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工業園區綜合能源數字化系統建設方案

更(geng)新日期(qi):2023-10-19瀏覽:300次

簡婷(ting)

安科(ke)瑞電氣股份有限(xian)公司 上(shang)海(hai)嘉定(ding) 201801

以下(xia)內(nei)容轉自微信公(gong)眾號(hao):PPP產(chan)業(ye)大講(jiang)堂,《產(chan)業(ye)園區中工(gong)業(ye)廠房(fang)的能源綜合配置》。

園區(qu)工業地產(chan)中能源綜合配(pei)置存在的問題

1、能源(yuan)供(gong)應安(an)全保障(zhang)不足,很多園區由于(yu)供(gong)電、供(gong)氣、供(gong)熱(re)等能源(yuan)供(gong)應安(an)全保障(zhang)不足,影響其經濟發(fa)展(zhan)。

2、能源(yuan)消費(fei)結構(gou)不合理(li),傳統能源(yuan)的(de)使(shi)用比(bi)例過高(gao),給園區節(jie)能減排(pai)帶來巨大壓力。

3、管(guan)理(li)(li)方式粗放,管(guan)理(li)(li)平臺覆蓋率(lv)低,存(cun)在管(guan)控盲(mang)點。

4、新能(neng)(neng)源(yuan)應用比例不高(gao),開發利用可再生能(neng)(neng)源(yuan)的意識不足。

5、管理(li)方式粗放,數據(ju)變(bian)量大、屬(shu)性雜(za),對于能源的使用(yong)情況難以實時掌控和直觀呈現。

在園(yuan)區(qu)(qu)(qu)工(gong)業(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)開展電冷熱(re)(暖(nuan))供(gong)應、多能(neng)協同供(gong)應、綜合梯級利(li)用,以及(ji)低品位余(yu)熱(re)利(li)用等綜合能(neng)源服務(wu),可以有(you)效解決園(yuan)區(qu)(qu)(qu)工(gong)業(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)能(neng)源利(li)用問題(ti),越(yue)來(lai)越(yue)多的(de)(de)(de)能(neng)源互聯網企業(ye)(ye)為解決園(yuan)區(qu)(qu)(qu)工(gong)業(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)用能(neng)問題(ti),已在這方面(mian)深(shen)耕多年。幫助園(yuan)區(qu)(qu)(qu)工(gong)業(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)在用能(neng)方面(mian):運營精細(xi)化、數據(ju)可視化、管理多維化。多層次完(wan)善園(yuan)區(qu)(qu)(qu)整(zheng)體(ti)及(ji)各項管理流(liu)程;運用數字分析手段,整(zheng)合及(ji)協調園(yuan)區(qu)(qu)(qu)資(zi)源,促進園(yuan)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)業(ye)(ye)推進,創建(jian)園(yuan)區(qu)(qu)(qu)科(ke)學(xue)管理體(ti)系。

園區工業(ye)地產綜合能源系統架(jia)構

園區綜(zong)合(he)(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)系統架(jia)構(gou)包(bao)含物(wu)理(li)層(ceng)(ceng)、信(xin)息層(ceng)(ceng)和(he)服(fu)務(wu)層(ceng)(ceng)。物(wu)理(li)層(ceng)(ceng)是物(wu)質基礎,實現能(neng)(neng)(neng)源(yuan)生產、傳輸(shu)、供應(ying)等(deng)功(gong)能(neng)(neng)(neng);信(xin)息層(ceng)(ceng)是數(shu)據(ju)(ju)與(yu)控制中心,利用能(neng)(neng)(neng)源(yuan)數(shu)據(ju)(ju)與(yu)信(xin)息通信(xin)技術, 進行數(shu)據(ju)(ju)的(de)交互與(yu)共享、智(zhi)慧(hui)用能(neng)(neng)(neng)控制、數(shu)據(ju)(ju)價值挖掘等(deng);服(fu)務(wu)層(ceng)(ceng)是管理(li)樞紐, 基于綜(zong)合(he)(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)系統物(wu)理(li)架(jia)構(gou)及數(shu)據(ju)(ju)、信(xin)息技術的(de)支(zhi)撐(cheng), 在清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消納、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)效率提(ti)升、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)智(zhi)慧(hui)管理(li)等(deng)方面(mian)提(ti)供綜(zong)合(he)(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)整體解決方案。園區綜(zong)合(he)(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)服(fu)務(wu)的(de)商業模式是基于上述3個層(ceng)(ceng)次進行規劃、設計與(yu)實施。

園區(qu)工(gong)業地(di)產的(de)能源消費情況(kuang)

園(yuan)區(qu)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)(chan)按其(qi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)類(lei)(lei)型可分為(wei)綜合(he)類(lei)(lei)、行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)類(lei)(lei)和靜脈產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)類(lei)(lei)園(yuan)區(qu)。綜合(he)類(lei)(lei)園(yuan)區(qu)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)集群程度(du)較高, 行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)類(lei)(lei)別較多,資源(yuan)消(xiao)耗(hao)種(zhong)類(lei)(lei)也繁多復雜;行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)類(lei)(lei)園(yuan)區(qu)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)地(di)產(chan)(chan)(chan)一(yi)般以某(mou)一(yi)類(lei)(lei)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)及其(qi)衍生(sheng)行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)為(wei)核心, 資源(yuan)消(xiao)耗(hao)種(zhong)類(lei)(lei)相(xiang)對簡單(dan),靜脈產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)(ye)類(lei)(lei)園(yuan)區(qu)主(zhu)要從事再(zai)生(sheng)資源(yuan)回(hui)收(shou)、加(jia)工(gong)和利用, 其(qi)用能(neng)類(lei)(lei)型也相(xiang)對簡單(dan), 以電等二次能(neng)源(yuan)為(wei)主(zhu)。

除生(sheng)產(chan)用能(neng)(neng)以外(wai), 園區工業地(di)(di)產(chan)內的(de)(de)商業、居民(min)建筑、園區交通等(deng)(deng), 也是園區用能(neng)(neng)的(de)(de)重要組(zu)成。目前(qian)園區工業地(di)(di)產(chan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費面臨著諸多問(wen)題, 如:能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消耗總量大(da), 溫(wen)室氣(qi)體排(pai)放量大(da);園區內電、水(shui)、熱等(deng)(deng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)耦合利(li)用不(bu)(bu)足, 各類(lei)企業資源(yuan)(yuan)回收(shou)、余能(neng)(neng)利(li)用不(bu)(bu)足, 能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)綜合利(li)用率不(bu)(bu)高(gao);因(yin)本地(di)(di)資源(yuan)(yuan)稟賦、能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)網絡調度技(ji)術等(deng)(deng)因(yin)素的(de)(de)限制, 導(dao)致清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)應用比重不(bu)(bu)高(gao)等(deng)(deng)。

園區綜合能效(xiao)提升分類指(zhi)導亟待加(jia)強

園區地(di)域分布(bu)廣,資源(yuan)稟賦差異(yi)大,個(ge)(ge)性(xing)共(gong)性(xing)兼具,園區間能耗總(zong)量(liang)和(he)(he)強(qiang)(qiang)度、碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)總(zong)量(liang)和(he)(he)強(qiang)(qiang)度差異(yi)大。按照能源(yuan)消耗總(zong)量(liang)和(he)(he)強(qiang)(qiang)度雙(shuang)(shuang)控向碳(tan)(tan)排(pai)放(fang)(fang)總(zong)量(liang)和(he)(he)強(qiang)(qiang)度雙(shuang)(shuang)控轉(zhuan)變的要求,不(bu)同地(di)域不(bu)同園區差異(yi)很大,控能控碳(tan)(tan)哪個(ge)(ge)優先、如何(he)來控,缺乏分類指導。亟需(xu)加強(qiang)(qiang)園區綜合能效提升(sheng)的分類指導,推動(dong)綠色低碳(tan)(tan)發展。

園區能(neng)源基礎設(she)施規模效率結(jie)構性鎖定

園區(qu)廣泛(fan)推(tui)行(xing)基礎(chu)(chu)設(she)施(shi)共享,以(yi)熱定(ding)電為特征的(de)集中式熱電聯產能(neng)源基礎(chu)(chu)設(she)施(shi)普(pu)及推(tui)廣,但同時又呈現出“規模—效(xiao)率”結(jie)(jie)構(gou)性鎖定(ding),以(yi)及以(yi)化石能(neng)源為主的(de)傳(chuan)統能(neng)源與新(xin)能(neng)源供給結(jie)(jie)構(gou)失衡,導致溫室氣體(ti)排放結(jie)(jie)構(gou)性鎖定(ding)。目前,大部分基礎(chu)(chu)設(she)施(shi)服役未(wei)到設(she)計壽命的(de)一半,園區(qu)基礎(chu)(chu)設(she)施(shi)節能(neng)降碳改造需要(yao)解決好成本收益的(de)平衡,能(neng)源加工轉化效(xiao)率及系統優化亟(ji)待提升。

終端(duan)電氣化(hua)面臨(lin)規模數量成本綜合制(zhi)約(yue)

終端電(dian)氣化是園(yuan)區(qu)深化節(jie)能(neng)降碳的(de)(de)關鍵(jian)舉措。當前,園(yuan)區(qu)大(da)部分企(qi)業的(de)(de)裝(zhuang)備(bei)(bei)電(dian)氣化面(mian)臨單(dan)體規模(mo)小(xiao)、數(shu)量(liang)(liang)多的(de)(de)問題(ti)(ti),節(jie)能(neng)提效技術創(chuang)新及裝(zhuang)備(bei)(bei)推廣存在投(tou)入成本高等短板。課題(ti)(ti)組對某典型精細化工園(yuan)區(qu)進行了專(zhuan)題(ti)(ti)研究,分析了其八大(da)類(lei)5000臺(tai)存量(liang)(liang)電(dian)機(ji)(ji)設(she)備(bei)(bei),總容(rong)量(liang)(liang)100 MW,單(dan)臺(tai)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)平均容(rong)量(liang)(liang)約10kW,其中單(dan)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)(liang)大(da)于15kW以上(shang)的(de)(de)電(dian)機(ji)(ji)設(she)備(bei)(bei)數(shu)量(liang)(liang)僅占設(she)備(bei)(bei)總數(shu)的(de)(de)35%,容(rong)量(liang)(liang)占81%,小(xiao)規模(mo)電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)能(neng)效提升面(mian)臨較大(da)挑戰,需(xu)要電(dian)機(ji)(ji)技術的(de)(de)整體提升。

能效(xiao)局部有效(xiao)和(he)系(xi)統整體有效(xiao)需要(yao)平衡

“十一五”以(yi)來(lai),在節能(neng)(neng)(neng)減排約束性指標的(de)持(chi)續(xu)推動下,用能(neng)(neng)(neng)行(xing)業(ye)(ye)節能(neng)(neng)(neng)挖潛(qian)難度(du)日益加大,亟待平衡好(hao)局(ju)(ju)部有效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)和(he)系統(tong)整體有效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao),并從局(ju)(ju)部過程節能(neng)(neng)(neng)向(xiang)全(quan)(quan)過程、全(quan)(quan)鏈條、全(quan)(quan)系統(tong)優化節能(neng)(neng)(neng)轉變(bian)。以(yi)煉油行(xing)業(ye)(ye)為例,全(quan)(quan)國2020年煉油企業(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)水(shui)平優于水(shui)平的(de)產(chan)能(neng)(neng)(neng)約25%,同(tong)時有20%的(de)產(chan)能(neng)(neng)(neng)其能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)低于基準水(shui)平。我國火(huo)力發電(dian)、鋼鐵、化工產(chan)業(ye)(ye)和(he)垃圾焚燒熱(re)(re)電(dian)聯產(chan)自身的(de)能(neng)(neng)(neng)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)已較(jiao)(jiao)高,但進一步與(yu)周邊(bian)城市(shi)和(he)社區協同(tong)挖掘余(yu)熱(re)(re)利(li)用方面(mian),尚有較(jiao)(jiao)大潛(qian)力。研究(jiu)顯(xian)示,中(zhong)國北方地區工業(ye)(ye)余(yu)熱(re)(re)供(gong)暖潛(qian)力約為區域(yu)熱(re)(re)需求的(de)1.4 倍。

園區(qu)物質流(liu)能量流(liu)精(jing)細化(hua)管理短板明顯

《國(guo)務院關于(yu)印發(fa)2030年前碳達峰行動(dong)方案的(de)通知》(國(guo)發(fa)〔2021〕23號)要求“加強園(yuan)區物(wu)質流(liu)管理”,這里物(wu)質流(liu)是廣(guang)義的(de)概念,既包括生(sheng)產原料也包括能源。園(yuan)區物(wu)質流(liu)能量(liang)流(liu)管理是全過程(cheng)節能減(jian)污*直接、*有效、*經(jing)濟(ji)的(de)措施,是推(tui)進園(yuan)區綜合能效提(ti)升的(de)重要抓手。但實(shi)踐中,物(wu)質流(liu)能量(liang)流(liu)管理*基礎的(de)工作(zuo)——三級計(ji)量(liang)體(ti)系建設尚存在(zai)明顯(xian)短板(ban)、弱(ruo)項,特別是中小規模(mo)企(qi)業(ye)。

園區工業地(di)產(chan)綜合能源配置的商業模(mo)式(shi)

在國*發布(bu)的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發展(zhan)指導意見的推(tui)動(dong)下(xia), 園(yuan)區綜(zong)(zong)合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統建(jian)(jian)設及(ji)綜(zong)(zong)合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)服(fu)務業態發展(zhan)得到了(le)有(you)力的推(tui)動(dong),改變了(le)傳統能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統互(hu)相(xiang)獨立的產供消方式,構建(jian)(jian) “電(dian)、熱、冷、氣”橫向(xiang)多能(neng)(neng)耦合、“源(yuan)(yuan)(yuan)-網-荷-儲”縱向(xiang)多能(neng)(neng)協同、以及(ji)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)生產、傳輸、存儲、消費都靈活的綜(zong)(zong)合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統。這也(ye)改變了(le)傳統能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統“條塊分割”的情況,有(you)利(li)于培育(yu)新的市場主體(ti)。 

充分了(le)解園區產業結構、用能需(xu)(xu)求特征和綜合能源(yuan)服務(wu)資源(yuan)稟賦,建設(she)分布式(shi)與集中(zhong)式(shi)供(gong)應相(xiang)結合的綜合能源(yuan)系統,開(kai)展針對傳統能源(yuan)利用方面的項目規劃(hua)建設(she)與投資運營。通過降低能源(yuan)消(xiao)費成本、提升能源(yuan)利用效率獲(huo)得收益,同時(shi)對優化能源(yuan)需(xu)(xu)求、降低終端(duan)能耗(hao)、減(jian)少氣體(ti)排放(fang)有積極影響(xiang)。

分布(bu)式能源(yuan)(yuan)具有靈(ling)活性(xing)高、排放(fang)低、就地利(li)用等優(you)勢(shi),是園區能源(yuan)(yuan)利(li)用的主(zhu)要方(fang)(fang)式。分布(bu)式能源(yuan)(yuan)系統(tong)建設的業務方(fang)(fang)向包(bao)括:

①基(ji)(ji)礎(chu)設施服務,即能源基(ji)(ji)礎(chu)設施的(de)(de)(de)建(jian)設、運(yun)行和維護,微能網(wang)的(de)(de)(de)規劃(hua)、建(jian)設及運(yun)營,以及存(cun)量配電(dian)網(wang)向智能電(dian)網(wang)發展的(de)(de)(de)改(gai)造(zao)等;

② 區(qu)域性分布式發(fa)電廠的建設(she)運(yun)營,如:園(yuan)區(qu)大規模(mo)屋頂光(guang)伏和(he)立面光(guang)伏系統的建設(she);

③虛擬電廠的建設,利用通(tong)信及控制技術(shu),整合不同類型分布式能源,結合儲能側(ce)和(he)需求側(ce)的可(ke)用負荷,實現對(dui)發售電側(ce)的協(xie)調(diao)運行(xing);

④發電與(yu)其他行業的耦(ou)合,如:參與(yu)制(zhi)(zhi)氫、制(zhi)(zhi)甲烷等(deng)能源轉換過程(cheng)。

實際案例

1 位于江蘇無錫(xi)的紅豆工業園內有(you)紡織(zhi)服裝、橡膠輪胎(tai)、生物(wu)醫藥等(deng)多(duo)(duo)個產業,園區于2001年建(jian)設了自備熱電(dian)廠,同(tong)時滿(man)足園區內客戶的用電(dian)及用熱需求。2012年起,利用廠房(fang)屋頂建(jian)設分(fen)布式光(guang)伏系統,并投建(jian)儲能(neng)(neng)電(dian)站,緩解園區電(dian)網調節壓力,平(ping)滑(hua)整體用電(dian)負荷,起到了削峰(feng)填谷,多(duo)(duo)能(neng)(neng)互補的作用。預計(ji)到2020年,園區整體清潔能(neng)(neng)源占比將(jiang)提升至15%,單位產值能(neng)(neng)耗下降8%,綜合用能(neng)(neng)成本降低10%。 

2 以(yi)德(de)國能(neng)(neng)源市(shi)場為例說明(ming)。企業可(ke)根據可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源的(de)資(zi)源情況調整生(sheng)產計劃(hua),當(dang)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源資(zi)源充足時,實(shi)時電(dian)(dian)(dian)價相對(dui)較低,在資(zi)源欠缺時則相反,企業可(ke)據此調節其(qi)生(sheng)產計劃(hua),以(yi)降低用(yong)能(neng)(neng)成(cheng)本,提高其(qi)生(sheng)產經(jing)濟效(xiao)益。德(de)國RegModHarz項目是(shi)德(de)國“E-Energy”計劃(hua)支持的(de)項目之一(yi)(yi),通(tong)過制定統一(yi)(yi)的(de)數據傳輸(shu)標準,將風能(neng)(neng)、抽(chou)水蓄能(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)、生(sheng)物質能(neng)(neng)等能(neng)(neng)源系(xi)統連接起(qi)來(lai),并(bing)為用(yong)能(neng)(neng)客戶(hu)安(an)裝能(neng)(neng)源管理系(xi)統,對(dui)發電(dian)(dian)(dian)端(duan)(duan)和用(yong)電(dian)(dian)(dian)端(duan)(duan)實(shi)施雙向管理,基于日(ri)前(qian)和日(ri)內市(shi)場的(de)價格調控(kong)用(yong)戶(hu)的(de)用(yong)電(dian)(dian)(dian)時間和用(yong)電(dian)(dian)(dian)量(liang)。

項目(mu)為客(ke)戶提供供熱、供冷項目(mu)的(de)(de)規(gui)劃(hua)設計、建設、運營等服務,并提供專(zhuan)家服務以實(shi)(shi)現客(ke)戶項目(mu)實(shi)(shi)施(shi)過程(cheng)中的(de)(de)成本(ben)控制,在此過程(cheng)中,客(ke)戶能夠專(zhuan)注于其專(zhuan)*領域內,而(er)將能源(yuan)相關的(de)(de)技術問題交給專(zhuan)*人員處理,為其實(shi)(shi)現降低用能成本(ben)、能源(yuan)利用的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。服務內容包(bao)括但不限(xian)于:

① 能源傳(chuan)輸、基(ji)礎設(she)施分析、需求(qiu)優化等方面的咨詢和規(gui)劃;

②供(gong)熱、供(gong)冷設備設施的建設及后續運營、維(wei)護和故障(zhang)處理;

③冷、熱管網(wang)的建(jian)設與運維管理;

④能源審計服務等。

其主(zhu)要的(de)服(fu)務模(mo)式(shi)包(bao)括2種: 合(he)同能源(yuan)(yuan)管理(li)與集中(zhong)式(shi)供(gong)能。合(he)同能源(yuan)(yuan)管理(li)是用(yong)(yong)能,承包(bao)商需利用(yong)(yong)技術為客戶提(ti)供(gong)用(yong)(yong)能服(fu)務;集中(zhong)式(shi)供(gong)能的(de)則是的(de)能源(yuan)(yuan)分配和(he)利用(yong)(yong),以(yi)*大(da)限(xian)度地(di)減(jian)少(shao)能源(yuan)(yuan)消耗、降低(di)(di)成本,服(fu)務對象越(yue)多則分攤(tan)成本越(yue)低(di)(di),提(ti)高整體運營(ying)效(xiao)率。

針對園(yuan)區內(nei)高能(neng)耗(hao)、粗放型(xing)的能(neng)源(yuan)消(xiao)費方式(shi), 有必要促進(jin)其(qi)能(neng)源(yuan)精(jing)細(xi)管(guan)理和(he)循(xun)環利用,提(ti)高資源(yuan)配置效率,形成(cheng)節約的能(neng)源(yuan)消(xiao)費體系。

推進(jin)園區工業地產節能(neng)降(jiang)碳重*工程(cheng)

從系統工(gong)(gong)程和(he)(he)全局視角,推進園(yuan)區(qu)經濟—能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)—環境(“3E”)系統整體優化(hua),實施(shi)(shi)園(yuan)區(qu)節能(neng)(neng)降(jiang)碳增(zeng)效工(gong)(gong)程。鼓勵優先(xian)利用可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan),實施(shi)(shi)能(neng)(neng)—水統籌,強化(hua)節約、提(ti)效、開源(yuan)(yuan)(yuan),產業和(he)(he)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou)雙(shuang)優化(hua)、雙(shuang)清潔化(hua),優化(hua)資源(yuan)(yuan)(yuan)要素配置(zhi);以園(yuan)區(qu)基礎設(she)施(shi)(shi)為(wei)重*,推動能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)、環境基礎設(she)施(shi)(shi)系統優化(hua)和(he)(he)循(xun)環共(gong)生(sheng);構(gou)建(jian)智慧(hui)管理平臺,推動能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)管理與(yu)園(yuan)區(qu)安全、環保、物流等智慧(hui)化(hua)。為(wei)此,園(yuan)區(qu)節能(neng)(neng)降(jiang)碳建(jian)議優先(xian)抓好以下工(gong)(gong)程。

園區節(jie)能降碳分類指導能力建設工程(cheng)

“一(yi)(yi)園(yuan)(yuan)一(yi)(yi)策(ce)”,研究制定園(yuan)(yuan)區分(fen)類管理方法。從(cong)綠色發展水平、經濟規模、產(chan)業特征、能源(yuan)結構(gou)、能源(yuan)效(xiao)率、碳排放等維度,對(dui)園(yuan)(yuan)區分(fen)級分(fen)類;從(cong)產(chan)業結構(gou)優(you)化、生(sheng)態(tai)產(chan)業鏈網、能源(yuan)系統優(you)化、基礎設施升(sheng)級等方面(mian),明確各(ge)類園(yuan)(yuan)區能效(xiao)提升(sheng)。

總體(ti)來看,園(yuan)區(qu)作為實體(ti)經濟(ji)主戰(zhan)場,未來隨著經濟(ji)持續(xu)(xu)增長(chang)能(neng)(neng)(neng)(neng)耗總量和碳(tan)排放(fang)(fang)總量仍將繼(ji)續(xu)(xu)增長(chang)。針對園(yuan)區(qu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)消耗及碳(tan)排放(fang)(fang)特點(dian),課(ke)題組提(ti)出“以(yi)地定產、以(yi)產見能(neng)(neng)(neng)(neng)(碳(tan))、以(yi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(碳(tan))優(you)產”的碳(tan)達(da)峰(feng)方略(lve),將園(yuan)區(qu)綜合(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)效(xiao)提(ti)升作為關鍵,系統有(you)序推進產業結構優(you)化(hua)、能(neng)(neng)(neng)(neng)效(xiao)提(ti)升、能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)結構轉型、碳(tan)捕集(ji)等(deng)四大(da)措施,深化(hua)工業園(yuan)區(qu)節能(neng)(neng)(neng)(neng)降碳(tan)。

研究(jiu)顯(xian)示,通過有序實(shi)施上述四類減排(pai)措施,2015-2035年(nian)(nian)和(he)2035-2050年(nian)(nian)期(qi)(qi)間(jian),全生命周期(qi)(qi)碳排(pai)放(fang)量(liang)可分別(bie)減排(pai)28%和(he)51%。現階段園區(qu)應(ying)(ying)優先實(shi)施產業(ye)(ye)結(jie)(jie)構調整與能(neng)效提升減碳工(gong)程,挖掘其(qi)(qi)*大(da)減排(pai)潛(qian)力;其(qi)(qi)次(ci)是提高園區(qu)非化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)占比和(he)增加CCUS應(ying)(ying)用(yong)。從(cong)時間(jian)維度分析,2035-2050年(nian)(nian)期(qi)(qi)間(jian)通過產業(ye)(ye)結(jie)(jie)構優化(hua)、能(neng)效提升、能(neng)源(yuan)結(jie)(jie)構轉型的(de)(de)減排(pai)潛(qian)力基本釋放(fang),進一步深(shen)*減排(pai)則需要依靠(kao)工(gong)業(ye)(ye)生產的(de)(de)系統(tong)優化(hua)、產業(ye)(ye)空(kong)間(jian)布局優化(hua)和(he)必要的(de)(de)CCUS。

推(tui)動園(yuan)區能源結構(gou)優化,可(ke)著力生(sheng)活垃(la)圾、生(sheng)物質和污泥能源化,并輔(fu)以工(gong)藝過程余熱(re)回收,“一園(yuan)一策”發(fa)展風(feng)、光、氫(qing)能等能源。已有(you)研究顯示,2035年(nian)(nian)后(hou)預期(qi)(qi)對園(yuan)區碳(tan)減(jian)排貢(gong)獻較大的途徑主要(yao)為氫(qing)能、風(feng)電和光伏,到2050年(nian)(nian)其(qi)潛在減(jian)排貢(gong)獻率約(yue)為73%~81%,其(qi)中氫(qing)能在2015-2035年(nian)(nian)期(qi)(qi)間(jian)有(you)望減(jian)碳(tan)36%~37%,預期(qi)(qi)2035-2050年(nian)(nian)達到46%~50%,將對園(yuan)區深*減(jian)碳(tan)起到積極作用。

園區三級計(ji)量(liang)精(jing)細(xi)化物質流(liu)能量(liang)流(liu)管理提升(sheng)工程(cheng)

完善(shan)企業三(san)級計量(liang),是“加強園(yuan)區物質流管(guan)理(li)”的重要支撐。推動(dong)園(yuan)區深(shen)入開展精細化數字(zi)化計量(liang)工(gong)程,配齊(qi)能、水、料(liao)三(san)級計量(liang)監(jian)測設施,實(shi)(shi)現數據驅動(dong)管(guan)理(li);推行數字(zi)化智能化計量(liang)工(gong)作,建立(li)實(shi)(shi)時數據驅動(dong)的智慧(hui)化物質流管(guan)理(li)系(xi)統。

設立園區(qu)(qu)及(ji)企業能(neng)(neng)效(xiao)專職崗位(wei),推(tui)動用能(neng)(neng)、用水量(liang)大(da)的(de)企業配全(quan)三級計(ji)量(liang)設備(bei),并適當(dang)超前配備(bei)數字(zi)化智(zhi)能(neng)(neng)化儀表,逐步實現(xian)園區(qu)(qu)全(quan)覆蓋,實時(shi)采集(ji)能(neng)(neng)量(liang)流、物質(zhi)流信息并接入園區(qu)(qu)智(zhi)慧化管(guan)理(li)(li)平臺(tai),建立多源(yuan)時(shi)間序列(lie)數據驅動的(de)園區(qu)(qu)智(zhi)能(neng)(neng)分析和精細管(guan)理(li)(li)決策,做好園區(qu)(qu)能(neng)(neng)源(yuan)和物質(zhi)平衡管(guan)理(li)(li),在此基礎(chu)上建立數字(zi)化碳(tan)管(guan)理(li)(li)系統(tong)。

通過完善園區企(qi)業(ye)(ye)(ye)用戶側分時三級(ji)計量(liang)表計的建設改造,自下(xia)而上厘清園區多產(chan)品、多元素、多層(ceng)級(ji)的物質能(neng)量(liang)代謝(xie)結構、路徑、過程等特征(zheng),定量(liang)揭示全生命周期的環境影響,提出靶向減(jian)污(wu)降碳調控措施(shi),推(tui)動企(qi)業(ye)(ye)(ye)內、企(qi)業(ye)(ye)(ye)間、產(chan)業(ye)(ye)(ye)間物料(liao)閉(bi)路循環,并持續循環迭代優化。

園區基礎設(she)施共生節(jie)能減污降碳提效工程

針對工業園區(qu)能源基礎設施(shi)的三(san)大特點,課題組(zu)(zu)(zu)建(jian)立了(le)年份—存量減(jian)(jian)碳模(mo)型,研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)了(le)五種主要(yao)技術措施(shi)的減(jian)(jian)碳潛力(li)及成本效益,主要(yao)包括:天然(ran)氣(qi)替(ti)(ti)(ti)代燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)熱電聯(lian)(lian)產(chan)、垃(la)圾焚燒熱電聯(lian)(lian)產(chan)替(ti)(ti)(ti)代燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)、抽凝(ning)/純凝(ning)式(shi)汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)升級(ji)為背(bei)壓式(shi)汽(qi)(qi)輪(lun)機(ji)、將小(xiao)容(rong)量燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)機(ji)組(zu)(zu)(zu)用大容(rong)量機(ji)組(zu)(zu)(zu)替(ti)(ti)(ti)代、發展天然(ran)氣(qi)聯(lian)(lian)合循環機(ji)組(zu)(zu)(zu)替(ti)(ti)(ti)代燃(ran)(ran)(ran)煤(mei)小(xiao)機(ji)組(zu)(zu)(zu)。研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)發現,通過(guo)五種措施(shi)綜合應用,溫室氣(qi)體(ti)可(ke)(ke)減(jian)(jian)排8%~16%,同時(shi)能減(jian)(jian)排SO2 24%~31%、減(jian)(jian)排NOx 10%~14%,并有34%~39%的節水潛力(li)。五種措施(shi)綜合作用情景下,可(ke)(ke)獲得519元/噸CO2當(dang)量收益(按2015年可(ke)(ke)比價(jia))。

園區能源(yuan)基礎(chu)設施(shi)和環(huan)境基礎(chu)設施(shi)之(zhi)(zhi)間建立余熱(re)利(li)用、污水深*處(chu)理資源(yuan)化、污泥能源(yuan)化等為(wei)主的能—水耦合(he)共生系統,可同時實(shi)現節(jie)(jie)能節(jie)(jie)水減污。課題(ti)組(zu)研究(jiu)表明(ming),全國80%的園區有(you)集中式(shi)能源(yuan)環(huan)境基礎(chu)設施(shi),72%的園區有(you)集中式(shi)污水處(chu)理廠,園區水環(huan)境基礎(chu)設施(shi)和能源(yuan)基礎(chu)設施(shi)之(zhi)(zhi)間建立能--水耦合(he)的共生關系是減污降碳的重要舉措。

針對級經開區(qu)的(de)研(yan)究顯示,210余家園區(qu)可建立(li)518條共(gong)生關系,其(qi)中239條基(ji)于(yu)能源(yuan)交(jiao)換,279條基(ji)于(yu)水(shui)資源(yuan)交(jiao)換;通過共(gong)生,能源(yuan)和水(shui)資源(yuan)節(jie)約潛(qian)力分別為7%和73%,可獲得(de)的(de)節(jie)水(shui)潛(qian)力、節(jie)能潛(qian)力、降碳(tan)潛(qian)力分別為12.8億(yi)立(li)方米/年(nian)、90.9萬噸(dun)標煤/年(nian)、572萬噸(dun)CO2當量/年(nian)。

園區數智強鏈數字化(hua)電氣(qi)化(hua)工程

推動(dong)數字要素、智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造加(jia)快向園(yuan)區集聚發(fa)展(zhan),促進企(qi)(qi)業層面和園(yuan)區層面數字化、智(zhi)能(neng)(neng)化、綠色化融*發(fa)展(zhan),強(qiang)化電力管(guan)理智(zhi)能(neng)(neng)化,提升產業鏈(lian)、供應鏈(lian)、創新(xin)鏈(lian)協同配套能(neng)(neng)力,提高產業鏈(lian)韌性,增強(qiang)產業鏈(lian)安全性,催生“產業化+數字化+智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造”新(xin)業態;加(jia)強(qiang)園(yuan)區企(qi)(qi)業生產計(ji)劃、工藝技術、物料配送、設備(bei)監控(kong)維護、質量(liang)管(guan)控(kong)以及(ji)能(neng)(neng)量(liang)流物質流智(zhi)能(neng)(neng)化跟蹤管(guan)理。

搭建數據(ju)(ju)驅動的園(yuan)區節能(neng)降碳決策支(zhi)撐(cheng)平臺(tai),設(she)計開(kai)發園(yuan)區基礎(chu)數據(ju)(ju)庫,并定期動態更(geng)新,由專*機構和科研單位聯合(he)運維并開(kai)展(zhan)數據(ju)(ju)挖掘(jue)研究,支(zhi)撐(cheng)管理決策。

加(jia)強園區電(dian)氣化建(jian)(jian)設(she)。針對園區海量中(zhong)低(di)壓小容量電(dian)力用戶(hu),開(kai)(kai)發終端(duan)智控(kong)裝置和資(zi)源(yuan)群(qun)控(kong)平臺(tai),建(jian)(jian)立碎片資(zi)源(yuan)喚(huan)醒(xing)聚合互動新模式,以(yi)“小裝置”感知、柔性調(diao)節(jie)、本(ben)地控(kong)制用戶(hu)多(duo)類(lei)型設(she)備,以(yi)“大平臺(tai)”聚合可調(diao)資(zi)源(yuan),智能輔助決策,開(kai)(kai)展(zhan)分(fen)(fen)層分(fen)(fen)級響應(ying);以(yi)“強服務”注重(zhong)用戶(hu)無感體(ti)驗,拓展(zhan)節(jie)能降費增值服務,實現政*、用戶(hu)、電(dian)網(wang)多(duo)方共贏。

加(jia)強園區電(dian)力資源(yuan)(yuan)配置優化。通(tong)過能源(yuan)(yuan)系統綜合(he)規劃、多用戶互動(dong)、電(dian)網協調控(kong)制(zhi)(zhi)及智能化改(gai)造(zao),實(shi)現(xian)冷熱(re)電(dian)氣協同、源(yuan)(yuan)網荷儲集群聯(lian)控(kong);通(tong)過優化負荷和儲能有功(gong)控(kong)制(zhi)(zhi)及電(dian)力電(dian)子(zi)設備無功(gong)調控(kong)對沖有功(gong)和無功(gong)沖擊,提升園區電(dian)能質(zhi)量;通(tong)過智慧電(dian)務,基于設備級用能數(shu)據,開展精細化綜合(he)能源(yuan)(yuan)服務。

園(yuan)區綜合能效(xiao)提升系(xi)統工(gong)程

立(li)足園(yuan)區(qu)產業(ye)結構和用能(neng)特點(dian),加強工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)能(neng)源系統(tong)建(jian)(jian)設,突(tu)出(chu)系統(tong)優化和全生(sheng)命周期思想,著力(li)三個轉變(bian):一是(shi)橫向(xiang)多能(neng)互補,從單一能(neng)源向(xiang)綜合能(neng)源轉變(bian);二是(shi)縱向(xiang)建(jian)(jian)立(li)“源、網、荷、儲”協(xie)調,形成多樣化能(neng)源的供給(gei)、需求及儲能(neng)調節的動態(tai)平(ping)衡;三是(shi)集中與分布式相協(xie)調。

以化(hua)(hua)工(gong)園(yuan)區(qu)為例,首先,針對園(yuan)區(qu)能源生(sheng)產(chan)(chan)(chan)—能源供應(ying)—化(hua)(hua)工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)等(deng)多系統,綜(zong)合運(yun)用生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工(gong)藝綠(lv)色(se)(se)化(hua)(hua)、電(dian)網系統優化(hua)(hua)、電(dian)機設備(bei)升級、余熱回收(shou)等(deng)推進(jin)園(yuan)區(qu)系統性(xing)節(jie)(jie)能和(he)(he)效(xiao)(xiao)率提升。其次(ci),強化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)過(guo)程(cheng)—產(chan)(chan)(chan)業鏈接—基礎設施—安全(quan)環境(jing)管理協同,抓住綠(lv)色(se)(se)化(hua)(hua)學(xue)與綠(lv)色(se)(se)化(hua)(hua)工(gong)技術集成(cheng)的關(guan)鍵,加強短流程(cheng)原子經(jing)濟(ji)合成(cheng)技術開發,實現源頭減污(wu)和(he)(he)源頭節(jie)(jie)能,通(tong)過(guo)多產(chan)(chan)(chan)品多過(guo)程(cheng)共生(sheng)耦合,實現園(yuan)區(qu)整體性(xing)能效(xiao)(xiao)提升和(he)(he)減污(wu)降(jiang)碳(tan)。

當前(qian),中(zhong)(zhong)(zhong)國經濟發展的(de)(de)(de)仍(reng)在工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye),工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)發展重在以工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)地產(chan)(chan)(chan)為載體的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)園(yuan)區。作(zuo)為工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)化(hua)(hua)(hua)和城鎮化(hua)(hua)(hua)快(kuai)速發展的(de)(de)(de)載體,工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)園(yuan)區和園(yuan)區工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)地產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)綠(lv)(lv)色發展是中(zhong)(zhong)(zhong)國經濟發展和生(sheng)態文明建設的(de)(de)(de)重要(yao)組成。揭示工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)園(yuan)區人地關系的(de)(de)(de)內涵,協同(tong)優化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)園(yuan)區人地關系,是化(hua)(hua)(hua)解園(yuan)區工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)地產(chan)(chan)(chan)中(zhong)(zhong)(zhong)園(yuan)區與環境(jing)的(de)(de)(de)矛盾、推進園(yuan)區綠(lv)(lv)色發展的(de)(de)(de)必(bi)然選(xuan)擇。

--以上內容(rong)轉自微信公眾號:PPP產業大講堂(tang),2023年5月23日《產業園區中(zhong)工業廠房的能源(yuan)綜合(he)配置》。

  1. 文章解讀(du)

文章指出當前(qian)園(yuan)區工業地(di)產能源(yuan)配(pei)置存在的主要問題,包(bao)括能源(yuan)供應保障(zhang)不足、傳統(tong)能源(yuan)比例過高、能源(yuan)管(guan)理方式(shi)粗放、新能源(yuan)利用比例偏低、對多(duo)種能源(yuan)的使用情況無法實時掌握等。通過園(yuan)區綜(zong)合(he)能源(yuan)架(jia)構(gou):物理層、信息層、服務(wu)層三個層次進(jin)行園(yuan)區綜(zong)合(he)能源(yuan)的規劃、設計與實施,推(tui)進(jin)園(yuan)區工業地(di)產節(jie)(jie)能降(jiang)(jiang)碳(tan)工程(cheng)(cheng)(cheng)包(bao)括五個方面:園(yuan)區節(jie)(jie)能降(jiang)(jiang)碳(tan)分類(lei)指導能力建設工程(cheng)(cheng)(cheng)、園(yuan)區三級計量精細化(hua)物質流能量流管(guan)理提升工程(cheng)(cheng)(cheng)、園(yuan)區基礎設施共生(sheng)節(jie)(jie)能減污降(jiang)(jiang)碳(tan)提效工程(cheng)(cheng)(cheng)、園(yuan)區數(shu)智強鏈數(shu)字化(hua)電氣化(hua)工程(cheng)(cheng)(cheng)和園(yuan)區綜(zong)合(he)能效提升系統(tong)工程(cheng)(cheng)(cheng)。

近三年(nian)來,多部門發文均有提及針對(dui)工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)節能(neng)減排工(gong)作指導(dao)意見,要(yao)求提升工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)能(neng)源(yuan)利用效率(lv),加快園(yuan)區(qu)能(neng)源(yuan)數(shu)(shu)字(zi)基礎設(she)施建(jian)設(she),利用數(shu)(shu)字(zi)技術構建(jian)智慧能(neng)源(yuan)體(ti)系,打造綠色低(di)碳型工(gong)業(ye)園(yuan)區(qu)。

工業園區能源數字化(hua)系統構成

把一(yi)個工業(ye)園(yuan)區的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統看成一(yi)個微網(wang)(wang),這(zhe)個能(neng)(neng)(neng)源(yuan)微網(wang)(wang)可能(neng)(neng)(neng)由(you)微電網(wang)(wang)、給(gei)/排(pai)水網(wang)(wang)、供冷(leng)/熱管(guan)(guan)網(wang)(wang)、燃氣管(guan)(guan)網(wang)(wang)等等組(zu)成。要提高園(yuan)區的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利(li)用效率,管(guan)(guan)理(li)者(zhe)首先要實現(xian)對園(yuan)區各(ge)類能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)精(jing)細化(hua)管(guan)(guan)理(li),實現(xian)多級(ji)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)計量和評估,這(zhe)就需要建(jian)立一(yi)套園(yuan)區能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)數字(zi)化(hua)系(xi)統,系(xi)統可以反(fan)饋(kui)整個園(yuan)區能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)運行情況(kuang)。能(neng)(neng)(neng)源(yuan)數字(zi)化(hua)系(xi)統包括(kuo)物(wu)理(li)系(xi)統、感知(zhi)系(xi)統和信息系(xi)統三個維度。

圖1 園區微電(dian)網數字(zi)化系統(tong)的三維構成

物(wu)理系統(tong)是能(neng)(neng)源(yuan)的物(wu)質基礎(chu),實現(xian)能(neng)(neng)源(yuan)生產、傳(chuan)輸、供應(ying)等(deng)功能(neng)(neng),以(yi)微電網為例,包(bao)括市電、新能(neng)(neng)源(yuan)(光伏、風(feng)力發電等(deng))、變壓器、輸配(pei)電開關柜、儲能(neng)(neng)系統(tong)、用電負荷(he)(空調、照明(ming)、電機等(deng))、V2G充電樁等(deng)等(deng)。

很(hen)多物理系(xi)統(tong)不具備(bei)數(shu)字化(hua)通訊能力,需(xu)要配置感(gan)(gan)知(zhi)設備(bei)實現對物理系(xi)統(tong)的(de)數(shu)字化(hua)展(zhan)現,主(zhu)要為(wei)二(er)次設備(bei),其中包括保護控制裝(zhuang)置、監(jian)測和計量(liang)(liang)儀表(biao)、電量(liang)(liang)變送器、電能質量(liang)(liang)分析治理設備(bei)等,這(zhe)些二(er)次設備(bei)組成了園(yuan)區能源數(shu)字化(hua)的(de)感(gan)(gan)知(zhi)系(xi)統(tong)。

*后還需要把感知系統的(de)數據(ju)通過(guo)簡單易(yi)懂的(de)界(jie)面(mian)展示給(gei)管理人員,并提供分析建(jian)議和(he)控制(zhi)策路以達(da)到園區能(neng)源(yuan)管理和節能(neng)降耗(hao)的目的。感知系統(tong)的大量數據通過邊緣計算網關采集并初步處理后傳輸(shu)給人機界面--信息系統(tong),提供能(neng)源(yuan)數據服務和控制(zhi)、運維功能(neng),網絡架構見圖2。

圖2 能源數(shu)字化建設網(wang)絡架(jia)構(gou)

工業園區能源(yuan)數字化(hua)系統(tong)功能

AcrelEMS工(gong)業園區(qu)(qu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)管(guan)理(li)(li)(li)系統幫助(zhu)搭建工(gong)業園區(qu)(qu)的能(neng)(neng)(neng)源(yuan)計(ji)量體系和能(neng)(neng)(neng)源(yuan)管(guan)理(li)(li)(li),結合物聯網(wang)、大數據技(ji)術,可實現(xian)園區(qu)(qu)電(dian)網(wang)電(dian)力監(jian)控(kong)、能(neng)(neng)(neng)耗統計(ji)、負荷預測(ce)、照明控(kong)制、負荷監(jian)控(kong)、充(chong)電(dian)樁(zhuang)運營管(guan)理(li)(li)(li)、分布式光伏監(jian)控(kong)、儲(chu)能(neng)(neng)(neng)控(kong)制管(guan)理(li)(li)(li)、用(yong)水監(jian)測(ce)、暖通管(guan)網(wang)監(jian)測(ce)、環境監(jian)測(ce)、能(neng)(neng)(neng)源(yuan)計(ji)費(fei)等(deng)功(gong)能(neng)(neng)(neng),通過一套(tao)平(ping)臺實現(xian)園區(qu)(qu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)數字化集中管(guan)理(li)(li)(li),達到可靠、安全、節(jie)約、低碳用(yong)能(neng)(neng)(neng)的目的。

圖3 園區能(neng)源管理系統功能(neng)一覽圖

電力(li)監控,提升(sheng)園區電網運行安全

AcrelEMS對園(yuan)區變(bian)電(dian)(dian)站、高(gao)低壓變(bian)配電(dian)(dian)系統的(de)變(bian)壓器、斷(duan)路(lu)器、直流屏、母排、無功(gong)補償柜及電(dian)(dian)纜等配電(dian)(dian)相(xiang)關設(she)備的(de)電(dian)(dian)氣參數(shu)、運行狀(zhuang)態、漏電(dian)(dian)電(dian)(dian)流、接點溫度進行實時監(jian)測和控制,監(jian)測園(yuan)區電(dian)(dian)網(wang)主要回路(lu)的(de)電(dian)(dian)能(neng)質量并(bing)進行治理,對故障及時處理并(bing)發出告(gao)警信息,提高(gao)園(yuan)區供電(dian)(dian)可靠性。

圖(tu)4 電(dian)力(li)監控和溫度(du)監測

新能源接入,提升園區能源供應安全

AcrelEMS接入園(yuan)區分布式光伏電(dian)(dian)站(zhan)運行(xing)數據,包括逆變(bian)器、箱變(bian)、計量(liang)儀表及(ji)電(dian)(dian)能質(zhi)量(liang)監測(ce)裝置,協助管理者進行(xing)光伏發電(dian)(dian)效率分析、發電(dian)(dian)量(liang)及(ji)收(shou)益統計,擴展園(yuan)區供電(dian)(dian)容量(liang),降低用電(dian)(dian)成本(ben),減少碳排(pai)放。

圖(tu)5 光伏(fu)發電曲線對照分析

儲能策略控制,提升新能源消納

AcrelEMS接入儲能(neng)(neng)系統(tong)(EMS)、電(dian)池(chi)管(guan)理系統(tong)(BMS)和(he)儲能(neng)(neng)變流器(PCS)數據,為管(guan)理者提供運行模式監(jian)視和(he)控制(zhi)策(ce)略選擇,系統(tong)監(jian)測電(dian)芯電(dian)流、溫(wen)度(du)、SOC、SOH,檢測直(zhi)流系統(tong)絕緣(yuan)狀況,并根(gen)據企業峰谷特點和(he)電(dian)價(jia)波動以及(ji)上級平臺指令(ling)設置儲能(neng)(neng)系統(tong)的充(chong)放(fang)電(dian)策(ce)略,控制(zhi)儲能(neng)(neng)系統(tong)充(chong)放(fang)電(dian),實現削峰填谷,促進(jin)新能(neng)(neng)源消納,降(jiang)低園區用電(dian)成本。

圖6 儲能(neng)系統PCS監測和電池監測

能耗管理,搭建計量體系

AcrelEMS采(cai)集園區(qu)電、水、熱、燃氣(qi)等能源(yuan)消耗,搭建(jian)三級能源(yuan)計(ji)量體系,進行(xing)分類分項能耗統計(ji),計(ji)算單位面(mian)積或單位產品的能耗數(shu)據以(yi)及趨勢,對標主(zhu)要用能設備能效進行(xing)能效診(zhen)斷(duan),計(ji)算企業碳排放,為園區(qu)實現能源(yuan)精(jing)細化(hua)管理(li),制定碳達峰、碳中和路線提供數(shu)據支持(chi)。

圖7 能耗分析

負荷控制及計費,精細化管理降低能耗

AcrelEMS系統通(tong)過(guo)對園(yuan)區建筑內部和公共照明的集中控(kong)制(zhi)、感應(ying)控(kong)制(zhi)、定時(shi)控(kong)制(zhi)等(deng)方式節約照明能(neng)源(yuan),還(huan)可以幫助管(guan)理者(zhe)更好地管(guan)理轉供電的能(neng)源(yuan)收(shou)(shou)費(fei),做到(dao)欠費(fei)提前通(tong)知、欠費(fei)控(kong)制(zhi)以及支(zhi)(zhi)付對接,通(tong)過(guo)算(suan)法消納園(yuan)區能(neng)耗公攤,避免不合理收(shou)(shou)費(fei),保障能(neng)源(yuan)收(shou)(shou)支(zhi)(zhi)平衡。

圖8 照明智能(neng)控(kong)制和能(neng)源預(yu)付(fu)費管理(li)

負荷預測,協調控制,保障園區供用平衡

AcrelEMS系(xi)統(tong)基于歷史負(fu)荷(he)數據,結(jie)合天氣因素(su)、園(yuan)(yuan)區(qu)生產(chan)計劃等,預測園(yuan)(yuan)區(qu)功(gong)率(lv)需求、光伏(fu)發電(dian)(dian)功(gong)率(lv)、充(chong)電(dian)(dian)需求,根據變壓器負(fu)載率(lv)和負(fu)荷(he)變化,對(dui)園(yuan)(yuan)區(qu)可(ke)調可(ke)控(kong)(kong)設備進(jin)行統(tong)一(yi)協(xie)調控(kong)(kong)制,引導有序充(chong)電(dian)(dian),調整(zheng)儲能充(chong)放電(dian)(dian)計劃,為園(yuan)(yuan)區(qu)制定能源計劃、優化用能結(jie)構提供技術支持(chi)。

圖9 充電樁控制(zhi)和(he)功率(lv)預測

能源(yuan)數字化系統感知(zhi)設備(bei)

園(yuan)區能(neng)(neng)源數(shu)字化系統除了軟(ruan)件外,還離不開安裝(zhuang)于現場的各類感知設備,包括高低壓(ya)配電(dian)(dian)保護控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置、監測和計量(liang)(liang)儀表、電(dian)(dian)量(liang)(liang)變送(song)器(qi)、電(dian)(dian)能(neng)(neng)質量(liang)(liang)分(fen)析治理設備、照明控(kong)制(zhi)器(qi)、有線/無(wu)線溫度(du)傳感器(qi)、水(shui)表、燃氣表、能(neng)(neng)量(liang)(liang)表等各類產品,安科瑞可以為園(yuan)區能(neng)(neng)源數(shu)字化系統建(jian)設提供一(yi)站式服務(wu)。

工(gong)業園(yuan)區能源數字(zi)化(hua)系統的建設意(yi)義

園區作為實體經濟主戰場,未來隨著經濟持續增長能耗總量和碳排放總量仍將繼續增長。要實現雙碳計劃,工業園區節能減排任務相當緊迫,碳排放評價試點產業園區也開始實施,如果我們還在依靠傳統的手段來管理園區的能源體系顯然是不可取的。主管部門陸續出臺政策推動產業園區數字化轉型,打造綠色低碳產(chan)業園(yuan)區(qu),因此園(yuan)區(qu)的能源(yuan)數字化管(guan)理系(xi)統也是勢在必(bi)行。

作(zuo)者介紹(shao)

簡婷(ting),安科瑞電氣股份有(you)限公司,主要研究方向為能耗監測系統(tong)。

 

 

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