江蘇怡寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園
案例概述
國家電網(wǎng)公司率先發(fā)布央企首份碳達峰、碳中和行動方案，積極貫徹習近平總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，為國網(wǎng)系統(tǒng)落實“雙碳”戰(zhàn)略指明方向。江蘇電網(wǎng)作為國家電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模最大的省級電網(wǎng)，用電量、電網(wǎng)負荷始終位居中國第一梯隊，長期面臨傳統(tǒng)能源消耗量大、能源稟賦條件較弱、減排減碳壓力大等挑戰(zhàn)。為響應國家號召、貫徹國家電網(wǎng)有限公司“雙碳”行動方案要求，江蘇電網(wǎng)迎難而上，發(fā)布國網(wǎng)首個省級公司“雙碳”實施方案，從5個方面提出19項措施，積極建設以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，在清潔能源利用、電能替代、智慧能源建設等方面進行了有益探索，電動汽車、多能互補、微電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等一批能源新業(yè)態(tài)蓬勃興起，助推江蘇在全國范圍率先實現(xiàn)碳達峰。
園區(qū)作為城市的基本單元，是實現(xiàn)雙碳目標和能源轉型的主戰(zhàn)場，是上述實踐的重要落地點。作為具體實踐之一，江蘇怡寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園在建設之初，就提出打造具備“環(huán)境宜業(yè)宜居，建筑智能智慧，多能互聯(lián)互補，業(yè)態(tài)領先率先”特征的綠色低碳的智慧零碳園區(qū)，成為引領行業(yè)低碳、綜合能源網(wǎng)絡、能源管理平臺、能源服務模式多方面發(fā)展的典范，支撐鹽城城市能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，實踐節(jié)能減排技術創(chuàng)新，形成“可復制、可推廣”的能源綜合應用與低碳應用相互結合，相互促進的典型模式，為建設新型零碳城市、能源互聯(lián)網(wǎng)做出樣本示范。
江蘇怡寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園占地156畝，規(guī)劃建設16棟建筑，總建筑面積約13.4萬平方米，主要產(chǎn)業(yè)形態(tài)為新能源裝備研發(fā)集成和技術孵化實踐。江蘇怡寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園項目依托微碳慧能解決方案建設，基于統(tǒng)一數(shù)字平臺，以及能源管理、零碳管理和綜合管理應用，實現(xiàn)園區(qū)碳排流、能量流、信息流和價值流互動互融、協(xié)同優(yōu)化，推動園區(qū)的零碳轉型、能源轉型和數(shù)字化轉型，助力園區(qū)實現(xiàn)“管理精益智慧化、能源互補高效化、運營低碳綠色化和碳能交易在線化”，建成為引領綜合能源網(wǎng)絡、能源管理平臺、能源服務模式多方面發(fā)展的典范，示范、引領鹽城走向清潔能源新時代，促進國網(wǎng)公司能源互聯(lián)網(wǎng)、能源安全“兩個50%”戰(zhàn)略落地，為國家“2030碳達峰、2060碳中和”目標愿景做貢獻。
應用場景
國網(wǎng)江蘇省電力公司鹽城供電公司充分利用先進的能源互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等數(shù)字化技術，對園區(qū)供能、輸能、用能全鏈條進行能源管理、調(diào)度、交易，構建新型供能用能生態(tài)鏈，實現(xiàn)供能側的多能互補和用能側終端一體化，滿足綠色低碳、安全高效、可持續(xù)發(fā)展要求。
園區(qū)在規(guī)劃階段就引入了三元轉型方法論和四流融合價值體系指導園區(qū)的整體規(guī)劃，并采用GIS工具對園區(qū)的冷、熱、電、氣管網(wǎng)進行統(tǒng)籌設計。
來源：華為技術有限公司
在能源供給方面，園區(qū)建設了多種清潔能源，推動園區(qū)能源供給由“傳統(tǒng)能源”向“新能源”轉型。同時，園區(qū)建設了多種儲能設施，平抑風電和光伏等新能源的波動性，提高新能源的消納能力。
在技術方案方面，園區(qū)采用了最新的5G和WiFi6技術，實現(xiàn)園區(qū)無線網(wǎng)絡的全覆蓋。在園區(qū)廣泛部署智能物聯(lián)網(wǎng)關、智能攝像頭、能源路由器等邊緣智能設備，實現(xiàn)對園區(qū)人、車、物、能、碳等各種數(shù)據(jù)的全面采集。依托云、大、物、智等技術構建的數(shù)字平臺，對園區(qū)數(shù)據(jù)實現(xiàn)統(tǒng)一接入和匯聚、融合，對設備實現(xiàn)統(tǒng)一運維，對業(yè)務應用實現(xiàn)統(tǒng)一服務。綜合運營中心IOC實現(xiàn)園區(qū)各子系統(tǒng)的態(tài)勢感知、運營狀態(tài)可視化、業(yè)務分析和預警、決策支持和聯(lián)動指揮，實現(xiàn)對園區(qū)的智慧化管理。
場景1：能源管理
通過數(shù)字化技術實現(xiàn)園區(qū)各種能源供應和消費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、接入及監(jiān)控，實現(xiàn)能源系統(tǒng)的精細化運行，提升綜合能源管理水平。通過構建風、光、水、儲、冷、熱、電多能協(xié)同運行的綜合能源管控平臺，實現(xiàn)多種能源互補互濟、協(xié)同優(yōu)化運行，從而提高能源綜合利用效率，從機制、可靠性、能耗、能效等多維度優(yōu)化能源“自治自愈”水平。
基于園區(qū)全電能源消費優(yōu)勢，依托鹽城市較高的新能源電力比例基礎上，依靠園區(qū)部署多種風光發(fā)電設備以及地源熱泵系統(tǒng)，目標做到清潔能源生產(chǎn)占比85%。部署多種綠能設備的同時，引入儲能設備與綜合能源管理系統(tǒng)，進一步提升綠色能源在節(jié)能降碳和多種能源互補效果。集成了能源EMS系統(tǒng)、地源熱泵及氣象站數(shù)據(jù)，利用GIS數(shù)字孿生技術，對園區(qū)綠能電力、供冷、供熱進行空間實時流向展示及數(shù)據(jù)多維度分析。通過IoT、數(shù)據(jù)算法等技術對用能進行智能調(diào)控，達到能源最優(yōu)化、辦公環(huán)境最佳化。通過EMS系統(tǒng)一鍵控制綠能策略執(zhí)行，通過數(shù)字平臺能夠看到綠能執(zhí)行的流向情況。
場景2：零碳管理
零碳管理是園區(qū)雙碳管理體系的基礎。通過碳排放監(jiān)測實現(xiàn)對園區(qū)碳排放的實時、精確、全面計量，大幅提高碳排放統(tǒng)計的數(shù)據(jù)質量，并自動生成碳盤查報告，滿足主管部門監(jiān)管要求，降低企業(yè)碳減排履約風險。為實現(xiàn)碳交易效益最大化，零碳管理系統(tǒng)對園區(qū)碳排放數(shù)據(jù)、排放因子數(shù)據(jù)、配額數(shù)據(jù)、碳匯數(shù)據(jù)等各種碳資產(chǎn)進行統(tǒng)一管理，為未來園區(qū)參與碳交易做好系統(tǒng)和數(shù)據(jù)準備，助力園區(qū)企業(yè)建立并完善碳資產(chǎn)管理、碳足跡管理、碳減排項目管理、碳市場預測等能力，支持企業(yè)靈活參與碳交易。
碳排放監(jiān)測所需采集的數(shù)據(jù)類型主要是源側產(chǎn)能數(shù)據(jù)和負荷側用能數(shù)據(jù)，包括源側綜合能源設施產(chǎn)生的總電量，儲能設施的充、放電總量，負荷側園區(qū)機電設施的電力總消耗量、園區(qū)公共弱電系統(tǒng)電力總消耗量、以樓層/房間為單位樓宇弱電設施電力消耗量、樓宇制冷設施制冷劑種類及消耗量，以及其他相關計算參數(shù)。
在園區(qū)碳排放管理方面，構建了一整套體系化、自動化、圖形化的碳排放管理系統(tǒng)，替換掉手工填報維護的方案，直觀地從各個維度進行碳排放分析和減碳趨勢分析。碳排放盤查功能提供按時間維度、業(yè)務維度（如部門、設備等）統(tǒng)計碳排放情況，用于各維度下的碳排放統(tǒng)計分析，為減碳決策提供數(shù)據(jù)支撐。統(tǒng)計報表以時間維度，統(tǒng)計所有登記設備的用能情況，并以報表方式呈現(xiàn)，通過與園區(qū)運營中心對接，完成統(tǒng)計報表或圖形展示。建立專項碳排放數(shù)據(jù)庫，對每階段的碳排放情況進行分析，將碳排放單位每階段（按日或月）的電耗、冷耗、熱耗、水耗等情況做成曲線圖，分析走勢，歸納總結。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能分析園區(qū)以及企業(yè)總體能耗情況、能源消耗單項指標、單位產(chǎn)品能耗情況、產(chǎn)值能耗情況、綜合能源產(chǎn)能情況、節(jié)能狀況、能源消費品種構成、能源消費結構等。
同時，匹配能耗雙控向碳排放雙控管理理念的轉化，設計了各類碳排放設施碳排放流向分析。碳排放流向管理和綠色低碳發(fā)展基于全面而準確的碳排放數(shù)據(jù)，對園區(qū)碳排放情況進行分析，找出重點排放源，預測未來碳排放的變化情況，并提出減排措施建議，為園區(qū)制定減排措施，促進電碳融合，以及能源系統(tǒng)的優(yōu)化運行提供支持。
碳績效管理功能根據(jù)園區(qū)碳排放總量和碳減排目標，將碳減排目標分解到組織和設備類型，通過分析高碳排放設施和碳排放結構，為組織和設備制定契合的碳減排措施，定期對減排效果進行評估。同時作為碳績效管理的重要組成部分，統(tǒng)計綠色能源設施的產(chǎn)能，收集綠色能源的碳減排數(shù)據(jù)，并進行稽核與查詢。
場景3：綜合管理
面向園區(qū)日常運營管理，通過園區(qū)數(shù)字平臺，將原本孤立的周界、門禁、消防、車輛、樓宇、群控、設施、資產(chǎn)、環(huán)境、辦公等業(yè)務子系統(tǒng)統(tǒng)一接入、匯聚、建模，將安防系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相關系統(tǒng)等信息進行整合，形成數(shù)字孿生園區(qū)，立體呈現(xiàn)園區(qū)的整體情況，包括人員/車輛態(tài)勢、園區(qū)安防態(tài)勢、能源消耗情況、設施和資產(chǎn)運營態(tài)勢、環(huán)境和空間使用情況等，并通過聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)遠程查看和控制。
整體園區(qū)的能耗監(jiān)控板塊，對園區(qū)內(nèi)整個區(qū)域的用電、用水等能源耗散情況進行分類分項的統(tǒng)計，并通過一定周期的數(shù)據(jù)積累，以指導優(yōu)化樓宇控制系統(tǒng)的工作模式。能耗監(jiān)控板塊，與能源監(jiān)測系統(tǒng)對接，獲取相應的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，并根據(jù)統(tǒng)計分析按地域分布、時間分布、能耗類別進行熱力呈現(xiàn)。
園區(qū)情境智能整體解決方案，使園區(qū)主管部門具備實時、準確的情境意識，實現(xiàn)先進的園區(qū)安全集成。安防系統(tǒng)集成并融合不同類型的實時傳感器和數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，可在固定和移動等各種模式下運行并適應各種環(huán)境條件，為所有的使用者和相關方提供實時的動態(tài)數(shù)據(jù)信息和決策操作平臺。通過一套統(tǒng)一的綜合管理平臺，將不同功能的安防子系統(tǒng)進行系統(tǒng)融合，可實現(xiàn)對各類系統(tǒng)監(jiān)控信息資源的共享和優(yōu)化管理，具有對各子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信、信息采集和綜合處理的能力，可生成優(yōu)化管理所需的相關信息分析和統(tǒng)計報表。視頻調(diào)閱是安全防范和生產(chǎn)監(jiān)控體系的基礎，可有效對各區(qū)域實行實時監(jiān)控，整個安防監(jiān)控系統(tǒng)的重點在于對人員、車輛、物品、產(chǎn)線、實驗室等的實時監(jiān)控，防患于未然。在滿足安全防范級別的要求前提下，在確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，性能良好的基礎上，在考慮系統(tǒng)的先進性的同時，按需選擇系統(tǒng)和設備，做到合理、實用、降低成本，從而達到極高的性能價格比，降低安全管理的運營成本。
在智慧運營中心對園區(qū)ICT基礎設施包括業(yè)務應用系統(tǒng)、服務器、辦公網(wǎng)、安防網(wǎng)、智能網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)設備進行統(tǒng)一管理監(jiān)控，以全網(wǎng)拓撲視角關注ICT節(jié)點對業(yè)務的影響，通過管理節(jié)點運行狀況，告警情況，流量情況。另外，對園區(qū)的空間以及環(huán)境狀況進行管理，如空間功能分區(qū)，園區(qū)位置查詢，以及空間環(huán)境溫濕度、空氣質量等狀況進行監(jiān)控。
智慧運營中心，通過與GIS系統(tǒng)對接，對園區(qū)的空間進行2D/3D呈現(xiàn)，并支持位置查詢。通過與路燈或會議室環(huán)境控制模塊等與物聯(lián)系統(tǒng)對接，實時收集園區(qū)內(nèi)各區(qū)域內(nèi)環(huán)境信息，或可聯(lián)動控制空調(diào)、照明等系統(tǒng)。
IOC作為零碳智慧園區(qū)系統(tǒng)的報告中心、指揮中心和統(tǒng)一入口，支撐園區(qū)能源、碳和綜合管理運營狀態(tài)可視化、業(yè)務分析和預警以及輔助決策和執(zhí)行，實現(xiàn)園區(qū)能源、碳及綜合管理運營狀態(tài)的可視、可管、可控，完成園區(qū)數(shù)字化運營目標。
案例總結
“三個轉型”助推園區(qū)數(shù)字化綠色化協(xié)同發(fā)展。一是能源轉型。綠色能源替代化石能源，清潔能源占比85%，終端消費電能占比100%，源-網(wǎng)-荷-儲全域協(xié)調(diào)優(yōu)化，通過智慧運營分析實現(xiàn)可視、可管、可控，節(jié)約電能300萬千瓦時/年。二是數(shù)字化轉型。萬物互聯(lián)實現(xiàn)全要素實時感知，打通信息孤島，全域融合、統(tǒng)一管控，智慧決策支撐業(yè)務敏捷開發(fā)，設施效率提高25%。三是零碳轉型。全價值鏈碳足跡監(jiān)測、統(tǒng)計和披露，碳資產(chǎn)全生命周期管理，碳、能聯(lián)動，碳、能決策優(yōu)化，減少碳排放5600噸/年。以江蘇怡寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園項目為代表案例參加2022WSIS 信息社會世界首腦峰會年度大獎的評選，最終榮獲WSIS2022冠軍獎。
“三個效益”實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。一是環(huán)境效益。打造多能互補微網(wǎng)，有效提升園區(qū)清潔能源占比，采用就地生產(chǎn)、就地消納的供應形式，集中式和分布式相協(xié)調(diào)互補，在微能源網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)自發(fā)自用，能量平衡，實現(xiàn)能源綜合轉換效率的提升。二是管理效益。通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術，建立集“視管控營”一體的綜合運營與管理平臺，實現(xiàn)物與物、人與物、人與碳、物與碳、碳與能的聯(lián)接，實現(xiàn)對設備、能源、人員和環(huán)境的精細化管理和服務，使得園區(qū)綜合管理的運行效率和準確率有了極大地提升。三是社會效益。園區(qū)開展綜合能源項目建設，加快業(yè)務向用能服務轉型，加快經(jīng)營向質量效益轉型，在綜合能源網(wǎng)絡、能源管理平臺、能源服務模式多方面形成示范應用，助力實現(xiàn)國家“碳中和、碳達峰”戰(zhàn)略目標。
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