添翼“互联网”的智慧能源落地河北
发布日期：2019/7/17
城市能源互联网是以电为中心的城市各类能源互联互通、综合利用、优化共享的平台。随着城市能源互联网从萌芽走向成熟，一个能源清洁、高效利用的城市发展时期即将到来。一起走进河北省雄安新区、保定市、张家口市张北县，看看装上“互联网”翅膀的智慧能源究竟在河北有哪些落地模式。
河北正定：综合能源利用在乡村落地生根
在河北省石家庄市北15公里正定县城西的塔元庄村，拔地而起的高层居民楼，支持手机无线充电的太阳能座椅、风光储充一体化路灯、语音控制的智能家居……现代化的设施和街边一项项“能源黑科技”让人无法将这个地方和传统印象中的“农村”联系起来。如今清新的环境和发达的经济，都离不开一个叫“乡村综合能源服务”的名词。
日前走进全国首家村级综合能源服务站，了解这种多能互补、广泛互联、供需互动的农村新型能源消费模式。
综合能源服务站成为
村民能源“大管家”
“我们全村500户、2030人。2008年新民居改造前，多数人住的是平房，无法集中供暖……”赵桂林担任塔元庄村委会主任将近二十年，亲身参与了全村的发展，也感受着村民生活的巨大变化。
农村生产生活用能种类多、用量小，综合能源服务点多、面广、协同难。国网正定县供电公司副总经理严新伟告诉记者，正定县经济较为发达，古城知名度较高，国网石家庄供电公司以正定县为试点，拓展农村地区综合能源服务市场，实施电能替代工程，解决了农村地区能源利用率低、供能系统安全性不高等问题。
塔元庄村委会门口旁边，充满未来感的综合能源服务站已经是来塔元庄观光游客“打卡地”。其中最引人注目的是墙上蓝色大屏——塔元庄智慧能源综合服务平台。据塔元庄综合能源服务站负责人刘涛介绍，该系统实时监控村内电、热、气、水等能耗情况，通过对能源消费状况、利用效率、消耗指标、综合利用及环境效果的检查、测试、诊断、咨询和评价，排查能源浪费的原因，并提供改造措施。
“通过综合能源服务方式，探索多种商业模式，实现共赢，既促进村集体的发展，也让服务商的投入有回报。”严新伟介绍，目前塔元庄全村实现了智能电表全覆盖和多表合抄，村民交电费等业务在远程网上就可以办理。此外，正定县实施电能替代工程，目前已投入运营100辆纯电动出租车，建成72个电动汽车充电桩，113个居民小区实现地源热泵、空气源热泵和水源热泵供暖。
分布式光伏+生态农业园区的“智慧农业”、风光储充一体化路灯+便民充电光伏伞的“智慧旅游”、多表合抄+5G网络的“智慧社区”、车联网+充电桩的“智慧交通”……在塔元庄村，乡村综合能源开发利用已经颇具规模。“我们按照清洁用能、智慧用能、经济用能的理念打造乡村综合能源服务。”严新伟说。据了解，试点建设开展以来，塔元庄综合能源服务项目用能成本平均下降12%以上。
农村综合能源服务
市场潜力大
塔元庄村的试点，让国网正定县供电公司看到目前农村综合能源服务的极大的市场空间和存在的不足。“我们发现农村地区能源市场空间还是很大的，但是用户自身的技术力量不够。”严新伟分析，首要问题是用户的信息来源和技术支撑不足。“农村用户有新的用能需求比如建一个大棚，用能的方式几乎就是凭经验或者去打听，而没有系统的集成商提供所有服务。企业的一般能源需求是油、气、电，综合能源服务商可以为他们提供方案，主要是保证冷热和工业动力。这是我们以后向乡村地区延伸服务很大的市场。”
第二个问题用户的投资能力和成本意识不强，建设期间怎么节省成本怎么来，却容易忽视后期的运营成本。第三是整体设计不合理，造成能源浪费。例如有的大棚供热管道设计不合理，导致散热快，能耗比高，造成大量的能源浪费。
严新伟认为，不管是在设备选型方案上，还是后期运营维护上，乡村地区目前还普遍缺少综合能源服务的支撑保障，光靠厂家是不够的。那么未来方向是什么？“综合能源服务商要考虑乡村区域用能的需求和负荷的特征，与村里签订协议，做整体的能源规划，村里新增用能需求都和服务商沟通，由服务商联合各种能源供应商和设备商共同提出用能解决方案。”他表示。
能源发展助力乡村振兴
综合能源服务商除了为村民带来了身边用能的便利和清洁的环境，也为村里的经济发展提供了动力。“现在我们村比很多农村发展得较快，经济收入、老百姓幸福指数都比较高，这都离不开电力的大力支持。”赵桂林由衷地说。
农业和旅游业是塔元庄村的两大支柱产业。石家庄的“母亲河”滹沱河从村边缓缓流过，让观光旅游业成为塔元庄村产业之一。赵桂林说：滹沱河北岸水上嘉年华今年正在进行气模棚施工，有望打造成中国最大的室内水上娱乐场所。“旅游业的用电量非常大，我们将旅游业与光伏发电结合，停车场的建设也考虑到了充电桩的布局。”
在休闲采摘园区“梦乡小镇”，走廊上方分布着一排排光伏板，和大棚里植物的光合作用一起，将阳光转化为有用的营养和能源。赵桂林告诉记者，在农业方面，塔元庄村采用大棚无土栽培黄瓤西瓜，每亩地年收入可达10-15万元。今年还计划在村东的滹沱河北岸建成一个1000亩的农业示范园区。
“去年我们村集体收入达到了1000万元，今年目标是达到1100万。全村居民住宅楼内供暖、用水、电梯电费、物业费等均由集体承担。”赵桂林表示。
正定的综合能源服务试点，在为更多地区探路。据了解，国网河北省电力公司将打造雄安、正定两个能源互联网综合示范区。严新伟介绍，正定县塔元庄村的综合能源服务方案的技术和团队是与雄安共享的。由于不同地域资源禀赋不同，在乡村开展综合能源服务应结合当地特点，因地制宜，将综合能源服务与乡村振兴、美丽乡村建设有机结合起来。
你不知道的雄安新区智能生活
走进雄安新区，一张显示屏便可监控到整个园区的用能、几辆无人巴士缓缓地穿行在街道中、人们还可以在无人超市尽情购物……在这座用最先进的理念和国际一流的水准打造的城市样板里，用电力作为基本支撑，处处弥漫着“智慧”与“先进”的气息。
“最强大脑”实现高效管理
雄安市民服务中心作为新区第一座“绿色建筑”，蕴含着许多创新的绿色元素，综合能源项目就是其中之一。在项目中，国网雄安新区供电公司研发部署的城市智慧能源管控系统（简称CIEMS）应用物联网、大数据、多能流管理等先进技术，实现能源生产、传输、消费、管控等全过程管理应用，是市民服务中心整个能源生态的神经中枢，已成为园区综合能源智慧管控的“最强大脑”。CIEMS通过横、纵双向模式全方位监测，对能源生产侧及终端消费侧的实时运行状态了如指掌，根据电、冷、热、热水等负荷数据，建立多能源、多目标、多变量能源协调优化模型，以经济最优、绿色最优指导能源系统运行。
这套先进的城市智慧能源管控系统同时还是园区能源供应的“最强守卫”，一旦能源系统出现故障，它不仅能辅助设备运维人员进行故障自动识别、故障原因分析、故障影响分析，自动给出故障处理建议，还能对人员、物资、车辆进行合理的资源调配，实现智能派单。
“暖科技”让生活更舒适
“利用泛在电力物联网等先进技术，在市民服务中心践行‘暖科技，自在人’，可以让人们的生活更智能、更舒服。”国网雄安新区供电公司管理中心佘家驹说。而他所说的三项电网“暖科技”——“绿能魔盒”直流屋、电动汽车无线充电车位、电动汽车V2G充电桩位于市民服务中心规划展览馆南侧，向人们展示了绿色、智能的未来生活场景。
据讲解员介绍，“绿能魔盒”直流屋主要展示更安全、更节能的低压直流生态。直流屋由光伏、储能、低压直流线路以及直流家用电器构成的用户侧低压直流生态系统，可为家庭提供绿色、安全、节能的用能体验。与普通住房不同的是，整个屋子的电器皆为低压直流电器，屋内的供电不是220伏交流电，而是375伏和48伏直流电。“48伏电压不仅能满足日常小功率电器，即使人体碰触也没有危险。而375伏直流电布在顶部，可以防止老人和小孩因误碰触电。”讲解员说。除安全外，它还可以减少交直流转化降低电能损耗，实现能源绿色低碳利用等目标。
走出家门，开车出行已是当下民众生活的常态。如今，电动汽车成为雄安新区主流的交通出行方式。而在雄安市民服务中心直接禁止燃油车驶入，电动车入园后充电也格外便利。“车一停在这上面，就可实现自动充电。”讲解员指着一个井盖大小的充电装置说，从外观上看，它与常规车位没什么区别。却可以通过APP一键操控自动充电，电量达到90%自动停止充电。未来，它将作为无人驾驶汽车的“最佳拍档”，真正实现电动汽车充电无尾化人走车充的极致体验。与此同时，电动汽车V2G技术既能让电网向电动汽车充电，也可实现电动汽车向电网反向送电，起到移峰填谷的调节作用。
打通数据壁垒，实现能源信息共享
“开发与新区CIM（城市信息模型）系统相匹配的EIM平台（雄安电网数字化工程管理平台），则可实现工程建设全流程、全业务、全要素数字化管控。”据相关负责人介绍。
随后，在雄安电网工程建设指挥中心，该公司电网管理中心的工作人员苑娇阳逐一展示了EIM平台的规划管理、设计管理、安全管理、质量管理、进度管理、物资管理、智慧工地等10大功能。随着大屏幕上的动态画面，工程建设的全流程、全要素都得到了实时三维数字化管控。“每一个电器元件的位置、施工人员在哪里施工都一目了然，大大保障了工程建设质量，提升了工程管理效率。”
“在未来，系统还将借助雄安新区数字城市（CIM）的建设，为各种城市能源参与者和广大客户提供能源系统互联互通的开放接口、网络协议和应用支撑平台，支持海量供能与用能设备接入，有效打通数据壁垒，实现跨行业数字能源信息共享。”国网雄安新区供电公司相关负责人说。
张北『光伏+互联网』
高效运维精准扶贫
盛夏的张北，天空高阔，绿意盎然。几经颠簸，记者来到位于张家口市张北县二泉井乡的一处万亩光伏基地，眼前的光伏板连成一片片光伏海，蔚为壮观。这里正是张北县“互联网+”智慧能源示范项目，也是国家能源局公布的首批56个“互联网+”智慧能源示范项目之一。
仅用肉眼观察，这里的光伏板并无二样。但这些看似普通的光伏板，背后却隐藏着智慧高科技。“实际上这些光伏板已与互联网紧密结合，通过数据库可以实现集中电子化管理，科学统计每年发电量。一旦发生设备故障，我们的后台系统也会第一时间显示故障。”张北“互联网+”智慧能源项目前期负责人说道，“这样一来，我们可以第一时间掌握光伏设备存在的问题，万一接线故障或者电线老化，可以直接派人去维修，省去了巡检的时间，大大提高了光伏板维护的效率和项目整体的管理水平。”
“互联网+”智慧能源项目的建设，让光伏板的运维变得省时又省力。“如果没有数据平台，就只能通过检修人员现场肉眼观察，目前建成的光伏面积有一万多亩，若采用人工检修的话，20个人需要一周才可以巡检完。”该负责人介绍说。
据了解，张北县“互联网+”智慧能源示范项目承担着国家新能源科技装备、互联网电力智能调控示范等多项示范课题，此项目从2018年9月就已开工建设，预计到2020年年底将建设完成500兆瓦光伏和300兆瓦风电以及相关的配套设施。目前项目建设已实现240兆瓦光伏并网，剩余光伏260兆瓦、300兆瓦风电预计2020年底全部并网发电。
然而上述负责人表示：建设的过程并不顺利。“去年九月底，我们相关建设工作就已陆续进行，但由于张北气候特殊，冬季最低温度达零下32度，严寒天气下，工人们戴手套都没法干活，施工难度特别大。”上述负责人回忆说道。
该项目的推进也助力了张北县脱贫致富。“张北县属于深度贫困县，本身没有工矿企业支撑当地经济发展，光伏项目成为支持张北脱贫致富的有效路径。‘互联网+’智慧能源项目发电所产生的经济效益，一部分就给县政府当地用来扶贫。”他表示，张北“互联网+”智慧能源项目示范的成功，也可以为未来其它光伏项目接入大数据提供借鉴经验。
除了直接的经济效益，间接带来的生态环境效益也非常明显。该负责人指着光伏板下的一片片绿草说，“之前这里就是一大片盐碱地，寸草不生。安装了光伏板后，光伏板遮住了阳光，减少了水分蒸发，渐渐开始长草。如今，盐碱地成了草地，张北的植被覆盖面积进一步扩大，百姓生产生活也多了一重保障，可谓一举多得。”
来源：中国能源报
