天津：两网融合+综合能源服务推动智慧城市建设
发布日期：2019/11/13
渤海之滨，万象更新。昔日的海陆咽喉天津卫，今日成了北方重要的金融商贸中心。这个开放创新之城，正在积极建设能源革命先锋城市，国家电网“三型两网”战略也在这里逐步落地。
今年以来，国网天津市电力公司推动坚强智能电网、泛在电力物联网与城市基础设施融合发展，加快综合能源服务和智慧能源小镇建设，以智慧能源推动智慧城市建设，将天津建设成“两网融合”落地实践的示范城市。如今这座智慧之城发生了哪些改变？走进天津，感受巨变。
智能量测，新型智能电能表成小镇未来的用能“管家”
每一项技术突破都能大幅提升生产力，赋予人们更高质量的生活。
车出天津市区40公里，从彩虹大桥驶入天津市中新生态城惠风溪小镇，清水绿岸旁全电驱动住宅楼错落有致，无人驾驶电动公交在道路上行驶……10年前，这里还是一片环境欠账深重的盐碱滩；10年后，一座处处有智慧能源支撑的新城在这里崛起。
去年来中新生态城工作的张先生，在生态城人才公寓申请到了心仪的房屋。在这里，他已经享受到了全电驱动的舒适生活：早晨上班，小区门口等公交时连上智慧公交站的WIFI和充电接口，流量、电量全能蹭；下班路上，手机APP开启家中空调、关闭窗帘，让电饭煲煮上粥、热水器烧好水……
前段时间，张先生家来了一位新“管家”。这位“管家”有强大的负荷辨识技术，每当家中有电器开启工作，它都能识别，电器的开停时间、耗电量、实时功率等信息尽在掌握。
这位贴心“管家”是国网天津市电力公司研发的新型智能电能表。“传统的电表无法准确得知热水器何时启动、空调开没开过。这款新型智能电能表能识别电器的运行状态，并在几秒钟内实现识别响应。”国网天津滨海供电公司营销计量部计量室副主任刘建宇说。
一块电表怎样准确识别各类电器呢？“它是通过采集电器的运行状态中电流、电压、谐波等变化特性值，结合我们预设的电器特征库，利用边缘计算和大数据技术来识别电器负荷类型。就好比我认识了1000个人，谁进了我的家，我就能准确叫出来人的名字。”刘建宇说，这项功能的实现，可以帮助用户设定监测某一类电器的用电情况，比如，空巢老人的子女可以定制热水壶用电监测服务，一旦老人家里的热水壶长时间不开启，“管家”会发出预警信息，帮助老人的子女第一时间去联系、去施救。
目前，这位智慧能源管家已在人才公寓试点安装，另有200余户生态城居民已经预约安装，预计11月中旬能完成安装到户。刘建宇透露，目前正在开发“网上国网”APP的相关特色功能的微应用，届时，用户可以通过手机APP搞定家里所有电器的“用能攻略”。
今年，国家电网有限公司与天津市签署《加快实施“三型两网”，建设“五个现代化天津”，服务京津冀协同发展战略合作框架协议》，实施“9100行动计划”，涵盖坚强智能电网、泛在电力物联网、智慧能源生态等9大方面100项任务。
作为泛在电力物联网在津落地的示范项目，正在建设的智慧能源小镇将充分应用智能量测等先进实用技术，推动清洁能源高比例利用，实现有序高效用电。
万物互联，智慧管控，智慧路灯杆成城市“神经末梢”，感知民生冷暖。
路灯，是在黑夜里指引行人归家的使者。但中新生态城的路灯，已经不是我们见到的普通的路灯了。
在生态城的综合能源广场，一位车主正在一基路灯下擦车，他身旁的比亚迪正连接路灯杆充电。
车主雷先生说，他常来生态城办事，一有空余时间就来这里补电：“停车位够大，车充电时我就擦擦车、蹭蹭网，十分方便。”雷先生说。
这基智慧路灯的本事还不止这些。“马路上发生了什么动静，它都能监测到。”国网天津电力路灯处现场负责人王泽边说边搬起一块井盖，一个方形小模块出现在井盖背面，“这是传感器，能感知井盖位置。一旦井盖被移动了，路灯杆能快速报警。道路上的水位超警戒线了、人流车流过载了、垃圾桶溢满了，路灯杆都能感受得到。”王泽说。
生态城投入使用的智慧路灯是以路灯杆为载体，应用智能电网和泛在物联网的技术优势，实现智慧城市管理功能的新一代智慧综合体。
基于智慧路灯的泛在物联感知体系，能促进智慧城市和泛在电力物联网的末端感知融合，感知城市冷暖。如今，天津市智慧路灯已开发出10大类17种应用，包含智能灯控、治安视频监控、通信基站、电动汽车充电、一键紧急呼叫、无线WiFi、井盖监测、垃圾桶监测等，能满足城市管理多种需求。
中新生态城内的综合能源服务中心正在打造城市“智慧能源大脑”，电力系统、政府、园区、客户的信息将在这里互联，依托数据智能分析，服务政府决策、社会发展和产业升级，发挥城市信息化的整体效能。
人工智能赋能电网，让无人驾驶与充电机器人完美相遇
无人驾驶时代，机器人自动给爱车充电才是正确的打开方式。
11月7日下午3点，一辆长着“熊猫脸”的公交车缓缓停在中新友好图书馆公交车站旁的停车场上。一只红色的机械手臂轻轻移动，取下充电枪，转身、前进，干净利落地将充电枪插入公交充电口，全过程不到2分钟。
完美插枪充电的，是天津滨海供电公司配电抢修班班长张黎明主持研发的智慧公交充电机器人。这款机器人搭载了摄像头、视觉传感器、智能通信模块等先进设备，能感知公交停靠位置，准确识别充电口，自动完成插枪、拔枪等动作。
这辆熊猫公交的负责人是霍师傅。自今年5月试运营以来，他和这辆无人驾驶公交，已经接待了上千名乘客。
霍师傅每天会在运营间歇时为爱车补电，用的就是国家电网的智能公交机器人。下午4点，熊猫公交发车时间到了，霍师傅走上驾驶室，在驾驶室的仪表盘里，电池电量已经从30%恢复到了55%。霍师傅停止了此次充电，机械臂拔枪、复位，充电结束。
智慧公交机器人不但省人工，还能给公交车省钱。“机器人能给车辆测算出一个比较经济的充电方式，用电低谷时放开了充，用电高峰时少充或不充。合理利用低谷电价充电，能为公交公司节省电费约20%。”天津滨海供电公司营销部市场拓展及智能用电班李少雄表示。
如今，这款机器人配合无人驾驶公交打造的生态城无人公交智能体系，给居民带来了与众不同的出行体验。今后，这种智慧公交机器人将在生态城其他站点推广使用，天津滨海供电公司将综合考虑安装成本、可用电力、车辆往返耗时等多种因素，选择机器人站点的最佳位置，实现机器人最终落地与商业化推广。
综合能源服务让能源利用更有效率
天气瞬息即变，随时都在影响风能和太阳能的输出。在我们看不见的地方，很多发电机组正随时待命，以满足突然出现的额外电力需求。在新的背景下，如何让能源利用更有效率？以电为中心的综合能源服务成为一种选择。
天津北辰区，双向12车道的九园公路的东侧，是“产城集约型”智慧能源小镇大张庄小镇的所在地。36平方公里的土地上，产城融合循环经济正在这里启动，园区级智慧能源综合服务也在这里落地。
综合能源服务并不是一个新潮的词，节能减排、合同能源管理、需求侧管理、电能替代等都能装进这个“筐”里。随着泛在电力物联网建设的推进，综合能源服务被赋予新的意义。
在北辰商务中心办公大楼，7台风机、整齐的光伏板，与外部电网、储能设备共同满足大楼的用电需求。3台地源热泵机组不间断地将地热能转换成大楼的冷热供给和生活热水。
聚焦能源利用效率，构建以电为中心的综合能源服务体系，实现能源供需数据有效贯通和各类用能设备智能管控，促进冷、热、气、电等多能互补和协调控制，正是北辰商务中心绿色办公综合能源示范项目的核心理念。
据了解，北辰商务中心绿色办公综合能源示范项目是天津智慧能源小镇首个已建成项目，该项目应用了最先进的泛在电力物联网技术，建设了风、光、储、地热等综合能源系统，部署了综合能源智慧管控平台，实现了建筑用能的广泛感知、多能互补以及智慧控制，能实时以最优的用能组合为商务中心供能。
用储能系统来平滑光伏出力，如夜间低谷电蓄能，白天用电高峰时再向大楼供能……不同能源互联互补，大幅提升了大楼的能源利用效率。大楼的综合能效分析报告显示，自2017年运行到现在，大楼的系统能效比提升了1.24倍，每年可节约用能成本100多万元，满足了产程融合示范区高品质的用电需求。
“我们以满足用户价值为动力，把个性化的服务解决方案交付给用户，并在服务交付过程中，发现可持续服务的机会。”国网天津电力营销部市场处处长任帅告诉记者，今后可接入更多种能源形式，能源来源将更为丰富、清洁。
共建共享，才能创造更大价值。以园区级综合能源服务为基础，更广阔的市场平台正在形成。据了解，国网天津电力为加快泛在电力物联网建设，已经与49个园区签订了绿色能源智慧园区建设合作协议。
如今，泛在电力物联网在天津已融入城市发展各个方面。截至目前，天津已建成全国首个省级综合能源服务中心、城市能源大数据中心、综合性电力物联网实验室，并在中新生态城惠风溪、北辰产城融合示范区大张庄智慧能源小镇建设中打造泛在电力物联网建设样板。
梦想可及，未来可期。天津智慧能源小镇示范区将于2020年年底全面建成。届时，清洁能源占比100%、供电可靠性大于99.999%、综合能源利用效率80%的智慧新城，将让生活更便捷、更高效、更舒适。
来源:亮报 作者:张静
