相匹配。园区内不同的发电装置分别对应不同的并网接口,省去了传统配电网中的交直流转换环节。

  在用户侧,交直流混合配电网也运用同样的原理为不同类型设备供电。它一方面降低了转换过程中产生的消耗,提高能源利用率;另一方面降低了电网整体的故障率,微网路由器承担同里小镇全部电能的中转和变换。

  晏阳说:“微网路由器就像能源‘立交桥’,能够实现多种电压等级与交直流电源之间的自由变换。比如,园区内的光伏发电装置输出直流电,在传统模式下,需要经过交直流多次转换才能被家用电器使用,而通过微网路由器,可以实现分布式电源与家用电器直接连接。”

  全产业链引领能源智慧化

  近年来,中国能建所属企业持续开展技术攻关、实施工程运作,在众多智慧能源、智能电网领域国家示范项目的规划、设计、建设运营上,取得了显著的成绩。

  中国能建编制完成了我国智慧电力方面的总体规划及专项规划,制定相关技术标准,推动方案和产品在工程中落地,在信息化平台、柔性交流输电、主动配电网、智能配电装备技术等领域亮点频现,有力促进了电力行业绿色、智能发展。

  智能电网进一步与“云大物移智”等新技术结合,激发出智慧电力的无限可能,由此形成的海量数据,成为各级政府和各能源企业决策的重要依据。中国能建积极打造国家级能源大数据平台,建成了首个国家级能源大数据公共服务平台、能源运行监测系统、国际能源情报分析系统等,为多个国家级能源规划研究工作提供了信息技术支持。

  运用数字双擎,连接物理和虚拟世界,建立全价值链数字化智能电厂已经成为行业发展的新趋势。中国能建推动智能电厂迈向智慧电厂,参与了多项行业标准、团体标准、企业标准编制,目前正执行数个智能化电厂项目。

  
    一线建设者

  2018年,苏麟获评中国能建规划设计集团“劳动模范”。自2005年参加工作以来,他主要从事智能电网、智能配电网、储能电站、综合能源相关规划设计、科技研发工作,先后担任江苏院电网工程公司系统二次主任工程师、系统室主任,配网网信工程公司总经理助理等职,现就职于综合能源工程公司。

  10多年来,苏麟在数字化变电站、智能变电站设计技术的研究和工程实证领域取得了显赫成绩。他不仅在各类智能变电站设计竞赛中数次获奖,还承担了数个智能变电站的科研与工程咨询设计工作,包括江苏无锡西泾变电站、江苏溧阳天目湖变电站等。他还积极参与制定一系列技术标准,其中,《智能变电站技术导则》、《330千伏~750千伏智能变电站设计规范》等上升为国家和行业标准。

  2015年调任江苏院综合能源工程公司后,他一方面积极培养青年人才队伍,另一方面紧跟面向能源变革发展趋势,带领团队探索以分布式源、网、荷、储技术为核心的智慧能源技术和市场。

  

  变得越来越聪明的能源系统(记者手记)

  坐在园区的无人驾驶汽车里,记者深深感受到,能源的智慧化使用将为居民的日常生活带来深刻的变化。同里小镇的三合一电子公路、被动式低能耗住宅的成功投运,都意味着在不久的将来,我们不仅能用上清洁能源,还能用上“聪明”的能源。

  同里小镇还有很多让记者惊讶的地方。江苏院不仅充分利用园区的每一寸土地,挖掘能源潜力,更将小镇的一砖一瓦都纳入智慧能源系统,实现了能源的高效利用。从光伏板、风力发电机,到交直流混合配电网,电子公路与低能耗住宅,再到源网荷储协调控制系统,同里小镇真正做到了能源利用上的环环相扣,让园区内的每一度电,都被安排得高效、环保。

  同里小镇不仅是智慧能源理念的传播地,也是能源控制、管理、服务等领域先进技术的推广地。它的成功,侧面反映了中国能建在推动能源变革领域的积极努力,引领着城市能源变革和人们智慧生活的新方向。

 



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