核心提示 前不久，“一帶一路”能源部長(zhǎng)會(huì)議暨第三屆國(guó)際能源變革論壇舉行之際，江蘇同里綜合能源服務(wù)中心同步亮相。光熱發(fā)電、虛擬同步機(jī)、空氣壓縮儲(chǔ)能、“三合一”電子公路……同里綜合能源服務(wù)中心集聚能源領(lǐng)域先進(jìn)理念與技術(shù)，打造了集能源生產(chǎn)、服務(wù)、展示、研發(fā)、辦公等為一體的綠色低碳園區(qū)。

構(gòu)建新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐成果獲專家院士點(diǎn)贊

同里綜合能源服務(wù)中心自10月18日建成以來，已經(jīng)有30余批次千余名國(guó)內(nèi)外政要、專家院士、學(xué)者、業(yè)內(nèi)人士等來此考察參觀，充分地體驗(yàn)創(chuàng)新理念和領(lǐng)先科技的魅力。

10月19日，中國(guó)工程院院士蘇義腦、黃其勵(lì)、劉吉臻，中國(guó)科學(xué)院院士陳維江這4位參加“一帶一路”能源部長(zhǎng)會(huì)議和國(guó)際能源變革論壇的院士專家率先考察調(diào)研了同里未來能源自由交換示范區(qū)(同里綜合能源服務(wù)中心)。

在展望影片《新能源小鎮(zhèn)》前，院士專家們仔細(xì)觀看;在源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)大屏幕前，他們認(rèn)真觀摩;在動(dòng)態(tài)展示新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建思路的多媒體平臺(tái)前，他們凝神沉思;在看到世界首條“三合一”電子公路，了解到該項(xiàng)目在無線充電效率、電磁輻射防護(hù)和智慧交通等方面取得了多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先創(chuàng)新成果后，他們?yōu)閲?guó)家電網(wǎng)公司的創(chuàng)新實(shí)踐點(diǎn)贊……

近年來，國(guó)家電網(wǎng)有限公司能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的實(shí)踐路徑日益清晰，在推動(dòng)以清潔和綠色方式滿足電力需求、構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展方面不斷邁出重要步伐，同里綜合能源服務(wù)中心集中展現(xiàn)了公司開展綜合能源服務(wù)、助推能源變革的科技成果。

通過參觀同里綜合能源服務(wù)中心，現(xiàn)場(chǎng)察看并體驗(yàn)15項(xiàng)創(chuàng)新示范項(xiàng)目，院士專家們充分感受到國(guó)家電網(wǎng)能源創(chuàng)新示范項(xiàng)目給古鎮(zhèn)同里的生產(chǎn)生活帶來的美好變化，對(duì)公司在推動(dòng)能源變革方面做出的實(shí)踐和努力給予肯定。

院士專家們認(rèn)為，能源變革是一項(xiàng)涉及全社會(huì)的系統(tǒng)工程。國(guó)家電網(wǎng)公司通過構(gòu)建新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)能源優(yōu)化配置、高效利用、低碳發(fā)展的積極做法和率先實(shí)踐值得贊揚(yáng)。他們希望公司再接再厲，繼續(xù)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，加大科技創(chuàng)新力度，進(jìn)一步探索實(shí)踐，在推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展中展現(xiàn)新作為，為推動(dòng)能源變革作出新貢獻(xiàn)。

15大創(chuàng)新示范項(xiàng)目亮點(diǎn)各有不同

讓院士專家們紛紛稱贊的同里綜合能源服務(wù)中心究竟先進(jìn)在哪?有什么樣的科技亮點(diǎn)?國(guó)網(wǎng)江蘇電力科信部智能處副處長(zhǎng)陳銘明介紹，同里綜合能源服務(wù)中心示范工程包含能源供應(yīng)、能源配置、能源消費(fèi)、能源服務(wù)四大類共15項(xiàng)創(chuàng)新示范項(xiàng)目。

其中，能源供應(yīng)類項(xiàng)目包括多能互補(bǔ)綜合利用項(xiàng)目、高溫相變光熱發(fā)電等，打造清潔低碳的城市能源供應(yīng)解決方案;能源配置類項(xiàng)目包括微網(wǎng)路由器、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等，將電能安全高效地輸送到客戶家中;能源消費(fèi)類項(xiàng)目，包括綠色充換電站、“三合一”電子公路等，集中展示了綠色智能的用能新技術(shù)、新理念、新模式;能源服務(wù)類項(xiàng)目包括綜合能源服務(wù)平臺(tái)、綜合能源展示中心等，強(qiáng)化互動(dòng)共享的綜合能源服務(wù)新體驗(yàn)。

“同里綜合能源服務(wù)中心示范工程整體構(gòu)成‘電網(wǎng)為平臺(tái)、再電氣化為核心、多能協(xié)同互補(bǔ)’的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)，形成了一個(gè)集能源管理、智慧服務(wù)、科技研發(fā)、創(chuàng)新展示等功能為一體的綠色低碳園區(qū)。”陳銘明說。

每個(gè)項(xiàng)目有什么特色?我們逐一來了解。

1多能互補(bǔ)綜合利用項(xiàng)目

由多類型光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和地源熱泵冰蓄冷系統(tǒng)組成，在微網(wǎng)路由器及交直流配電房、光熱用房的屋頂和南側(cè)立面以及傳達(dá)室、生態(tài)車棚頂部敷設(shè)光伏組件，裝機(jī)容量總計(jì)477千瓦。沿服務(wù)中心西側(cè)圍墻安裝4個(gè)共20千瓦的低風(fēng)速垂直軸風(fēng)機(jī)。各種發(fā)電裝置對(duì)風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿榷喾N能源進(jìn)行采集，根據(jù)能源的特性不同進(jìn)行再合理利用。

換句話說，用能的方式在這個(gè)系統(tǒng)下將變得多種多樣，供電、供冷、供熱等各種能源供應(yīng)系統(tǒng)由“各自為戰(zhàn)”轉(zhuǎn)為“萬物皆能”模式，實(shí)現(xiàn)多種能源的互補(bǔ)協(xié)同供應(yīng)。

2高溫相變光熱發(fā)電

集太陽能發(fā)電、高溫相變儲(chǔ)熱、綜合能源供應(yīng)等多種技術(shù)與功能于一體。系統(tǒng)由兩套碟式太陽能聚光器+高溫相變儲(chǔ)熱+汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組成，綜合能源使用效率高，可解決傳統(tǒng)太陽能發(fā)電效率較低問題，結(jié)合高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)太陽能的友好可控應(yīng)用，為綜合利用分布式低密度太陽能提供示范性的解決方案。

該系統(tǒng)外形很像天眼望遠(yuǎn)鏡，不同的是，望遠(yuǎn)鏡收集的是信號(hào)而該系統(tǒng)收集的是太陽能。它就像是一個(gè)巨型的太陽灶，將陽光匯聚，加熱介質(zhì)液體，再通過液體蒸發(fā)推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，同時(shí)將收集的熱能儲(chǔ)存在介質(zhì)中用于供暖，綜合能源利用效率高達(dá)43.5%。

3預(yù)制艙式儲(chǔ)能系統(tǒng)

相當(dāng)于一個(gè)超大型的城市“充電寶”。用電低谷時(shí)，電網(wǎng)給這個(gè)“充電寶”充電;用電高峰時(shí)，“充電寶”釋放電能，削峰填谷。該系統(tǒng)能夠提升電網(wǎng)接納新能源能力、電網(wǎng)平衡能力，提高電網(wǎng)和電源整體運(yùn)行效率以及供電可靠性。

4高溫相變儲(chǔ)熱

相當(dāng)于一個(gè)城市“電暖寶”，通俗來說，就是將低谷時(shí)多余的電用來發(fā)熱，變成熱能儲(chǔ)存起來。不過存儲(chǔ)的介質(zhì)是一種新材料——陶瓷基復(fù)合相變材料。它的能量?jī)?chǔ)存密度很大，一個(gè)普通家用電暖器的功率大致是1千瓦，而這個(gè)大型的“電暖寶”卻能給500戶家庭整夜供暖。

該項(xiàng)目采用自主研發(fā)的復(fù)合高溫相變磚作為儲(chǔ)熱介質(zhì)，將高溫相變儲(chǔ)熱技術(shù)、高效氣水換熱技術(shù)、吸收式制冷技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了熱、冷的綜合利用，裝置電熱效率可達(dá)95%以上。該項(xiàng)目可以消納谷電或者棄風(fēng)、棄光等可再生能源，提高電網(wǎng)調(diào)峰能力。

5壓縮空氣儲(chǔ)能

相當(dāng)于一個(gè)“空氣電池”，用電低谷時(shí)，利用多余的電能壓縮空氣，將空氣液化，將電能轉(zhuǎn)化為空氣勢(shì)能進(jìn)行存儲(chǔ);用電高峰時(shí)，再將空氣勢(shì)能釋放，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，轉(zhuǎn)化為電能。液化和汽化都伴隨著放熱和吸熱，就如同一臺(tái)小空調(diào)。利用這兩種特性，壓縮空氣儲(chǔ)能還具有供冷、供暖以及凈化空氣的功能。

規(guī)模化儲(chǔ)能技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)完成新能源高效傳輸與智能配置的核心技術(shù)，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有儲(chǔ)能容量大、成本低、壽命長(zhǎng)、無污染等優(yōu)勢(shì)，可有效助力新能源規(guī)模化消納、調(diào)峰填谷。該項(xiàng)目采用了液化空氣儲(chǔ)能技術(shù)路線，每個(gè)壓縮周期可為園區(qū)提供500千瓦時(shí)電量，夏季供冷量約2.9吉焦/天，冬季供暖量約4.4吉焦/天，可滿足2500平米用戶供熱供冷需求。

6微網(wǎng)路由器

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，也是同里綜合能源服務(wù)中心的核心部件，負(fù)責(zé)中心全部電能的中轉(zhuǎn)。微網(wǎng)路由器就像能源“立交橋”，能實(shí)現(xiàn)多種電壓等級(jí)與交直流電源之間的自由變換。

微網(wǎng)路由器作為交直流混合分布式能源系統(tǒng)的樞紐，由四端口電力電子變壓器和協(xié)調(diào)運(yùn)行控制系統(tǒng)組成，面向多個(gè)微網(wǎng)，通過端口的能量調(diào)控和信息交互，實(shí)現(xiàn)多微網(wǎng)間的能量路由和協(xié)調(diào)控制，具有分布式資源靈活接入、能量柔性管控、電能質(zhì)量治理、故障自監(jiān)測(cè)自隔離等多種功能。

7低壓直流配電環(huán)網(wǎng)

采用直流配電系統(tǒng)運(yùn)行控制與保護(hù)、靈活直流電壓變換、直流變壓隔離等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)±750伏直流配電網(wǎng)絡(luò)合環(huán)運(yùn)行，支持新能源、儲(chǔ)能接入及能量雙向互動(dòng)。項(xiàng)目通過雙向變流器等設(shè)備構(gòu)建交直流網(wǎng)架，共建有10千伏交流線路3回、380伏交流線路30回、±375伏線路4回、±750伏線路27回。該項(xiàng)目通過交直流混合配電系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)中心交直流網(wǎng)架的互聯(lián)互通，保證分布式電源和負(fù)荷的即插即用，使區(qū)域內(nèi)供電可靠性達(dá)99.9999%，綜合能效提升6%。

8中低壓交直流配套

相當(dāng)于一個(gè)“萬能插座”。中低壓交直流配套是世界首個(gè)多源接入、合環(huán)運(yùn)行的直流配電網(wǎng)，借由微網(wǎng)路由器可保證分布式電源和負(fù)荷的即插即用，可實(shí)現(xiàn)各種分布式電源的互相轉(zhuǎn)換、就地消納，對(duì)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)供電模式和促進(jìn)綜合能源體系轉(zhuǎn)型具有重要意義。

其中10千伏交流網(wǎng)架上級(jí)電源引自不同變電站，并采用單母分段接線方式，保障區(qū)域供電可靠性;±750伏直流網(wǎng)架實(shí)現(xiàn)容量較大、距離較遠(yuǎn)的分布式能源和直流負(fù)荷接入;采用合環(huán)運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)多微網(wǎng)間互聯(lián)互通，在實(shí)現(xiàn)客戶負(fù)荷實(shí)時(shí)多電源供電的基礎(chǔ)上，零感知切除故障;±375伏直流網(wǎng)架為容量較小、距離較近的分布式能源和直流負(fù)荷接入提供接口;380伏交流網(wǎng)架便于常規(guī)交流電機(jī)等旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的接入，包括虛擬同步機(jī)、風(fēng)機(jī)等。

9源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

能源互聯(lián)網(wǎng)的“指揮部”，實(shí)現(xiàn)了冷熱電多種能源資源的協(xié)調(diào)配置，通過對(duì)電網(wǎng)端、電網(wǎng)運(yùn)輸端和客戶負(fù)荷端三方的監(jiān)測(cè)、分析、智能判斷，讓電網(wǎng)運(yùn)行得更智能。

同里示范區(qū)包含冷-熱-電等多種能源形式，貫穿源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)多個(gè)能源環(huán)節(jié)，具有多類型的用戶群體以及豐富的可調(diào)控資源。為此建設(shè)冷熱電源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，采用分層分區(qū)、協(xié)調(diào)控制的模式，與新建的微網(wǎng)路由器、光熱發(fā)電、綠色充換電站、“三合一”電子公路、壓縮空氣儲(chǔ)能、預(yù)制艙式儲(chǔ)能、地源熱泵、蓄冷蓄熱等裝置進(jìn)行接口互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)的協(xié)調(diào)運(yùn)行分析控制以及冷-熱-電多能互補(bǔ)聯(lián)合運(yùn)行控制，在區(qū)域內(nèi)提升可調(diào)控資源的互動(dòng)協(xié)調(diào)控制水平，實(shí)現(xiàn)新能源的合理配置與完全消納。

10“三合一”電子公路

“不停電的智慧公路”，世界上首次實(shí)現(xiàn)將光伏公路、無線充電和無人駕駛?cè)?xiàng)技術(shù)融合的應(yīng)用。它采用新型透明混凝土柔性材料，承重能力達(dá)50噸以上。下雪時(shí)，路面可以自行融雪化冰，并有LED路面智能引導(dǎo)。電子公路的動(dòng)態(tài)無線充電效率國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到85%以上。

該項(xiàng)目采用路面光伏發(fā)電、動(dòng)態(tài)無線充電等新技術(shù)，建成了世界最長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)無線充電道路，為無人駕駛車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)充電，有效促進(jìn)車、路和交通環(huán)境的智能協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了電力流、交通流、信息流的智慧交融，為建設(shè)新能源利用綜合體和新型智慧城市作了前瞻研究和有益探索。

11綠色充換電站

由光伏發(fā)電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、換電等系統(tǒng)組成。站內(nèi)機(jī)器人可為公交車、乘用車提供全自動(dòng)換電和快速充電服務(wù)。充換電站還配備了光伏發(fā)電裝置，保證能源的自產(chǎn)自銷。即使脫離大電網(wǎng)，它也能獨(dú)立完成發(fā)電、充電和放電。綠色充換電站可實(shí)現(xiàn)新能源消納、退役電池梯次利用和充換電站的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

12負(fù)荷側(cè)虛擬同步機(jī)

一種基于先進(jìn)同步變流和儲(chǔ)能技術(shù)的電力電子裝置，可調(diào)頻與調(diào)壓，增強(qiáng)大電網(wǎng)的頻率及電壓穩(wěn)定性。綜合能源服務(wù)中心內(nèi)負(fù)荷側(cè)虛擬同步機(jī)由虛擬同步機(jī)充電機(jī)和虛擬同步機(jī)路燈組成，包括3臺(tái)60千瓦直流充電機(jī)、1臺(tái)120千瓦直流充電機(jī)和118盞LED路燈。

大規(guī)模虛擬同步機(jī)接入電網(wǎng)后，將有效增強(qiáng)電網(wǎng)的頻率及電壓穩(wěn)定性，其規(guī)模化應(yīng)用后的調(diào)頻調(diào)壓能力可以緩解傳統(tǒng)備用電源的建設(shè)壓力，極大降低電網(wǎng)運(yùn)行成本。展示的虛擬同步機(jī)路燈還具備雙調(diào)光、智能環(huán)境監(jiān)測(cè)、霧化降霾、信息發(fā)布和智能充電樁等功能。

13同里湖嘉苑被動(dòng)式建筑

中國(guó)首個(gè)被動(dòng)式住宅改造項(xiàng)目，采用了外保溫、裝配式建材裝修、光伏瓦與建筑一體化安裝等多項(xiàng)技術(shù)。改造之后的住宅通過高效新風(fēng)系統(tǒng)和低功率供暖制冷設(shè)備相配合，可基本滿足室內(nèi)恒溫恒濕的設(shè)計(jì)要求，最大限度地降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴。被動(dòng)式建筑綜合能效較改造前提升40%，建筑節(jié)能率達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)了建筑自發(fā)自用發(fā)電的“零能耗”效果;同時(shí)具備被動(dòng)儲(chǔ)能、室溫調(diào)節(jié)與智能語音控制家居等功能。

14同里綜合能源服務(wù)平臺(tái)

建有多功能軟件系統(tǒng)，相當(dāng)于家庭私人定制的“用電保姆”。該平臺(tái)具備數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、服務(wù)功能，能提供水、電、氣、熱、冷等能源全方位、全天候、專家型、互動(dòng)式的客戶服務(wù)，可以提供有針對(duì)性的能源供應(yīng)、配置、消費(fèi)模型分析診斷，以及創(chuàng)新性的方案咨詢等服務(wù)，使客戶真正省心用能、省錢用能和綠色用能。

國(guó)網(wǎng)江蘇電力構(gòu)建的綜合能源服務(wù)平臺(tái)上線半年以來，已經(jīng)接入1000余戶客戶的各類能源數(shù)據(jù)，測(cè)點(diǎn)3萬多個(gè)，實(shí)現(xiàn)2萬多臺(tái)客戶用能設(shè)備細(xì)粒度接入與分析，目前主要功能包括數(shù)據(jù)分析、業(yè)務(wù)管控、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)、客戶服務(wù)四大模塊。

15綜合能源展示中心

展示世界先進(jìn)能源變革技術(shù)創(chuàng)新成果，講述能源就地開發(fā)利用、可靠供應(yīng)的故事，傳遞能源變革理念，展望以電為核心、電網(wǎng)為平臺(tái)的未來多能互補(bǔ)能源利用趨勢(shì)。