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2023-09-26

江蘇怡寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園

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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,江蘇寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)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。

江蘇寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)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。江蘇寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)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

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,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%。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。江蘇寧能源微碳慧能科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)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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