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中新天津生态城智慧能源“组合拳”:变电站供能、储能站储能、虚拟电厂精准控制

北极星储能网  来源:国家电网报  作者:鲁佳乐 潘晶  2020/6/30 9:08:45  我要投稿  

北极星储能网讯:摘要:中新天津新城共包括集中式储能站、主动配电网、绿色公共建筑等10个项目。今年9月新城正式建成后,示范区内综合能源利用效率将达到国际领先水平,清洁能源消费将达到90%,供电可靠性大于99.999%,相比新城外的用电客户户均节能15%以上。万物生机勃勃的初夏,这座渤海岸边的生态城市也将“绿潮”涌动。

日前在天津举办的第四届世界智能大会,主题为“智能新时代:创新、赋能、生态”。建成10周年的中新天津生态城集中体现了这一主题,运用了大会展出的一系列科技成果。生态城建成区绿化率达50%,看得见的绿让这里环境宜人;同时,风能和太阳能等看不见的清洁能源也发挥了巨大价值,让这里“绿潮”涌动。

从2010年中新天津生态城智能电网综合示范工程开工,到2020年智慧能源新城落成,国网天津市电力公司贯彻国家电网有限公司部署要求,持续创新探索,为生态城发展提供坚强能源保障,为居民的美好生活提供充足绿色电能和优质高效服务。

6月23日,第四届世界智能大会在天津“云”启幕。轻点鼠标进入“云”展厅,东南侧白绿色相间、圆顶环状的区域就是“国家电网”展厅。通过应用电脑模拟、VR影像技术,国网新能源云、带电作业机器人、“零能耗”智慧建筑、智慧车联网平台等7项电力领域科技成果均在线上展示。

“云”展厅线上展示的科技成果,在线下的中新天津生态城都已开始应用。近年来,国网天津电力在生态城选取面积约8平方千米的惠风溪示范区建设智慧能源新城。新城共包括集中式储能站、主动配电网、绿色公共建筑等10个项目。今年9月新城正式建成后,示范区内综合能源利用效率将达到国际领先水平,清洁能源消费将达到90%,供电可靠性大于99.999%,相比新城外的用电客户户均节能15%以上。万物生机勃勃的初夏,这座渤海岸边的生态城市也将“绿潮”涌动。

智慧能源“组合拳”助城市发展

6月5日,位于天津中新生态城东部的集中式储能电站项目已完成420根桩基施工,储能站主体建设正在进行。

储能电站内布置10座储能集装箱成套设备,场站还将建设遮阳棚光伏系统1套,峰值容量94.08千瓦。项目建成后,能为生态城电网提供调峰、调频、电力需求响应服务,有效促进生态城新能源消纳,紧急情况下还可提供1万千瓦时的备用电量。

紧挨着集中式储能电站,有一座蓝顶白墙的建筑通过两回10千伏专线与储能电站相连——这是2019年4月投产送电的110千伏游乐港智慧变电站。作为生态城的第二座110千伏变电站,该站在物联网新技术手段的加持下实现智能向智慧的升级。全站部署了6大类1508个感知终端,具备主辅设备监视及缺陷自主预警、联合巡检、一键顺控等功能,实现对站内设备状态和外部环境状态的全息感知。

目前,国网天津电力正围绕智慧电网应用场景开展5G规模化应用工作。天津电力信通公司运检中心工程师李达透露,未来该公司还将在生态城部署无人机和智能巡检机器人等设备,依托5G通信、北斗导航等技术,大幅拓宽智能巡检覆盖面,提升作业效率。

在生态城,还有一座“虚拟电厂”。电网的各类源、荷、储资源加装物联感知终端,将各类资源高效聚合,形成一个虚拟的可控能量集合体,像“真实电厂”一样参与电网调峰、调频辅助服务和电力市场交易等。中新天津生态城供电服务中心主任秦丽杰介绍,目前虚拟电厂项目已完成虚拟电厂系统的开发,系统已接入49户公共资源用户,可调负荷2.637万千瓦,可以有效协调电网供需平衡,促进各种能源资源的优化配置。

变电站供能,储能站储能,虚拟电厂精准控制,能源调节“收放自如”,共同打出一套智慧能源“组合拳”。“受益于适度超前的电网建设,中新天津生态城供电可靠率达到99.999%。2017年至今,生态城用电量每年以30%的速度递增。”秦丽杰说。

数据“全掌握”为美好生活充电

在中新天津生态城流动的不仅有电能,还有数据。

“电热水壶功率大于平均值,建议更换!”6月16日,家住中新天津生态城季景园的周先生在网上国网APP“用能攻略”模块中,看到了家中单个用电器的用电量与使用建议。

给周先生支招的“用能攻略”是由国网天津电力开发的基于新型智能电表的智能量测系统。这个系统能通过负荷辨识技术采集电器运行中电流、电压、谐波等变化特性值,并结合预设的电器特征库,利用边缘计算和大数据技术识别电器负荷类型。

目前,中新天津生态城季景峰阁、季景园等小区已试点安装506块新型智能电能表。客户享受到智能量测系统提供的节能诊断、电器评价等智慧互动增值服务,户均节能达到10%。

智能量测系统让客户对用电“敏锐察觉”,主动配电网则让客户对配网故障“毫无察觉”。

中低压配电网是电网连接客户的“最后一公里”。国网天津电力在香堤苑等4个小区部署上千套传感终端设备,只为全面掌控电网“最后一公里”的运行情况。主动配电网具有中低压配网状态全感知、配网异常状态准确预警、停电信息主动推送、故障状态主动抢修等功能,经测算,抢修效率同比可提升25%。

“在实施主动配电网之前,如果在上班时间发生配电低压侧故障造成停电,那得等到居民回家以后才能发现并报修,等待运维人员驱车前往开展抢修,可能一晚上就这样过去了。”滨海供电公司供电服务指挥中心副主任刘慧芳介绍,通过建设主动配电网,配网一旦发生故障,故障信息第一时间就能被安装在低压配电线路的各类传感器监测到,电力维修人员立即开展抢修,居民下班到家可能都不知道发生过用电故障。

智能量测系统、主动配电网采集的数据最终汇聚在生态城能源大数据中心。在中心监测大屏上,一股股“能源流”的背后是生态城不断涌动的“数据流”。“目前,生态城能源大数据中心与生态城智慧中心实现数据对接,已经归集生态城水、电、气、热4类能源数据和人口、经济、交通等7类城市运营数据。”滨海供电公司数据中心副主任王斌说,“在疫情防控期间,大数据中心发挥了重要作用,完成新区企业复工率、居民返程率分析报告。在新型基础设施建设推进过程中,大数据中心还将辅助充电桩规划选址,让充电桩布局更合理,居民出行更便捷。”

在中新天津生态城,智慧图书馆、行人守护系统、智慧电梯等触手可及,便利了人们的生活。智慧电网也正以更先进的电力科技为美好生活充电。

绿色“全覆盖”为美丽天津赋能

第四届世界智能大会召开前夕,中新天津生态城甘露溪公园内的绿色能源公建项目全面落成,成为居民休闲娱乐的新去处。该项目探索出了绿色能源高效利用的新模式。

“我们建设了光伏路面系统、光伏座椅系统、智慧路灯系统和绿色公建能源集控站。其中,光伏路面系统安装总面积150平方米,总安装功率达到20.25千瓦,初步安装4个光伏座椅、2个光伏垃圾桶和4座智慧路灯。”滨海供电公司数据中心工程师乐坤介绍说,项目以多场景集群化绿色能源发电、多母线直流微电网为载体,采用全方位、多场景、集群化发电模式,促进新城绿色能源与公共建筑的深度融合。

驾车行驶在中央大道上,随时都能感受到这座城市的“绿色基因”。大道上的光伏面板正汲取着阳光的能量,这条光伏大道建成于7年前,整体绵延6.5千米,年均发电量1110万千瓦时,年均减排二氧化碳1.1万吨、二氧化硫50吨。远处橘红色的彩虹桥旁,除了一幢幢拔地而起的高楼,还有一座座风力发电机连绵矗立,为城市带来清洁风电。

坐落在中央大道一侧,4月中旬落成的“零能耗”智慧建筑通体洁白,屋顶整齐排列着60片共20千瓦的光伏板。走进小屋,零能耗建筑运行管理系统上实时显示着小屋当前状态:“当前总负荷1.43千瓦,发电功率14.62千瓦,其中8.73千瓦反馈给电网,剩余电能储存到储能电池中。”当天,采用光储一体化设计的小屋以智能模式运行,可根据能量供、储、需状态情况自动分级切除负载、限制空调使用等,综合能源转换效率达到95%以上。

未来,在中新天津生态城,电网状态能被全息感知,远在千里之外也能对屋内家用电器的“一举一动”尽在掌握,不用报修的主动抢修成为常态,机器人作业日益普遍,新能源汽车充电更加便捷,零能耗技术向大型建筑推广……随着国家电网公司与天津市政府签署的战略合作协议落地实施,越来越多人将享受到更加绿色和智能的用能生活。

原标题:智慧能源新城 “绿潮”涌动 ——国网天津电力服务中新天津生态城发展侧记

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