通過光伏發(fā)電、微風(fēng)風(fēng)機(jī)、土壤源熱泵與空氣源熱泵的創(chuàng)新組合,探索園區(qū)能源系統(tǒng)從傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t向清潔可再生能源的全面轉(zhuǎn)型路徑,為實(shí)現(xiàn)近零碳排放目標(biāo)提供系統(tǒng)性解決方案2綜合能源系統(tǒng)通過實(shí)現(xiàn)各種能源形式的協(xié)同優(yōu)化,充分利用各能源子系統(tǒng)在時(shí)間和空間維度上的耦合機(jī)制,達(dá)到多能互補(bǔ)和能源梯級(jí)利用的目標(biāo)2這種系統(tǒng)性方法能夠顯著提高能源的綜合利用水平,是建設(shè)清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的重要實(shí)現(xiàn)途徑2系統(tǒng)通過對(duì)多種能源子系統(tǒng)在能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化和綜合利用等各個(gè)環(huán)節(jié)的相互協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)"源—?—荷—儲(chǔ)"的協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行模式,從根本上提升了系統(tǒng)的整體效能2提升可再生能源消納能力-通過多能互補(bǔ)機(jī)制增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性滿足多元化能源需求-適應(yīng)不同場(chǎng)景的用能特征實(shí)現(xiàn)供需動(dòng)態(tài)平衡-優(yōu)化能源供給與需求匹配提高綜合用能效率-降低能量損耗和系統(tǒng)運(yùn)行成本減少污染物排放-助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)項(xiàng)目建筑總面積26,000項(xiàng)目建筑總面積26,000㎡,現(xiàn)有系統(tǒng)采用混合供能模式:綜合樓和辦公樓o安裝暖氣片,依靠VRV空調(diào)系統(tǒng)提供夏季制冷和冬季采暖;其他建筑群由燃?xì)忮仩t通過板式換熱器提供冬季采暖熱源,室內(nèi)p端為暖氣片,夏季制冷由分體空調(diào)提供。生活熱水系統(tǒng)通過燃?xì)忮仩t配合容積式換熱器為客房和廚房供應(yīng)熱水。全年天然氣消耗成本t150萬(wàn)元,運(yùn)行成本較高且碳排放顯著?，F(xiàn)狀挑戰(zhàn)該園區(qū)位于基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)欠缺的區(qū)域,附近o鋪設(shè)天然氣管道和集中供熱管網(wǎng)。目前園區(qū)依賴2臺(tái)2.45MW燃?xì)忮仩t提供建筑供暖和生活熱水,天然氣通過罐車運(yùn)輸供應(yīng),采暖季每日需運(yùn)輸一車,非采暖季每3天運(yùn)輸2車。罐車通過軟管與燃?xì)廨斉溲b置連接的方式存在顯著安全隱患,能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性難以得到充分保障。為實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的能源低碳轉(zhuǎn)型,積極響應(yīng)國(guó)家關(guān)于有序開展地?zé)峒霸偕礋岜锰娲細(xì)夤┡恼咭?項(xiàng)目計(jì)劃對(duì)原有供暖和供冷系統(tǒng)進(jìn)行全面改造升?。通過引入可再生能源技術(shù)和智慧能源管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)園區(qū)綠色低碳供暖供冷目標(biāo),為區(qū)域能源轉(zhuǎn)型提供?范。71,57026,771建筑總面積65熱負(fù)荷指標(biāo)W/㎡90冷負(fù)荷指標(biāo)W/㎡2,409kW供冷季:5月20日至9月10日,年運(yùn)行110天2禮堂、會(huì)議室主要運(yùn)行時(shí)間為6:00-20:00,招待所主要運(yùn)行時(shí)間為18:00-次日9:00,根據(jù)實(shí)際使用需求靈活調(diào)節(jié)2根據(jù)室外溫度和室內(nèi)需求進(jìn)行智能調(diào)節(jié)2項(xiàng)目主要滿足綜合樓、值班室、禮堂、招待所等建筑的供暖、空調(diào)用冷以及生活熱水的多元化需求,確保各類建筑功能區(qū)域的舒適性要求2綜合樓供暖供冷值班室溫度調(diào)節(jié)禮堂空調(diào)系統(tǒng)招待所全季節(jié)服務(wù)生活熱水供應(yīng)辦公區(qū)域氣候控制基于本項(xiàng)目負(fù)荷需求特點(diǎn)及資源條件的深入分析,結(jié)合未來能源系統(tǒng)對(duì)靈活性和智能化的要求,確定適合本項(xiàng)目的綜合供能方案為光伏發(fā)電+微風(fēng)風(fēng)機(jī)+土壤源熱泵+空氣源熱泵+蓄熱儲(chǔ)能,融合能源系統(tǒng)智能化調(diào)控的數(shù)字化精細(xì)管理平臺(tái)2光伏發(fā)電系統(tǒng)微風(fēng)發(fā)電補(bǔ)充利用建筑屋頂空間安裝620塊575Wp組件,裝機(jī)容量356.5kWp,采用自發(fā)自安裝4臺(tái)2kW垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),充分利用區(qū)域風(fēng)能資源,提高可再生能源綜合用、余電上網(wǎng)模式,為園區(qū)提供清潔電力利用率空氣源熱泵采用地埋管換熱系統(tǒng),配置755kW級(jí)熱泵機(jī)組,為園區(qū)提供基礎(chǔ)冷熱負(fù)荷設(shè)置4臺(tái)150kW級(jí)超低溫空氣源熱泵機(jī)組,與土壤源熱泵協(xié)同運(yùn)行,滿足峰值負(fù)荷需求智慧能源平臺(tái)建設(shè)100m3蓄熱水箱,利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)能量時(shí)移,最大蓄熱量5,177kWh構(gòu)建綜合能源管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化,支撐系統(tǒng)智慧化運(yùn)行系統(tǒng)建成后,依托智慧綜合能源管理平臺(tái),通過調(diào)度自動(dòng)化算法及智能化調(diào)控技術(shù),根據(jù)不同用能需求及變化趨勢(shì),制定綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方案,實(shí)現(xiàn)自感知、自分析、自決策、自優(yōu)化的建筑能源系統(tǒng)智慧化運(yùn)行,全面助力近零碳園區(qū)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目按照常規(guī)Z伏并網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的運(yùn)行模式2系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池組件(Z伏組件)、組串型逆變器、Z伏并網(wǎng)配電柜、監(jiān)控系統(tǒng)等核心設(shè)備組成,形成完整的發(fā)電鏈條2項(xiàng)目充分利用建筑屋頂可用空間,規(guī)劃安裝620塊單塊功率為575Wp的高效Z伏組件,系統(tǒng)裝機(jī)設(shè)計(jì)容量達(dá)到356.5kWp2通過Z伏組件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電,經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換為交流電后,通過開關(guān)柜連接至園區(qū)公用PC段2冬季供暖期間,Z伏發(fā)電優(yōu)Y為空氣源熱泵、土壤源熱泵及園區(qū)生活設(shè)施供電;其他季節(jié)則主要為園區(qū)空調(diào)系統(tǒng)及各類生活設(shè)施提供電力支持2年平均發(fā)電量預(yù)計(jì)達(dá)到376.464MWh,25年平均等效利用小時(shí)數(shù)為1,056小時(shí),發(fā)電效率穩(wěn)定可靠2.組件數(shù)量:620塊單組件功率:575Wp.裝機(jī)容量:356.5kWp.年平均發(fā)電量:376.464MWh.等效利用小時(shí):1,056h/年.系統(tǒng)總效率:82%首年發(fā)電量:429,500kWh初步設(shè)計(jì)采用7初步設(shè)計(jì)采用7臺(tái)高效并網(wǎng)逆變器,將光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交流電2轉(zhuǎn)換后的交流電通過專用電纜接入光伏并網(wǎng)配電柜,就近并入園區(qū)內(nèi)380V低壓配電系統(tǒng),確保電能高效傳輸和安全并網(wǎng)2傾角優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合考慮建筑屋頂可利用面積以及保證光伏組件發(fā)電效率的前提下,光伏組件的安裝和排布采取方位角沿屋頂平齊布置方式2斜屋頂光伏組件安裝傾角與屋面傾角保持一致,充分利用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì);平屋頂光伏組件則采用10°最優(yōu)傾角布置,以獲得最佳的太陽(yáng)輻射接收角支架總體及支撐材料使用高品質(zhì)熱鍍鋅型材和不銹鋼材料,具有優(yōu)異的耐腐蝕性能2電池組件連接采用鋁合金扣件,既牢固美觀又能抵抗長(zhǎng)期環(huán)境侵蝕2支架整體采用模塊化設(shè)計(jì)理念,便于安裝維護(hù),滿足25年的設(shè)計(jì)使用壽命需求2光伏發(fā)電站建成后首年發(fā)電量預(yù)計(jì)為42.95萬(wàn)kWh2根據(jù)光伏組件廠家提供的性能衰減數(shù)據(jù),本項(xiàng)目按照首年光伏組件衰減不超過1.5%、10年累計(jì)衰減率不超過10%、25年累計(jì)衰減率不超過20%進(jìn)行計(jì)算2在25年設(shè)計(jì)壽命期內(nèi),考慮組件性能的逐年衰減,年平均發(fā)電量可達(dá)37.46萬(wàn)kWh,為園區(qū)長(zhǎng)期穩(wěn)定提供清潔電力2該項(xiàng)目位于北京市密云區(qū),屬于中低溫地?zé)豳Y源區(qū)域2根據(jù)地?zé)豳Y源分?標(biāo)準(zhǔn),此溫度等?~V?,主要適用于洗浴、溫室種植、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉以及采用熱泵技術(shù)的制冷供熱應(yīng)用場(chǎng)景2本項(xiàng)目充分利用該地區(qū)淺層地?zé)豳Y源,采用先進(jìn)的熱泵技術(shù)實(shí)現(xiàn)冬季高效供熱和夏季節(jié)能供冷2系統(tǒng)采用地下埋管換熱器土壤源熱泵技術(shù),在地下埋設(shè)專用管道作~換熱器,管道與熱泵機(jī)組連接形成閉式循環(huán)回埋管布置區(qū)域淺層地埋管打井區(qū)域布置于鍋爐房附近的公共綠地內(nèi),地埋管設(shè)計(jì)深度~120m,埋管間距控制在4~5m,暫定打孔數(shù)量~120個(gè),總占地面積t2,000㎡,土地利用集t高效2管道中循環(huán)流動(dòng)的液體介質(zhì)通過與土壤的熱交換,在供冷工況下將熱泵機(jī)組的凝結(jié)熱通過管道散入地下,實(shí)現(xiàn)建筑制冷;在供熱工況下從大地吸取熱量供給熱泵機(jī)組,向建筑物提供采暖熱源,實(shí)現(xiàn)能量的高效轉(zhuǎn)移和利用2水力平衡設(shè)計(jì)~確保120根地埋管的水力平衡,杜絕地埋管系統(tǒng)出現(xiàn)不出力現(xiàn)象,同時(shí)考慮未來檢修風(fēng)險(xiǎn)及初投資優(yōu)化,設(shè)計(jì)將120個(gè)地埋管科學(xué)分配~多組2每組地埋管均采用同程連接方式并入檢查井中,每組支管設(shè)置調(diào)節(jié)閥門以實(shí)現(xiàn)精確的水力平衡調(diào)節(jié)233管網(wǎng)系統(tǒng)集成各支路管道經(jīng)分、集水器匯總后并入主管路,再經(jīng)主管匯總進(jìn)入機(jī)房2地埋管中水流速需嚴(yán)格控制在0.4~0.6m/s之間,確保地埋管內(nèi)流體保持紊流流態(tài),并通過科學(xué)設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)及時(shí)排氣,從而保證地埋管系統(tǒng)的高效換熱性能2管材選擇標(biāo)準(zhǔn)為保證換熱系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行并提供充足的換熱量,豎直地埋管采用高密度聚乙烯管PE100,管材公稱壓力為1.6MPa,外徑32mm,壁厚3mm,工作溫度范圍-20~50℃,具有優(yōu)異的耐久性和化學(xué)穩(wěn)定性2水平連接管同樣采用高密度聚乙烯管PE100,管材公稱壓力為1.0MPa,滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求2環(huán)境影響評(píng)估地埋管換熱系統(tǒng)為完全封閉的循環(huán)系統(tǒng),系統(tǒng)運(yùn)行過程中僅與周圍土壤進(jìn)行熱量交換,而不發(fā)生任何水體交換,因此不會(huì)對(duì)地O水環(huán)境產(chǎn)生任何不利影響,符合環(huán)境保護(hù)要求,實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)運(yùn)行2本項(xiàng)目采用De32管徑的雙"U"型地埋管配置,根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和熱物性參數(shù),冬季每延米換熱量取46W/m,夏季每延米換熱量取49W/m2根據(jù):水(地)源熱泵機(jī)組》(GB19409-2013)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)制冷量大于150kW時(shí),地埋管式水土壤源熱泵機(jī)組能效比EER≥4.3,制熱系數(shù)COP≥4.4;當(dāng)制冷量不大于150kW03000300地埋管換熱量(kW)600900熱泵供能量(kW)基于以N計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)擬選用755kW級(jí)土壤源熱泵機(jī)組,可充分滿足園區(qū)冬季供暖和夏季供冷的基礎(chǔ)負(fù)荷需求2該容量配置既保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,又實(shí)現(xiàn)了設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化2空氣源熱泵通過吸收環(huán)境空氣中的熱量來制取熱水,其輸出能量與輸入電能之比(COP)一般在2-6之間,平均可達(dá)3.5以N,à超傳統(tǒng)供熱設(shè)備2相比之O,普通電熱水鍋爐的能效比(COP)不大于0.95,燃?xì)忮仩t的能效比(COP)一般只有0.6-0.8,空氣源熱泵的能效優(yōu)勢(shì)極為顯著2空氣源熱泵系統(tǒng)充分利用峰谷電價(jià)差特性,在夜間低谷電價(jià)時(shí)段以高效率運(yùn)??行蓄熱,將熱量存儲(chǔ)在蓄能罐中;在白天用電高峰時(shí)段再把儲(chǔ)存在水中的熱量釋放出來供熱2這種運(yùn)行策略可以將電網(wǎng)高峰時(shí)段供熱所需的電量轉(zhuǎn)移至夜間低谷時(shí)段使用,既減輕了電網(wǎng)高峰負(fù)荷壓力,又顯著降低了運(yùn)行電費(fèi)成本2項(xiàng)目總設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為1,704kW2考慮到土壤源熱泵初期投資成本較高,且為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和可靠性,本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)采用土壤源熱泵與空氣源熱泵相結(jié)合的復(fù)合供能方式2土壤源熱泵的設(shè)計(jì)供熱能力t755kW,承擔(dān)基礎(chǔ)熱負(fù)荷;配套設(shè)置4臺(tái)150kW?超低溫空氣源熱泵機(jī)組,總供熱能力600kW2兩種熱泵機(jī)組協(xié)同運(yùn)行,可滿足t70%的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,既保證了常規(guī)工況O的供熱需求,又為系統(tǒng)提供了充足的調(diào)節(jié)裕度2這種組合配置方案兼顧了系統(tǒng)的技術(shù)先?性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和供能可靠性,為園區(qū)提供了靈活、高效、穩(wěn)定的冷熱供應(yīng)保障2為保證極寒期的供熱質(zhì)量和系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性,本工程新建100m3大容量蓄熱水罐2蓄熱水罐可以實(shí)現(xiàn)熱量的跨時(shí)段儲(chǔ)存和釋放,利用峰谷電價(jià)差優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)作為熱量緩沖裝置提升供熱穩(wěn)定性2根據(jù)蓄熱量計(jì)算公式,考慮蓄水罐進(jìn)出水溫差50°C、容積效率0.9、熱損失附加率1.01等參數(shù),可計(jì)算出本項(xiàng)目蓄熱水罐的最大有效蓄熱量為5,177kWh2該蓄熱容量可滿足極端工況下數(shù)小時(shí)的供熱需求,為系統(tǒng)提供充足的熱量?jī)?chǔ)備2Qtextmax=fracCtimesVtimesrhotimesDeltaTtimeseta3600cdotK式中各參數(shù)定義:V為蓄水罐實(shí)際容積(m3);Q為蓄熱量(kWh);ΔT為蓄水罐進(jìn)出水溫差,本項(xiàng)目取50°C;η為水罐的容積效率,本項(xiàng)目取0.9;K為熱損失附加率,一般取1.01~1.05(本項(xiàng)目取1.01);C為水的熱容量,4.183kJ/(kg·°C);ρ為水的密度,1000kg/m32蓄熱水罐的配置使系統(tǒng)具備了顯著的削峰填谷能力,夜間利用低谷電價(jià)進(jìn)行蓄熱,白天釋放熱量減少高峰用電,既降低了運(yùn)行成本,又提升了電網(wǎng)?好性,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的ü為滿足用戶對(duì)能源舒適度、可靠性、個(gè)性化需求以及追求體驗(yàn)化、多樣化和低成本化的訴求,項(xiàng)目增設(shè)屋面微風(fēng)發(fā)電機(jī)組,進(jìn)一步提高可再生能源的綜合利用率2風(fēng)力發(fā)電機(jī)根據(jù)葉片固定軸的方位,可分為水平軸和垂直軸兩大類2水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)軸方向與風(fēng)向保持一致,需要不斷調(diào)整方向以對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向;而垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸方向與風(fēng)向成直角,無(wú)需調(diào)向即可捕捉不同方向的風(fēng)能2綜合對(duì)比分析,垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有360度全方位捕風(fēng)能力、啟動(dòng)風(fēng)速低、運(yùn)行噪音小、維護(hù)方便等顯著優(yōu)點(diǎn)2因此,本?范性微風(fēng)發(fā)電項(xiàng)目將垂直軸風(fēng)機(jī)作為首選機(jī)型2項(xiàng)目擬在適宜位置安裝4臺(tái)單機(jī)容量2kW的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量8kW2該項(xiàng)目風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用自發(fā)自用模式,所發(fā)電量由企業(yè)自行消納,不并入公體、風(fēng)機(jī)控制器、配電柜、蓄電池等關(guān)鍵設(shè)備2風(fēng)機(jī)發(fā)電后的電能首先存儲(chǔ)于蓄電池中,經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換輸出380V標(biāo)準(zhǔn)交流電,直接為就近用電設(shè)備供電,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能的高效就地轉(zhuǎn)化利用2年利用小時(shí)數(shù)約2,400小時(shí),年平均發(fā)電量可達(dá)19.2MWh,雖然發(fā)電量相對(duì)較小,但作為多能互補(bǔ)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,進(jìn)一步豐富了園區(qū)的清潔能源供給結(jié)構(gòu)2采用數(shù)字孿生、建模仿真、大數(shù)據(jù)分析等前沿技術(shù)構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)的數(shù)智模型,全面連接綜合能源系統(tǒng)"源—?—荷—儲(chǔ)"全過程要素,建立智慧綜合能源管理平臺(tái)2平臺(tái)通過基于在線仿真模型的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、預(yù)測(cè)調(diào)控、運(yùn)行優(yōu)化等功能模塊,借助機(jī)器智能輔助人類智能,使以智慧決策層為核心的平臺(tái)系統(tǒng)成為區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的"智慧大腦"2數(shù)據(jù)采集層實(shí)時(shí)采集源側(cè)發(fā)電設(shè)備、網(wǎng)側(cè)輸配管網(wǎng)、荷側(cè)用能終端、儲(chǔ)側(cè)儲(chǔ)能裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù),形成全面的能源數(shù)據(jù)底座,為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐2數(shù)據(jù)處理層運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、人工智能算法對(duì)采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、存儲(chǔ)、分析和挖掘,提取有價(jià)值的運(yùn)行規(guī)律和優(yōu)化空間2可視化展?層通過友好的人機(jī)交互界面,實(shí)時(shí)展?系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、能效指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益等關(guān)鍵信息,支持運(yùn)維人員的監(jiān)控和管理2通信傳輸層采用工業(yè)以太網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù),構(gòu)建穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),確保海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、安全傳輸2基于在線仿真模型和優(yōu)化算法,生成面向安全、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多目標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方案,實(shí)現(xiàn)智能化決策支持2根據(jù)優(yōu)化調(diào)度指令,自動(dòng)控制各類能源設(shè)備的啟停和出力調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能基于綜合能源系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù),平臺(tái)深入分析系統(tǒng)運(yùn)行模式的優(yōu)化節(jié)能空間2通過改變能源站站內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備的出力組合、供能網(wǎng)絡(luò)的輸配方式、末端用能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等不同參數(shù),模擬各種可能的調(diào)節(jié)方案,并對(duì)各種調(diào)節(jié)方案的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行全面分析,最終輸出系統(tǒng)性節(jié)能運(yùn)行的最優(yōu)策略2源側(cè)優(yōu)化光伏、風(fēng)電、熱泵等多種能源設(shè)備根據(jù)天氣預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電價(jià)信號(hào)等因素,動(dòng)態(tài)調(diào)整出力組合,實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行2通過水力管網(wǎng)仿真模型,優(yōu)化管網(wǎng)流量分配和溫度控制,降低輸配損耗,提高供能效率2荷側(cè)優(yōu)化根據(jù)建筑用能特性和舒適度要求,實(shí)施需求側(cè)響應(yīng)策略,引導(dǎo)負(fù)荷合理分布,削峰填谷2儲(chǔ)側(cè)優(yōu)化蓄熱裝置根據(jù)峰谷電價(jià)和供需平衡要求,智能決策充放熱時(shí)機(jī)和容量,實(shí)現(xiàn)能量時(shí)移和成本優(yōu)化2基于綜合能源系統(tǒng)在線仿真模型及負(fù)荷預(yù)測(cè)模型,結(jié)合智能尋優(yōu)算法,區(qū)域綜合能源數(shù)智大腦平臺(tái)系統(tǒng)可輸出面向安全、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等多目標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度與決策支持方案2源側(cè)模型群源側(cè)模型群建立光伏發(fā)電模型、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型、空氣源熱泵機(jī)組模型、土壤源熱泵機(jī)組模型等多能流精細(xì)化計(jì)算模型,準(zhǔn)確描述各類能源設(shè)備的運(yùn)行特性和約束條件2荷側(cè)模型群開發(fā)用戶負(fù)荷模型、人員活動(dòng)模型,基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)信息,預(yù)測(cè)不同時(shí)段、不同區(qū)域的用能需求變化趨勢(shì)2平臺(tái)系統(tǒng)支持多目標(biāo)綜合優(yōu)化功能,可同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)(最小化運(yùn)行成本)、環(huán)保性目標(biāo)(最小化碳排放)、安全性目標(biāo)(滿足供能可靠性)等,并支持運(yùn)維人員自定義各目標(biāo)的權(quán)重系數(shù),根據(jù)實(shí)際管理需求靈活調(diào)整優(yōu)化方向2構(gòu)建水力管網(wǎng)輸配優(yōu)化模型,考慮管網(wǎng)阻力、溫降、流量分配等因素,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)的高效運(yùn)行和精準(zhǔn)調(diào)控2儲(chǔ)側(cè)模型群建立蓄熱裝置儲(chǔ)能調(diào)度模型,優(yōu)化蓄熱罐的充放熱策略,充分發(fā)揮儲(chǔ)能裝置的削峰填谷和應(yīng)急備用作用2平臺(tái)支持建立覆蓋"源—?—荷—儲(chǔ)"全要素的協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行策略,打破各子系統(tǒng)之間的壁壘,實(shí)現(xiàn)供需動(dòng)態(tài)平衡和系統(tǒng)綜合效益最大化,為園區(qū)能源系統(tǒng)的智慧化、精細(xì)化管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐2用戶側(cè)負(fù)荷隨天氣條件、季節(jié)變化、生活生產(chǎn)規(guī)律等多種因素影響而具有較大的波動(dòng)性和不確定性2綜合能源數(shù)智大腦平臺(tái)根據(jù)不同供能對(duì)象的建筑類型和用能特征,大批量導(dǎo)入系統(tǒng)歷史工況O的運(yùn)行數(shù)據(jù),采用先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,訓(xùn)?生成各個(gè)能源站的多機(jī)ā出力模型及用戶側(cè)多時(shí)間尺度負(fù)荷預(yù)測(cè)模型2數(shù)據(jù)積累持續(xù)采集歷史運(yùn)行數(shù)據(jù),包括氣象數(shù)據(jù)、負(fù)荷數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)等,建立豐富的訓(xùn)?樣本庫(kù)2模型訓(xùn)練采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等算法訓(xùn)?預(yù)測(cè)模型,建立輸入特征與負(fù)荷輸出之間的映射關(guān)系2精準(zhǔn)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)o來不同時(shí)間尺度用能需求的精準(zhǔn)預(yù)測(cè),支撐綜合能源系統(tǒng)的供需平衡和優(yōu)化調(diào)度2334455特征提取識(shí)別影響負(fù)荷變化的關(guān)鍵因素,如溫度、濕度、節(jié)假日、作息時(shí)間等,提取有效特征變量2滾動(dòng)修正根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化和參數(shù)修正,提高模型的魯棒性和預(yù)測(cè)精度2負(fù)荷預(yù)測(cè)模型支持運(yùn)維調(diào)度人員輸入設(shè)備例行性時(shí)序操作安排,例如節(jié)假日、周p及每日NO班等日程信息,以更準(zhǔn)確地反映供能對(duì)象的實(shí)際用能行為2同時(shí),系統(tǒng)提供人工修正功能,運(yùn)維人員可通過修正系數(shù)進(jìn)行人為校準(zhǔn),使預(yù)測(cè)結(jié)果更貼合實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行情況2這種人機(jī)協(xié)同的方式充分發(fā)揮了機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理能力和人工經(jīng)驗(yàn)的判斷優(yōu)勢(shì),確保負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性257.957.9萬(wàn)kWh綠色電力58.358.3年發(fā)電收益萬(wàn)元150150年節(jié)省燃?xì)赓M(fèi)萬(wàn)元本項(xiàng)目光伏并網(wǎng)系統(tǒng)建成后,年平均發(fā)電量為560.09MWh2光伏發(fā)電時(shí)間段內(nèi)綜合電價(jià)(考慮自用電價(jià)和上網(wǎng)電價(jià)的ò權(quán)平均)約為1.0128元/kWh,光伏發(fā)電年收益顯著2微風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)建成后,總裝機(jī)容量8kW,年利用小時(shí)數(shù)約2,400小時(shí),年平均發(fā)電量為19.2MWh2光伏與風(fēng)電合計(jì)全年綠色發(fā)電收益約58.326萬(wàn)元,為園區(qū)提供了穩(wěn)定的清潔能源收入來源2項(xiàng)目實(shí)施前,園區(qū)年天然氣消耗成本約150萬(wàn)元2采用多能耦合的清潔能源系統(tǒng)替代燃?xì)忮仩t后,完全取消了天然氣的使用,每年可節(jié)省燃?xì)赓M(fèi)用150萬(wàn)元,節(jié)能降費(fèi)效果顯著2綜合發(fā)電收益和燃料費(fèi)用節(jié)省,項(xiàng)目年綜合經(jīng)濟(jì)效益超過200萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀2經(jīng)初步估算,本項(xiàng)目靜態(tài)總投資約934萬(wàn)元,包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、微風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、土壤源熱泵系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)、蓄熱儲(chǔ)能系統(tǒng)、智慧能源管理平臺(tái)以及配套設(shè)施建設(shè)等全部費(fèi)用2項(xiàng)目取消燃?xì)忮仩t系統(tǒng),采用清潔高效的熱泵供熱系統(tǒng),根據(jù)財(cái)ó評(píng)價(jià),項(xiàng)目資本金內(nèi)部收益率為8.2%,靜態(tài)投資回收期為12.7年2考慮到能源價(jià)格上漲趨勢(shì)和碳交易市場(chǎng)發(fā)展等因素,項(xiàng)目實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益將更為可觀,投資回收期有望進(jìn)一步縮短2利用光伏及微風(fēng)風(fēng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤發(fā)電,利用土壤源熱泵與空氣源熱泵系統(tǒng)代替燃?xì)忮仩t供熱,項(xiàng)目能夠大幅節(jié)省化石能源消耗,顯著減少"三廢"(廢氣、廢水、廢渣)排放,有效改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量2100%3357.9可再生能源供能占比年節(jié)省天然氣年產(chǎn)生綠電實(shí)現(xiàn)園區(qū)供能系統(tǒng)全面清潔化萬(wàn)Nm3天然氣消耗量萬(wàn)kWh清潔電力根據(jù)國(guó)家溫室氣體排放核算方法,項(xiàng)目實(shí)施后每年可減少二氧化碳排放量約600噸,相當(dāng)于植樹造林約3.3萬(wàn)棵的碳匯效果2項(xiàng)目在25年運(yùn)行周期內(nèi),累計(jì)碳減排量將達(dá)到15,000噸,為實(shí)現(xiàn)國(guó)家"ü碳"戰(zhàn)略目標(biāo)做出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)2除二氧化碳外,項(xiàng)目還可減少二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等大氣污染物的排放,改善區(qū)域空氣質(zhì)量2同時(shí),取消燃?xì)忮仩t和罐車運(yùn)輸后,消除了潛在的安全隱患,提升了園區(qū)的安全性和環(huán)境?好性2本項(xiàng)目積極響應(yīng)"ü碳"戰(zhàn)略,以建筑節(jié)能優(yōu)化為抓手,建設(shè)多種低碳能源互補(bǔ)以及電熱協(xié)同供能的零碳建筑綠色低碳能源系統(tǒng)2項(xiàng)目的成功實(shí)施為我國(guó)北方地區(qū)的清潔取暖改造、園區(qū)綠色低碳發(fā)展提供了寶