深能智慧能源陈正建：双碳目标背景下的园区智慧能源技术发展方向探讨

“数字化是最核心的，我们对设备要建立机理模型，数据驱动的寻优和基于机理模型的寻优差异非常大，根据数字建模以及大数据来寻找最准确的曲线。基于预测的结果再做规划策略的调度。”

——深能智慧能源科技有限公司副总经理陈正建

现场直播|2021中国园区智慧能源高峰论坛

发言实录：

陈正建：各位专家，我是综合能源的新兵，深能做综合能源也是新兵，实质开展业务主体就是深能智慧能源科技有限公司，向先行者们致敬，深能智慧能源科技有限公司成立比较晚，有一些概念也借鉴了。

今天汇报是公司基于对开展项目的总结，对智慧能源技术发展方向进行探讨，主要的背景是基于公司在大湾区，广东地区自然禀赋和自然条件下一些简单的思考。

深圳能源是第一家上市的能源企业，除了电力还有燃气、环保、垃圾发电、水电。目前，深圳能源营收在200亿左右，体量比较小，总资产在1200亿出头，与在场各个单位比起来体量比较小，深能智慧能源科技有限公司是集团全资子公司。

深能智慧能源科技有限公司的定位，主要是开发大湾区业务，主要是在基于园区、楼宇建筑、以及自有的发电厂的提升改造或者优化，电源侧主要开展分布式能源开发和智慧电厂业务及电源侧储能业务的开展。用户侧主要业务像冷热电汽的供应等，当然中间有角色很重要的储能的业务开拓。当然公司也考虑布局未来重要的二次能源形式——氢能，氢能在集团定位很高，除了制氢，我们有用氢燃料电池的布局，目前主要是以研发和股权合作为主，还积极跟踪固体燃料电池的冷热电三联供。

数字化业务作为园区分布式能源或者综合能源一个重要的抓手，这个辅助手段不可或缺。综合智慧能源离开了数字化，离开了云计算、大数据、物联网技术就失去了它的灵魂。

基于刚才说的场景、业务和技术，我们会给用户提供什么？我们提供整套的解决方案一定是要带来效益，怎么带来效益，是我们一直在思考的问题，我参观过好多平台，好多的综合能源项目，效益来自哪里？我们投入了很多，产出在哪里，这是一个根本性的问题。所以集团给我们定位，在市场化条件下可以提前布局，但要把握方向。

双碳背景下能源系统的发展方向设想

从全球经济发展来看，这个战略的合理性或者战略提出的时机非常恰当，它是一个长时间的过程，在这个阶段提出来，包括2030年前碳达峰，2060年碳中和，符合了国家在全球经济发展中的定位，实际上是在未来发展权面前争取主动。

基于双碳背景，能源会朝什么方向发展？

个人理解，电力是很重要一部分，但是电力是最不经济的能源供应方式，真正用于工业的能源确实是效率高，因为直接是用的热量，整个能源使用这两大部分占了接近百分之八十，剩下的交通还是比较少。未来电力系统是以新能源为主体，这也是国家提出来以新能源为主体的电力系统，刚才陶主任说到2030年达峰的时候，装机容量200%的增加，我跟你的看法基本一致，之前我们了解到的信息，风光是50亿千瓦，当时觉得不太够。水电基本上很少，没有太多的增加，核电基于安全的考虑增加量也很少。生物质是重要的补充，最关键的是储能技术，目前除了抽水蓄能，也只能是新型电化学储能，主要是锂电，受制于它的安全性问题，目前国家也在制定锂电的安全标准。绿氢作为二次能源另一个形式，将来在工业领域会起到很重要的作用，特别是在炼钢、化工等行业，但绿氢近期会不会爆发，我个人并没有太乐观，重卡或者物流行业可能有一定的支撑。

主要用能领域，交通领域就是低碳化，工业过程一直在节能降耗，一直在脱碳，包括宝钢也有相应的绿氢技术在推广，电力系统规划到2040年到2045年全部零碳化，主要是风光水核。电力系统最重要的特点就是由于万物电气化，可能它的规模并不会像大家想象的单位GDP电能下降，反而感觉是单位GDP电能在增长，但是单位GDP能耗会持续下降。最后一个跟我们园区很相关的就是建筑低碳化在全球推进，建筑被动的低能耗技术的推广，我们在建筑上用了分布式零碳的发电技术，包括建筑上用能的节能改造，特别是空调，取暖系统等等，未来肯定会有很大的空间。其实在建筑末端我们也在做一些尝试性的研发，做末端基于个人舒适度的节能研究，这是我们今年在做的课题。

大湾区园区智慧能源方案主要技术方向探讨

第一个技术是分布式燃机，分布式燃机在深圳地区并不具备发展条件，是因为它对场景的要求很严苛。深圳地区的天然气特许经营权交给了深圳燃气，工商业用户气价比较贵，超过4元/立方米，所以这个账是没法算的，尽管我们深圳有峰谷电价，还是谷期平期，还有余热的利用，溴化锂冷机的COP也就到一左右，冷热电供应给工商业用户账是算不过来的，再加上分布式燃机单位造价非常高，一万多没千瓦，并不适合，所以目前能做的，场景非常合适的，比如说热电比配合的很好的医院，医院能做，这个分布式燃机应用很受限。

第二个技术屋顶分布式光伏，目前已经是大规模发展的，湾区地区的资源禀赋决定了分布式光伏是园区低碳化的主力电源形式，我们目前主要推的是BAPV，单晶硅或多晶，BIPV中膜电池的成本比较高，目前不具备经济性，这是分布式光伏。比如深圳要达到园区真正的碳中和，我们只有找到园区用电用能负荷比较中等，占地面积又比较大，但是大家知道深圳土地资源十分稀缺，这样的园区有，但不多，公司正在打造一个项目，用能强度没有那么大，下一步我们也在推广。

第三个储能技术，目前公司储能技术基本上做到了就锂离子电池而言，大部分的场景都有，用户侧目前由于消防包括应急管理监管的要求，在楼宇内很难去布置，但是我们也测算，造价在1.5元每瓦以下收益率都没问题，我们在自己楼宇里装一套300多度电，按规定500度电要审批，我们打了一个擦边球，我们放在地下空间，配合电网需求式响应，以及我们另外通过峰谷套利实现投资回收。这是锂离子储能，大家关心的安全问题我们一直想跟各高校或科研机构做一些研发或者创新性的方案工作。飞轮和超融在火储联调上面可以做一次调频的应用，它有一个容量的问题，不适合做长时间的，但是适合于一次调频，近期广东电网发文建立一次调频市场，我们觉得这块也有一定的研究和投资价值。

第四个高效制冷机房技术，在深圳地区它是一个重要的主角技术，因为深圳普通的园区楼宇大部分能耗都在空调上，统计数据显示，一年制冷季有9个月，一栋建筑能耗大概是百分之四五十消耗在空调中，而其中有百分之六七十消耗在制冷机房提供冷冻水的供房，所以业内有一个打造一个高效的制冷机房技术方案整合，这块节能空间非常大。因为广东地区有一个统计，广东地区制冷站综合能效一般在2.5到3，而制冷高效机房综合能效保证值可以做到5.5，这就差了40%，所以说折下来整个能耗要做了改造，可能有25%左右的节能降耗空间。这是美国关于高效机房的标准，一般是做到综合能效5以上就称为高效机房，而新加坡是强制立法，所以说他们这个高效机房也是5左右，跟美国的基本吻合，它俩有一些差别，新加坡这个包括冷冻水泵，美国的标准没有把冷冻水泵的标准放进去，换言之，新加坡这个更严格。广东也是出了自己的集中制冷机房的标准，5.0作为一个高效机房的标准，业内很多都把这个作为一个标准。制冷机房在广东地区综合能效2.5到3，有一些老建筑，老的机组可能只有1.5，可能是很老的机房，确实是有很大的空间。

做高效机房业内很成熟，所以我们会提需求，从刚开始设计阶段，比如改造园区我们要做模拟，根据模拟特性选主机的匹配，主机多大多小，最后再决定机组定了以后再决定移动侧，冷冻侧温差多少。还有管道，避免直角管道，减少沿程阻力，有5%到8%的空间。群控策略可以有效解决在日常使用过程中，粗放管理带来的巨大的浪费。

冰蓄冷跟水蓄冷功能作用是一样，提一下，深圳地区峰谷差的电价有8毛钱，具初步测算，冰蓄冷改造投资回收期约2.6年，内部收益率按十年算非常好，所以大城市很适合。水蓄冷不说了，一样的。热泵，广东地区特别适合制热水，特别深圳地区如果有热水需求，热泵可以做到综合能效4以上，利用夜间两毛多钱的谷期电价，具有非常高的经济性，本身的资本性支持不是太高，很多地方都可以用，特别是医院、学校地方。

最后，数字化是最核心的，数据驱动的寻优和基于机理模型的寻优差异非常大，所以根据数字建模来寻找最准确的曲线，当中也有一些大数据的东西，最后通过优化的结果，刚才刘教授一直说预测，负荷预测，发电的预测，我们可以合作，基于预测的结果再做规划策略的调度。当然还有一个故障预警也是基于大数据的，类似于智慧电厂的功能。

基于优化策略的效益估计，以供冷为例，优化可以做到10%到15%节能降耗效果，这是我们开发的功能，大数据分析，负荷预测，前面的监测，报警这些都是常规的。

虚拟电厂

广东今年5月已经开始需求侧响应试运行了，高峰期一天可以有约5小时的响应需求，日前市场出清价格4.5元一度电，做了一个月不到，这只是需求侧响应。如果考虑峰谷套利八毛钱，分布式储能，这个已经具备商业化条件了，只不过可能他搞需求侧响应这个政策不确定，但这是未来趋势。还有冷机和虚拟电厂结合的，还有风光的，我们整合起来已经开发了一套软件和终端盒子，将在深圳做，目前广东的政策是售电公司为聚合商整合终端，进行响应功能。

这是我们公司正在建设的一个园区项目，包含了热泵、光热、储能、屋顶光伏、集中高效制冷站等技术元素，计划要打造成真正零碳园区。

我今天就分享就到这里，谢谢。