看雄安新區打造“未來之城”的智慧能源樣板

發布時間:2019-11-08 14:00    來源:亮報
 

關鍵詞:智能電網 泛在電力物聯網 綜合能源服務

摘要:2019年年初,國家電網有限公司提出融合發展泛在電力物聯網和堅強智能電網,打造具有樞紐型、平臺型、共享型特征的世界一流能源互聯網企業的目標。建設泛在電力物聯網為電網賦能,是電網跨越升級的重要途徑。今年以來,國家電網有限公司深入推進泛在電力物聯網建設,做了很多扎實有效的工作,得到了社會各界和內外同行的廣泛認同,取得了階段性進展和良好效果。

  2019年年初,國家電網有限公司提出融合發展泛在電力物聯網和堅強智能電網,打造具有樞紐型、平臺型、共享型特征的世界一流能源互聯網企業的目標。建設泛在電力物聯網為電網賦能,是電網跨越升級的重要途徑。今年以來,國家電網有限公司深入推進泛在電力物聯網建設,做了很多扎實有效的工作,得到了社會各界和內外同行的廣泛認同,取得了階段性進展和良好效果。

  十月的白洋淀,天高云淡。

  自2017年黨中央、國務院決定設立國家級新區以來,被喻為“千年大計”“國家大事”的雄安新區,茁壯成長。雄安新區的建立,對于集中疏解北京非首都功能,探索人口經濟密集型地區優化開發新模式,調整優化京津冀城市布局和空間結構,培育創新驅動發展新引擎,具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。其中,面向未來能源發展新趨勢,打造智慧、便捷、高效的能源網,對雄安至關重要。兩年多來,國家電網有限公司積極服務雄安新區建設,統籌推進堅強智能電網和泛在電力物聯網建設,為這座“未來之城”的綠色智慧發展提供了堅強的支撐。

  智慧:管控從能源生產到消費末端的每一個元素

  深秋時節,五彩繽紛的樹葉把雄安市民服務中心裝扮得分外美麗。這座智慧、綠色、可生長的園區,是雄安新區設立后建設的首個大型城建工程,主要承擔政務服務、規劃展示、會議舉辦、企業辦公等多項功能。無論是建設過程中還是投入使用后,雄安市民服務中心都探索形成了國內建筑的創新“試驗田”和未來城市的“樣板示范區”。

  行走在雄安市民服務中心,處處都能感受到“智慧城市”的縮影。京東無人超市、百度無人駕駛汽車、透水的植草磚……這其中,電力作為基本支撐,也具備著“智慧”的基因。

  在這座總建筑面積9.96萬平方米的園區內,雄安新區供電公司在園區內布局了51口地源熱泵、2座能源站、200多個充電樁等,為園區提供綜合能源服務。其中,地源熱泵、冷熱蓄能和污水余溫再利用為園區供冷供熱,實現園區內能源的綠色、循環使用。

  面對近10萬平方米的園區級綜合能源項目,如何統籌好電、熱、冷、水等能源,保障樓宇供能、充電樁運行等安全穩定?雄安新區供電公司綜合應用泛在電力物聯網關鍵技術,研發了城市智慧能源管控系統(CIEMS)。這套系統通過在園區內設置的2400余個能源信息采集點位,自動統籌控制全部能源系統,實現橫向“水、電、氣、熱、冷”多能互補控制,縱向“源—網—荷—儲—人”高效協同。“這個系統應用物聯網、大數據、多能流管理等先進技術,實現能源生產、傳輸、消費、管控等全過程管理應用,是市民服務中心整個能源生態的神經中樞,為市民服務中心提供電、冷、熱、熱水等能源的綜合供給與監測、智慧調控、需求響應、能效分析等綜合服務。”城市智慧能源管控系統研發人員佘家駒解釋說。

  國電通駐雄安新區辦事處主任胡智瑋做了一個形象的比喻:“通俗點說,CIEMS就像園區的‘智慧大腦’,我們給它接入了電表、水表、冷熱表等設備,可對園區內配電系統、能源站及建筑用能進行綜合監測、智慧調控、分析決策、智能運維。從能源生產到消費末端的每一個元素,CIEMS都能管控到。”

  此外,CIEMS系統還是園區的“能源衛士”。一旦園區的能源系統出現故障,它不僅能輔助設備運維人員進行故障自動識別、故障原因分析、故障影響分析,自動給出故障處理建議,還能對人員、物資、車輛進行合理的資源調配,實現智能派單。

  記者了解到,投入使用后,通過對園區內部能源的智能化綜合管理,僅電能一項,CIEMS每年就可為園區節約10%的運營成本。

  除此之外,雄安新區供電公司以打造全國首個“泛在電力物聯網綜合應用示范城市”為目標,加快推動城市智慧能源管理系統研發,全力推進CIEMS家族項目研究部署,打造適用于園區、校園、醫院、城市綜合體等多場景的智慧能源管控平臺,為不同客戶提供“量身定制”的能源管理解決方案。

  今年9月12日,河北省首個三星級綠色建筑標準中學項目、雄安新區首個永久性房建項目——雄安新區雄縣第三高級中學正式落成并投入使用,800余名高一新生正式入學。與此同時,首個校園級CIEMS系統也在雄縣第三高級中學成功投運。在學校的監控室大屏上,記者看到,與市民服務中心的CIMES系統相比,校園智慧能源管理系統的界面簡單明了一些,除了通過對校園內電、水、氣、熱等多種能源的全面感知,通過用能分析引導客戶智慧用能、節約用能。雄安新區供電公司還與百度、華為等公司共同編制了“智慧教育”“舒適校園”模塊,可以通過溫度、濕度、空氣質量等數據的檢測,給學生們營造一個安全、舒適的校園環境。學校物業相關負責人說:“這個系統讓很多數據一目了然,方便了我們的管理。尤其是報警的快速定位功能,哪里出現問題可以用最快時間找到,節約了很多人力、物力,也讓整個校園更加安全。”

  響應雄安數字城市發展要求,未來,CIEMS系統將融入雄安智慧城市系統(CIM),發揮樞紐型、平臺型、共享型的特性,為城市智慧、綠色用能發揮更大作用。

  CIEMS系統是國家電網服務雄安新區發展、打造國際一流綠色智能電網的一個縮影。集中力量,以最先進的理念、最高的標準、最安全環保的技術,科學規劃雄安新區電網建設,供電可靠性和智能化、電氣化水平全球領先,使雄安電網成為國際一流的綠色智能城市電網,是雄安新區未來電網的發展目標。建設高度電氣化的新型能源體系,打造優美生態環境,泛在電力物聯網將讓雄安變得更智慧、更綠色、更宜居。

  物聯:集中整合電網工程建設全部信息

  今年年初,《國務院關于河北雄安新區總體規劃(2018~2035年)的批復》《中共中央國務院關于支持河北雄安新區全面深化改革和擴大開放的指導意見》相繼公布。這標志著雄安新區的規劃藍圖已經繪就,這座“未來之城”將從頂層設計階段轉入實質性建設階段。

  城市建設,電力先行。隨著各項標準、技術的不斷成熟,雄安電網建設也將全面提速。8月20日,雄安新區電力規劃設計服務中心入駐雄安設計中心,這不僅標志著雄安新區電力規劃設計服務中心正式成立,還意味著雄安電網由規劃轉向全面開工建設。

  雄安新區電力規劃設計服務中心是由雄安新區供電公司、國網北京經研院、中國電建上海電力設計院、中國電建河北電力設計院共同搭建的電力規劃設計平臺,通過整合電力規劃設計單位優勢資源力量,打造雄安新區電網規劃設計研究的“中央廚房”。“雄安新區電力規劃設計服務中心將緊跟新區發展建設時序,與雄安設計中心各入駐單位加強工作對接,深化業務交流,匯聚更多更優質的電力規劃設計資源,全力服務雄安新區世界一流城市電網規劃設計,并為新區城市規劃設計提供輔助支撐,為雄安新區建設高供電可靠性、高度電氣化、高度智能化的綠色智慧新城貢獻力量。”雄安新區供電公司副總工程師兼規劃中心主任趙樹軍表示。

  面對建設綠色智慧新城的艱巨任務,為確保集中建設期間的安全、質量和進度,雄安新區供電公司在建筑信息模型(BIM)基礎上,研發了雄安電網數字化工程管理平臺(EIM),并配套建設了雄安電網工程建設指揮中心。

  為推動科研成果盡快落地,同時為雄安電網后續大規模建設提供實踐經驗,雄安電網數字化工程管理平臺已經在河北正定朱河110千伏變電站得到應用。

  雄安電網工程建設指揮中心工作組負責人韓陽向記者逐一展示了EIM平臺的安全管理、質量管理、進度管理、物資管理、智慧工地等10大功能。韓陽告訴記者,在施工現場,施工人員將佩戴視頻攝錄功能安全帽,通過人臉識別閘機進場。施工現場的攝像頭,將全天無死角地采集現場施工情況,對人員不規范行為實時聲光報警;氣象感應裝置與現場降塵噴淋系統、霧炮機車關聯,空氣質量指數一旦超標,即自動開啟智能化抑塵……在EIM平臺上,16項終端采集設備被集中整合,人員信息、施工環境、施工裝備、整體進度等工程建設信息全部實現泛在接入,萬物互聯、人機交互的狀態全面感知已經成為現實。

  記者在大屏幕上的動態畫面中看到,河北正定朱河站110千伏變電站工程通過全程三維可視化設計,做到了“先虛后實、以虛定實”,減少了建設過程的偏差,提高了管理精益化水平,而這些的改變終將推動電網設備從物理資產管理向數字化資產管理轉變。

  數字化帶來的改變不僅是工程質量還有工程建設速度。韓陽告訴記者,以往110千伏變電站的建設周期一般為10~13個月,而正定朱河110千伏變電站的建設時間將在110天左右完成。“每一個電氣元件的位置、施工人員在哪里施工都一目了然,大大保障了工程建設質量、提升了工程管理效率。”

  目前,雄安新區110千伏及以上所有電壓等級的新建、改擴建工程,都將全部應用雄安電網數字化工程管理平臺,并在借鑒正定朱河110千伏變電站建設經驗的基礎上改進完善。

  不僅能智慧管控電網工程,在未來雄安智慧城市系統建設中,EIM平臺將與雄安智慧城市系統互通互聯,在國內首次探索智慧城市系統與電網一張圖建設、融合、應用,實現現狀電網、在建電網、規劃電網的“三網合一”。

  共享:創新、合作擴大泛在電力物聯網“朋友圈”

  進駐新區兩年來,雄安新區供電公司為何能從最初的15個人、一切從零開始,到如今電網規劃、能源服務、科技創新等各項工作成效初顯,成為泛在電力物聯網在河北的“雄安樣板”?

  作為最年輕的供電企業,雄安新區供電公司堅持開放合作的心態,不斷擴大“朋友圈”。為了深入貫徹落實國家電網公司“三型”企業發展部署,成立伊始,雄安新區供電公司就不斷加強與國家電網“三大院”的交流合作,協助8家產業單位落地新區,形成了服務新區發展的聯合工作團隊。

  不僅如此,雄安新區供電公司還把觸角向更外部延伸,先后與清華大學、西安交通大學、重慶大學等高等院校,阿里、百度、騰訊、華為、格力電器、中國交建、中國節能、雄安集團等知名企業,共40余家單位建立高效合作機制;并聯合相關單位先后發起成立“雄安城市生成與發展研究院”“APOLLO雄安智能交通研究院”“雄安能源互聯網應用產業技術創新聯盟”“雄安放心公寓聯盟”等平臺組織,初步形成了“兩院兩聯盟一工場一實驗室”的工作新格局,初步建立起集開發、生產和應用為一體的創新生態圈。同時,雄安新區供電公司聚焦綠色交通、智慧家居、智能互聯等領域搭建小微企業孵化平臺,探索搭建生命聚合體式的企業共生發展模式,營造央企帶民企、大樹底下郁郁蔥蔥、共同服務新區建設的企業發展環境。

  據了解,自入駐新區以來,雄安新區供電公司累計對外調研走訪已達1000余次,接待調研來訪500余次,內外部來訪交流近5000余人次。

  精干高效的組織結構、開放合作的工作氛圍,高頻次、高密度的對接交流,帶來的是一項項創新成果的涌現。其中,“綠能魔盒”直流屋、直流智慧路燈及低壓直流教室等示范項目以及在低壓直流關鍵技術方面取得一系列研究成果,填補了國內低壓直流領域多項技術空白。雄安供電公司供電管理中心副主任張龍海介紹說:“隨著技術進步,尤其是清潔能源的發展,使用低壓直流系統,更便捷、更安全。因此,低壓直流更符合潮流走向。”

  在雄安新區供電公司的院子里,正對著大門的辦公樓前立著一面寫有60家單位名字的企業合作墻。企業合作墻灰色基座上寫著“凡是過往,皆為序章,讓我們在閃亮的日子里怒放”。開放、創新的企業文化激勵著這里的年輕人心懷夢想,步履不停。未來,一批依托泛在電力物聯網的創新項目將陸續落地雄安,為新區智能發展融入國網智慧,提供國網方案。

(責編:李璟璐 牛理達)

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