西安西电杜涛：智慧园区能源解决方案探索与实践-北极星火力发电网

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“我认为新一代电力系统未来发展有四个趋势，低碳化、综合化、智慧化和去中心化。低碳化，新能源的发展会催生大量的电力电子设备的产生；综合化，要做的是以电力为中心的多能互补，源网荷储的协调等；智慧化，大规模新能源的接入，对电网负荷是很大的挑战，这就需要更高的数字化水平；去中心化，现在的分布式能源会替代集中式能源供给，此外，信息层面也会去中心化。”西安西电高压开关有限责任公司综合能源事业部主任杜涛在“第三届综合能源服务产业创新发展大会”上发表了以《智慧园区能源解决方案探索与实践》为主题的演讲。

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西安西电高压开关有限责任公司综合能源事业部主任杜涛

以下为发言实录：

各位领导，各位专家，各位同行，各位同事大家好。我们主要聚焦在用户侧，也就是园区级的解决方案，所以我给大家汇报的题目就是“智慧园区能源解决方案探索与实践”。

我介绍分为四部分，第一部分是背景，谈一下自己的理解和发展趋势。第二部分是围绕着几个主要的技术特征，以及我们公司的智慧园区的能源系统解决方案。为什么是智慧园区能源系统解决方案，因为我们公司一直深耕于电力行业，有六十多年的历史。但是在冷热气方面，我们目前暂时处在摸索和探索阶段，所以我的解决方案也主要是围绕着以电力为中心的一个解决方案。第三部分是项目案例，讲一些实践经验供大家参考。第四部分是公司简介。

第一部分，背景。

3060双碳目标的提出，会加速我国能源结构的转型，习近平总书记也强调要构建以新能源为主体的新型电力系统。我们传统电力系统一个主要特征是系统纵向的延伸，在体系上是采用集中式的架构，相对来说接纳新能源、不稳定能源的能力比较弱，而且能源利用率比较低，传输浪费比较大。

新一代电力系统，一个主要特征是分布式能源遍地开花。另外一个主要特征是物联共享，而且对于新能源更加友好，对清洁能源更加友好，最终目标是本着智能、安全、可靠、高效的目标去发展。

我觉得新一代能源电力系统未来发展的主要技术特征是围绕四个化，低碳化、综合化、智慧化和去中心化，下面我会分别来进行介绍。

低碳化，从发电的电源侧来讲，是一个高渗透率的可再生能源。从负荷侧来讲，一个显著特点是大比例电力电子装备的产生。我们现在负荷也是存在多样性，有多样性负荷，有敏感性负荷，这样对整个系统的供电可靠性和电网质量要求会比较高一些。

综合化。综合化主要是支撑上面的低碳化，是支撑可再生能源消纳的一个重要手段。大家可以看这张图，它其中的元素很多，有交流电网，直流电网，还有冷热气的管网。纵向是以电力为中心的多能互补，横向是源网荷储的协调。怎么解决低碳化，主要两方面，第一方面是从源头是大规模比例的新能源的接入，要提升新能源利用的比例。第二点是要物尽其用，要提高新能源利用的效率。综合化还有一个层面的意思，综合化的商务模式和综合化服务，以前有人提出，综合能源服务我们应该怎么来断句，是综合能源服务还是综合的能源服务，我觉得两者皆有。

智慧化。智慧化现在把电力系统分为一二三次，一次是冷热电系统，二次是监控保护，三次是信息融合。总的来说，数字化转型解决我们刚才说的综合化，所以它是层层递进的过程。分享一个专家的观点，我们宇宙中的任何事物如果不加以管控，不加以约束，都会趋于混乱。电力系统也是一样的，因为新能源的间歇性和波动性，大规模新能源接入后，对于负荷来说是多样性的。还有整个系统，像交直流混联，还有能源形式综合化，原来动稳态电力系统会趋于离散。这样就需要更高的数字化的水平，也就是智慧化的手段，去用信息耦合度来降低这个系统的不确定性。

去中心化。去中心化有两个层面的意思：一个层面，现在的分布式能源会替代掉集中式能源的供给。我们做综合能源服务一定是从先做一个楼宇，再做一个企业，最后再做一个园区的片区，要遵循终端到区域，到全域的实现路径，而这个实现路径是个循序渐进的过程，并非一蹴而就。所以我们公司先入手园区级的综合能源。

另外一个层面是从信息层面来讲的去中心化，就是边缘计算，有些计算我们会下沉到一些边缘节点，或者分布式终端去执行，也就是云边端的协同，这样可以满足海量数据接入的需求。这样一些信息化局部就可以来就地处理，等同于分布式能源就地消纳的概念。

上面说到了四个发展趋势，下面介绍一下智慧能源系统的解决方案，也是围绕着这四个趋势去展开。我认为构建智慧园区能源系统主要分为三个阶段：规划设计、能源供应的能源使用，最后是动态的能源管理过程。特别是能源供应，就是各种解决方案，以电力为核心的多种综合能源的供应是电力企业的一个入口。

第一个解决方案就是柔性直流配电网，是顺应着我第一部分说的趋势，就是低碳化和综合化的发展趋势。因为直流配网对于原端新能源的大规模接入带来了很多不确定性和不稳定性，对新能源的接入是很友好的。另外对于负荷端也可以接纳多种敏感性和冲击性的负荷。另外，负荷端，像光伏是负荷直流，所以我们说直流系统可以直接高效的连接源和荷，所以它的能源效率也比较高。

第二点，基于路由器的交直流混合电网，是突破源网荷储瓶颈，实现多种能源互补。

第三个是能源路由器，万物皆可接，主要可以接源网荷储，从高压到低压的变化，还有相当于直流到交流的变化，而且是双向高效可控的。

这是我们典型的工业园区的柔性直流配电网的拓扑，工业园区有很多直流负荷，它对供电容量，供电可靠性，电网的质量要求比较高，这是直流配电网的优势条件之一。另外，直流配电可以跟交流电网进行隔离，减少新能源电网对电网的冲击。

国家电网2019年提出了三站合一的概念，后来叫做多站融合，利用变电站的资源来做储能电站和中心站，我们融入了一些直流配网的思想，包括智能储能站，还有变电站，还有负荷数据中心站。通过测算，大概可以提高大约6%的供电效率。

这个是储能，柔性配网只是一个架构，储能是核心的一个字模块。为什么把储能放在很重要的位置，因为我们觉得储能的本质是解决电力系统供需矛盾。这是用户侧储能的一些场景，主要模式有四点，峰谷差价套利，减少基本电费，需求侧响应补贴，降低增容费用。

这是EMS智慧能源管理系统，对应刚才说的智慧化的问题。我们是按照时间的跨度，对它的控制进行分层，分为了数据采集层、实施控制层、协控层、能源调度层。

对于应用场景来说也可以分为两大类，一种是智慧楼宇的能源管控平台，一种是高耗能企业能源管控平台。对于高耗能企业看得见，管得住，降下来，是需要很多技术手段的。比如供配电系统的一些技术手段，电机拖动系统，热泵系统，还有余热余压利用。

最后说一下项目案例，这是我们公司十千伏的柔性配网系统。这是我们做的高耗能企业的用户侧储能项目，做了两部分，一个固定式，一个移动式的。这是我们做的集成的光热和储热模块，也是评为2020年度物联网关键技术的奖。

这是做的园区空调系统节能改造项目，也是通过冷热站和空调末端的改造。这个投资期做下来大概三四年左右。这是做的EMS的案例。

最后再简单介绍一下我们公司，我们是隶属于中国西电集团，是大型央企，我们秉承理念是为客户创造更多的价值。开关设备是我们的主业，因为我们现在主业突出相关多元，相关多元体现在交直流混合配网，还有综合能源服务，目标也是跻身于行业一流企业。

不光是设备买卖的模式，我们也是可以采用定期租赁，以租带动融资，租赁项目、商业模式也是比较灵活的。最后读一下价值观，时代在变，为客户创造更多价值的理念永远不变。让客户先赢，我们再赢，最后共赢。真诚希望与您携手创建美好未来。谢谢大家。

（来源：北极星电力网，发言为北极星电力网根据速记整理，未经本人审核，如需转载请完整转载全文不允许删减）

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