紅豆集團多能互補綜合示范工程項目說明書

1、紅豆集團多能互補綜合示范工程項目說明書上 海交 通大 學(xué)2017年 12月 上海批準(zhǔn)審核校核編寫吳映陽第一章 工 程概況工程背景本項目為紅豆集團多能互補綜合示范工程， 座落在江蘇省無錫市錫山區(qū)紅豆產(chǎn)業(yè)園。是國務(wù)院 120 家深化改革試點企業(yè)之一， 是由國家工商總局認(rèn)定的商標(biāo)戰(zhàn)略實施示范企業(yè)。紅豆集團黨委是全國先進基層黨組織，2012 年 10 月，中組部向全國發(fā)文推廣介紹了紅豆黨建經(jīng)驗。多年來紅豆以優(yōu)異的銷售業(yè)績穩(wěn)居中國服裝業(yè)百強亞軍。 2017年 6 月， 世界品牌實驗室公布了中國 500 最具價值品牌排行榜， 紅豆品牌位列 84 位。紅豆集團將繼續(xù)加快轉(zhuǎn)型升級步伐，堅持追求卓越績效， 通過

2、連續(xù)舉辦“紅豆七夕情人節(jié)”等活動， 提升品牌文化含量，努力打造“中國第一文化品牌”，向“千億紅豆、美麗紅豆、幸福紅豆、智慧紅豆”和“締造跨國百年企業(yè)”的目標(biāo)奮進。紅豆集團發(fā)展規(guī)劃如圖 1-1 所示。圖 1-1 紅豆集團發(fā)展規(guī)劃圖2016 年 3 月，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng) +”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見。“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、 存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài)，具有設(shè)備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征。 在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中， 互聯(lián)網(wǎng)理念、 先進信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合， 正在推動能源互聯(lián)

3、網(wǎng)新技術(shù)、新模式和新業(yè)態(tài)的興起。 2016 年 7 月，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見。 建設(shè)多能互補集成優(yōu)化示范工程是構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源系統(tǒng)的重要任務(wù)之一， 有利于提高能源供需協(xié)調(diào)能力， 推動能源清潔生產(chǎn)和就近消納，減少棄風(fēng)、棄光、棄水限電，促進可再生能源消納，是提高能源系統(tǒng)綜合效率的重要抓手， 對于建設(shè)清潔低碳、 安全高效現(xiàn)代能源體系具有重要的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。按照關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見和關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見的要求， 紅豆集團制定了建設(shè)多能互補集成優(yōu)化能源工程， 并擬將其作為國家級示范工程上

4、報國家能源局。目前，計劃進行關(guān)于申報紅豆集團多能互補綜合示范工程項目的請示申報的工作。工程單位本示范工程主要投資方為南國紅豆控股有限公司。南國紅豆控股有限公司成立于 1989年，注冊資金20000萬元人民幣。 自成立以來， 公司始終秉承 “創(chuàng)新、 共贏” 的企業(yè)核心價值觀，致力于為用戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)， 贏得了客戶的尊重和市場的信賴， 逐漸成長為產(chǎn)業(yè)多元化、 生產(chǎn)專業(yè)化、 運營智慧化的現(xiàn)代企業(yè)。近年來， 公司緊緊抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的機遇期， 致力于不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、強化資源整合、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。全面推進電力協(xié)調(diào)發(fā)展，科學(xué)布局熱電、光伏新能源、電力安裝等業(yè)務(wù)，不斷延伸電力產(chǎn)業(yè)鏈。工

5、程描述本示范工程擬于2017 年 12 月開工建設(shè)， 2018 年上半年全部建成投產(chǎn)，并規(guī)劃建設(shè)二期工程，將供能范圍擴張到整個紅豆集團，屋頂光伏電站發(fā)電規(guī)模達(dá)到40MWp工程建設(shè)規(guī)模及技術(shù)方案分布式能源站工程：建設(shè)規(guī)模為40M版“火力發(fā)電-蒸汽聯(lián)合循 環(huán)供熱機組，對外供應(yīng)電力、工業(yè)蒸汽、空調(diào)冷水和生活熱水，全廠平均熱效率90.33%。儲能電站蓄能工程：12MWhft碳電池儲能電站。屋頂分布式光伏發(fā)電工程：建設(shè)容量為20MWp勺屋頂光伏，采用 多晶硅組件，組件支架采用固定傾角方式。光儲一體化公交車充電站工程：建設(shè)12臺120kW的快速充電樁， 公交車雨棚規(guī)劃容量為100kWpt勺光伏發(fā)電。智慧綠

6、色照明工程：將8條街道共843盞250WS燈更換為120W 的LED光源燈具，同時配置供電光伏板及附加多功能應(yīng)用。樓宇智能負(fù)荷終端工程： 在辦公樓建設(shè)樓宇能效管理系統(tǒng)。集團能源運行監(jiān)測中心工程： 對整個園區(qū)中各分布式電源、 負(fù)荷、電力電子裝置等系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測， 結(jié)合預(yù)測結(jié)果與發(fā)輸配用電運行監(jiān)測現(xiàn)狀，實現(xiàn)多種能源優(yōu)化配置、協(xié)同互補、提升能源利用效率，同時滿足經(jīng)濟、減排及節(jié)能要求，是園區(qū)實現(xiàn)多能互補的核心。變電站擴建工程： 擴建 1 回 110kV 出線，其中 2 回至分布式能源站， 1 回至光伏電站。送電線路工程：新建*變分布式能源站2回110kV線路，線路 長度2X8k或 新*變光伏電站

7、1回110kV線路，線路長度10kmi通信信息工程： 建設(shè)分布式能源站-調(diào)控中心 -光伏電站 2條 SDH622M（ 1+0）光纜通信電路。工程投資估算本工程估算靜態(tài)投資10.548 億元，動態(tài)投資10.98 億元，項目投資所得稅后內(nèi)部收益率為6.75%（稅后）。第二章能源供需分析能源資源1、天然氣供應(yīng)西氣東輸”典型的天然氣氣質(zhì)資料和指標(biāo)分別見表1-1和1-2表1-1天然氣組分成分摩爾數(shù)值成分摩爾數(shù)值CH97.6。+0.05C2H60.62CO0.65GH80.410.45GHL0.21HS ,30.36 mg/mGH20.01表1-2西氣東輸天然氣典型指標(biāo)名稱單位數(shù)值相對密度/0.576低位

8、發(fā)熱量（狀態(tài)：0.1013MP3 20C）kJ/m3_3kCal/m332527942天然氣低位：熱值（LHVkJ/kg48686.3高位發(fā)熱量（狀態(tài)：0.1013MP3 20C）kJ/m3 kCal/m3369098815高位：熱值/低位熱值/1.11密度（狀態(tài):0.1013MPa 20C）kg/ m 30.692華白指數(shù)11759水露點C-10燒露點C 6300A很豐富1400 G17505040 G6300B豐富1050 G14003780W G5040CG1050G 0.47A穩(wěn)定0.36Rw0.47B0.28Rw0.47C欠穩(wěn)定Rv0.28D注：RW表示穩(wěn)定度，計算RW時，首先計算總

9、輻射各月平均日照輻照量的多年平均 值（一般取30年平均），然后取最小值與最大值之比。項目場址地太陽能資源豐富、穩(wěn)定，地形平坦、可利用土地面積 大，適宜地面光伏電站的建設(shè)。工業(yè)園區(qū)內(nèi)廠房集中，屋頂支撐強度 好，適宜屋頂分布式光伏電站的建設(shè)。據(jù)估算紅豆集團屋頂分布式光 伏建設(shè)潛力為十萬千瓦級，根據(jù)已有規(guī)劃及當(dāng)?shù)刎?fù)荷增長情況， 本工 程建設(shè)容量為20MWp屋頂分布式光伏電站項目。二、供用能現(xiàn)況1、冷熱負(fù)荷當(dāng)前，區(qū)內(nèi)熱負(fù)荷以工業(yè)熱負(fù)荷和生活熱水熱負(fù)荷為主； 區(qū)內(nèi)冷 負(fù)荷以企業(yè)辦公用冷和生活用冷為主，職工生活用冷為輔。制冷方式 主要為電制式中央空調(diào)，職工用冷主要為壁掛分離式電制冷。工業(yè)熱負(fù)荷熱源以企業(yè)自

10、備燃?xì)忮仩t房為主，企業(yè)余熱利用為 輔。至2016年6月，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有主要用熱企業(yè)最大工業(yè)用氣量總計為 42T/h ,供熱熱源主要為10T/h以下分散燃燒天然氣的低壓蒸汽供熱鍋爐。主要的工業(yè)熱負(fù)荷現(xiàn)狀如表2-1所示。表2-1主要工業(yè)熱負(fù)荷現(xiàn)狀在舁 廳P企業(yè)名稱現(xiàn)有鍋爐容量、臺數(shù)用汽參數(shù)1揚州珠光器材有限公司1 t/h x 10.8 MPa200 C2紅豆集團上廣鴨肉加工廠4 t/h x 10.8 MPa200 C3江蘇益園家具有限公司1 t/h x 10.8 MPa200 C43 t/h x 10.8 MPa200 C51 t/h x 10.8 MPa200 C62 t/h x 20.8 MPa20

11、0 C72 t/h x 20.8 MPa200 C85 t/h x 10.8 MPa200 C97 t/h x 10.8 MPa200 C106 t/h x 20.8 MPa200 C制冷負(fù)荷總計為23.99MW(冷負(fù)荷同時系數(shù)0.95),主要采用集中式電制冷系統(tǒng)。主要的空調(diào)冷負(fù)荷現(xiàn)狀如表2-2所示表2-2主要空調(diào)冷負(fù)荷現(xiàn)狀序 號企業(yè)名稱空調(diào)面積(m2)制冷指 標(biāo)2 (W/m)同時系 數(shù)空調(diào)冷負(fù)荷(KW)115091700.951056.37213981700.95978.67313950700.95976.5417017700.951191.19513419700.95939.3362820

12、0700.951974718804700.951316.28875453700.955281.71973282700.955129.741073510700.955145.7生活熱水熱負(fù)荷主要為家用電或燃?xì)鉄崴鲌@區(qū)內(nèi)生活熱水負(fù)荷主要是企業(yè)洗浴用水及廚房用熱。主要的生活熱水負(fù)荷現(xiàn)狀如表2-3所示。表2-3主要生活熱水冷負(fù)荷現(xiàn)狀最高/1田執(zhí)，供日用 熱水使 用時 變 化 系 數(shù)熱水冷水熱水密 度(kg/L )小時平物業(yè)人數(shù)熱 類 型指標(biāo) (L/ 人. 天)時 間 (h)溫度 (C)溫度 (C)均耗熱量(MW)企業(yè) 生活3000 0士時 供 熱100122.560100.983216.05用熱2、

13、用電負(fù)荷2016年園區(qū)最大負(fù)荷為248MW/ “十二五”期年均增長為9.2%, 用電增速較快，主要原因在于園區(qū)工、商業(yè)高速發(fā)展。存在的問題能源使用不匹配：由于蒸汽熱負(fù)荷基本為工業(yè)熱負(fù)荷，為滿足企業(yè)工藝生產(chǎn)需要，但是企業(yè)熱負(fù)荷基本為低溫低壓的低品位熱 負(fù)荷。目前所有工業(yè)熱負(fù)荷的供應(yīng)，都是依靠高品位的能源天然氣直 接燃燒一次性獲得，高品位能源生產(chǎn)低品位熱源，能源轉(zhuǎn)換不匹配。能源使用效率低：目前所有工業(yè)用熱為企業(yè)自備燃?xì)忮仩t和燃油鍋爐，以滿足企業(yè)自身的生產(chǎn)熱負(fù)荷需求，沒有集中供熱系統(tǒng)。 企業(yè)自備天然氣蒸汽鍋爐容量小，鍋爐效率不高。缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，工業(yè)企業(yè)自行設(shè)置熱源鍋爐房，污染物排 放點分散，環(huán)境監(jiān)測

14、及管理難度大，能源不能集中高效利用，供熱管 理水平較低，供熱能耗偏高?？照{(diào)冷負(fù)荷及生活熱水負(fù)荷缺口大：隨著職工生活水平提 高，這部分需求越來越大，需要及早規(guī)劃園區(qū)供熱系統(tǒng)。三、用能需求預(yù)測紅豆集團位于錫山區(qū)，為強力推促園區(qū)提速轉(zhuǎn)型發(fā)展、特色發(fā)展、 融合發(fā)展，增強了新動力、再塑了新優(yōu)勢。紅豆集團目前有五大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，包括醫(yī)藥健康、紡織、能源、橡 膠。功能定位以及發(fā)展目標(biāo)為：以綠色食品加工、現(xiàn)代制造和都市產(chǎn) 業(yè)為特色，以現(xiàn)代物流商貿(mào)業(yè)為導(dǎo)引，兼有綜合服務(wù)產(chǎn)業(yè)的綜合性產(chǎn) 業(yè)園區(qū)。1、冷熱負(fù)荷需求預(yù)測隨著園區(qū)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展，熱（冷）負(fù)荷將不斷增加，預(yù)計 2020 年工業(yè)企業(yè)最大工業(yè)用汽量將達(dá)到 50T/h

15、,制冷負(fù)荷將達(dá)到35MW主 要新增的工業(yè)蒸汽和制冷負(fù)荷現(xiàn)狀如表 3-1所示。表3-1主要新增的工業(yè)蒸汽和制冷負(fù)荷行業(yè)占地（行）空調(diào)面積（行）空調(diào)冷負(fù)荷（KW）近期規(guī)劃新 增工業(yè)熱負(fù) 荷（t/h ）醫(yī)藥健康11977190151331.050.35931醫(yī)藥健康32279163811146.670.56837醫(yī)藥健康2716613950976.50.51498綠色食品4253714044983.080.37611綠色食品37580143911007.370.3274綠色食品6119912165851.551.33597健身器材41873186481305.360.45619健身器材4483616

16、5331157.310.34508五金機械37207158281107.960.6621五金機械30004163301143.10.88012新能源新材 料62616190151331.051.07848新能源新材70017163811146.671.10051行業(yè)占地(行)空調(diào)面積(行)空調(diào)冷負(fù)荷 (KW)近期規(guī)劃新 增工業(yè)熱負(fù) 荷(t/h )料工業(yè)企業(yè)預(yù)計到202弭將達(dá)到40余家，每家企業(yè)平均按1000人, 共40000人，生活熱水用量取100L/人天，用熱參數(shù)冷水為6C,熱水 60 Co到2020年，預(yù)計生活熱水負(fù)荷將達(dá)到 如4MW 2020年生活熱 水負(fù)荷如表3-2所不。表3-2 20

17、20年生活熱水負(fù)荷物 業(yè) 類 型用熱 人數(shù)供 熱 類 型最局 日用 熱水 指標(biāo) (L/ 人. 天)使 用 時 問(h)小 時 變 化 系 數(shù)熱水溫 度(C)冷水溫 度(C)熱水 密度 (kg/L)小時 平均 耗熱量(MW)企 業(yè) 生止 時活 用 熱40000供 熱100122.560100.983221.4通過考察園區(qū)內(nèi)各企業(yè)鍋爐運行情況，了解鍋爐供汽參數(shù)、企業(yè)用熱工藝特征，絕大部分企業(yè)為按訂單生產(chǎn)方式，旺季期間24小時連 續(xù)生產(chǎn)，且對用熱參數(shù)的要求較低，壓力基本在0.8Mpa,溫度為200c 左右。醫(yī)藥健康行業(yè)對空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到的溫度、濕度、潔凈度要求取決于 三個因素：藥品生產(chǎn)工藝要求、人體舒適

18、感和室外環(huán)境條件，即不僅 要保證藥品的生產(chǎn)質(zhì)量，同時使操作職工感到舒適。空氣調(diào)節(jié)應(yīng)該有 效地控制潔凈室內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度以及空氣潔凈度，而且應(yīng) 能迅速排除藥物、消毒劑等散發(fā)的刺激性氣味或臭味等；并應(yīng)在提高 室內(nèi)空氣品質(zhì)的同時，保護好室外小環(huán)境，防止細(xì)菌擴散，減少交叉污染。除醫(yī)藥健康行業(yè)外， 其他行業(yè)使用空調(diào)系統(tǒng)， 主要是為了滿足生產(chǎn)過程中所要求的溫度、濕度、室內(nèi)正壓和噪聲標(biāo)準(zhǔn)，以及室內(nèi)空氣的潔凈度要求。工業(yè)企業(yè)生活熱水日負(fù)荷有很大的不確定性， 紅豆集團一般規(guī)律是白天用水量較少，晚上用水量較多，冬季比夏季用水量多。根據(jù)調(diào)查的幾個工業(yè)企業(yè)的生活熱水用量， 其典型日逐時生活熱水負(fù)荷特點如圖 3

19、-1 所示。圖 3-1 典型日逐時熱水負(fù)荷曲線圖由于調(diào)查的局限性， 日逐時熱水負(fù)荷會有出入， 上圖還是反映了生活熱水用量的變化趨勢。 從圖中可以看出， 7:009:00 和12： 0014：00區(qū)間，是熱水用量次峰值，全天峰值在21： 0024： 00。與冷負(fù)荷在中午時段重疊，其它時段基本是錯開的。2 、用電需求預(yù)測根據(jù)相關(guān)“十三五”配網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計紅豆集團城區(qū)用電負(fù)荷在未來一段時間仍將高速發(fā)展， 預(yù)計負(fù)荷增長率可達(dá)10.38%， 而園區(qū)作為紅豆集團的重點發(fā)展區(qū)域， 負(fù)荷增速將進一步提高。 截止至 2015年末， 紅豆集團最大負(fù)荷達(dá)到26MW。 根據(jù)區(qū)域內(nèi)相關(guān)用電企業(yè)在建與規(guī)劃情況，目前已開

20、工的項目覆蓋了紡織與制造業(yè)、高分子與生物、建材、汽車等多種行業(yè)，預(yù)計到“十三五”末期，紅豆集團用電負(fù)荷將有較大跨度的發(fā)展，最大用電負(fù)荷將達(dá)到約60MW， “十三五”期間年均增長率實現(xiàn)18.20%。紅豆集團經(jīng)濟以第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)為主，大型重工業(yè)相對較少， 受經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與用電特性影響， 紅豆集團負(fù)荷年利用小時數(shù)一直保持在較低水平。根據(jù)統(tǒng)計，2015年紅豆配網(wǎng)10kV系統(tǒng)網(wǎng)供最高負(fù)荷453.5MW， 供電量20.458億千瓦時， 折算年負(fù)荷最大利用小時數(shù)約 4511小時。 考慮到城園區(qū)未來將進駐大量紡織與建材企業(yè)， 第二產(chǎn)業(yè)用電比重將高于全市平均水平， 預(yù)計負(fù)荷的最大年利用小時數(shù)將達(dá)到 4800小時

21、左右，2020年用電量達(dá)到2.88億千瓦時。根據(jù)江蘇省用電負(fù)荷特性， 結(jié)合地區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與用電情況， 提出 2020年紅豆集團日負(fù)荷曲線，見圖3-2所示。圖 3-2 2020 年紅豆集團日負(fù)荷特性曲線預(yù)測第三章工程初步方案一、多能互補性1、光伏裝機規(guī)模目前紅豆集團有一自備電廠，所需電力部分來源于上級電網(wǎng)。 紅 豆集團太陽能資源豐富、穩(wěn)定，光伏電站的建設(shè)可為當(dāng)?shù)靥峁┓€(wěn)定、 清潔的電力。且紅豆集團地面可利用面積大，工業(yè)園區(qū)廠房屋頂建設(shè) 分布式光伏條件好。初步計劃在“十三五”期間新增 40MWfc伏發(fā)電機 組，其中20M現(xiàn)劃利用工廠廠房或職工建筑樓頂分布式建設(shè)，所發(fā)電力就地并網(wǎng)消納。2、燃機裝機規(guī)模

22、根據(jù)預(yù)測分析，能源站設(shè)計供熱能力擬以滿足近期全部工業(yè)最大 用汽50t/h ,空調(diào)制冷負(fù)荷的平均負(fù)荷 35MW生活熱水日平均負(fù)荷 21.4MW實際運行根據(jù)機組特性和各類負(fù)荷變化統(tǒng)一調(diào)整。能源站設(shè)計供熱能力見表1-1。表1-1能源站設(shè)計供熱能力在舁 廳P用熱類型設(shè)計供熱能力備注1工業(yè)用汽(t/h)50全年2制冷負(fù)荷(MW)35空調(diào)季410月3生活熱水負(fù)荷(MW)21.4全年紅豆集團在“十三五”期間存在一定的工業(yè)用蒸汽需求，同時本地職工與商家還存在較大的供熱與供冷需要。 為了在滿足區(qū)域冷熱需 求的同時，盡可能使得園區(qū)的能源配置達(dá)到多能互補的目的，減少與電網(wǎng)的電力電量的交換，計劃在本地新建一座區(qū)域分布

23、式能源站，裝設(shè)2臺燃機與1臺抽凝機組，總裝機容量40MW在這一裝機容量下，分 布式能源站的最大工業(yè)蒸汽供給量可以達(dá)到 60t/h ,不僅可以滿足遠(yuǎn) 期的企業(yè)生產(chǎn)用汽需求，而且還可以提供額外的蒸汽通過吸收式制冷的方式，為經(jīng)濟園區(qū)提供充足的空調(diào)冷水。3 、 儲能裝機規(guī)模綜上所述，到2020年紅豆集團電源由燃?xì)鈾C組與光伏電站組成，且光伏電站裝機比重接近60%，占據(jù)重要地位。而光伏電站發(fā)電能力與日照情況直接相關(guān)， 受氣候性因素影響巨大， 出力存在較大的間歇性與波動性，需要其他類型電源配合調(diào)峰，以平滑出力曲線，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。 燃?xì)鈾C組具有效率高、 啟動迅速、 響應(yīng)速度快等特點，是電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)調(diào)峰電源

24、， 園區(qū)燃?xì)鈾C組裝機容量約為光伏裝機容量的三分之二， 從技術(shù)角度來講能夠較好的完成區(qū)內(nèi)電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)。 但本地燃?xì)鈾C組除滿足供電需求外， 還承擔(dān)了地區(qū)的供氣以及供熱供暖任務(wù)， 頻繁壓低出力必將對工業(yè)生產(chǎn)以及民生造成一定的負(fù)面影響。 此外，燃?xì)鈾C組將出力壓低至額定容量以下后工作效率將出現(xiàn)明顯下降， 體現(xiàn)為單位電量耗氣的增長； 并且頻繁的啟停也會對機組內(nèi)部設(shè)備壽命造成負(fù)面影響， 導(dǎo)致故障率的提高、 檢修周期縮短和維護成本的上升。為提高燃?xì)鈾C組運行經(jīng)濟性， 減少機組出力調(diào)節(jié)時對本地工業(yè)生產(chǎn)以及供熱供冷的影響， 可以考慮在網(wǎng)內(nèi)適量裝設(shè)儲能裝置， 在一定范圍內(nèi)平滑負(fù)荷以及光伏電站出力曲線， 減少燃機機組調(diào)

25、峰次數(shù)和調(diào)峰深度。但由于儲能設(shè)備造價高昂，裝設(shè)容量不宜過大，從經(jīng)濟角度來講應(yīng)優(yōu)先滿足電網(wǎng)的削峰填谷需要， 同時充分利用電網(wǎng)的峰谷電價差以產(chǎn)生經(jīng)濟效益， 以下將通過對紅豆集團大小負(fù)荷方式下的電力平衡結(jié)果來確定儲能裝置容量。結(jié)合紅豆集團電力需求增長情況， 電源裝機建設(shè)方案以及各類型機組出力特性，對區(qū)域進行電力平衡分析，原則如下：1）設(shè)計水平年采用2020年。2）平衡時參照圖2-2中的日負(fù)荷特性曲線，取大負(fù)荷、腰負(fù)荷以及小負(fù)荷3個典型方式進行平衡。3）紅豆集團太陽能屬于田類資源區(qū)，光照強度相對較低，年利 用小時數(shù)預(yù)計僅為1000小時左右，平衡時按照日最高出力率 50% （午 間），大負(fù)荷時出力率30

26、%（上午）考慮。4）分布式能源站考慮經(jīng)濟性最大調(diào)峰能力按照 50慮。5）分布式能源站廠用電率按照2%T算。6）網(wǎng)損率按照4%算。紅豆集團202弭各方式下電力平衡結(jié)果見表1-2。由平衡結(jié)果可 知，按照已有的裝機配置方案，在上午10點地區(qū)負(fù)荷達(dá)到最高時即使 分布式能源站機組滿發(fā)出力仍缺電4.8MW需要新增少量電源或從主 網(wǎng)受入電力；腰負(fù)荷期間光伏電站出力達(dá)到最大， 分布式能源站機組 調(diào)峰運行，電網(wǎng)能夠維持自我供需平衡；小負(fù)荷出現(xiàn)在夜間，光伏電 站出力為零，分布式能源站機組適度調(diào)峰（70% ,電網(wǎng)盈余電力達(dá) 至 U4.7MW通過上述分析可知，到202眸紅豆集團能夠維持基本的電力供需 平衡，峰谷之間電

27、力盈虧保持在5MWE右。因此建議在地區(qū)電網(wǎng)新增 5MWT能裝置，在負(fù)荷低谷期儲存燃?xì)鈾C組所發(fā)電力，高峰期釋放出 去，有效平滑負(fù)荷曲線；止匕外，通過合理調(diào)節(jié)儲能裝置的運行狀態(tài)還 能有效減少白天光伏電站出力波動對電網(wǎng)造成的影響，減少燃?xì)鈾C組動作頻率，實現(xiàn)多能互補，節(jié)能減排的目標(biāo)。表1-2 2020年紅豆集團電力平衡結(jié)果（單位：MVV在舁 廳P項目大負(fù)荷（10點）腰負(fù)荷（14點）小負(fù)荷（3點）一用電負(fù)荷60.048.021.6二裝機容量100.0100.0100.02.1燃?xì)?0.040.040.0在舁 廳P項目大負(fù)荷（10點）腰負(fù)荷（14點）小負(fù)荷（3點）2.2光伏60.060.060.0二最大出

28、力55.247.626.33.1燃?xì)?7.618.826.33.2光伏17.628.80.0四電力平衡結(jié)果-4.8-0.44.7對202眸加入儲能電站后的紅豆集團電網(wǎng)進行電力平衡分析，計算燃?xì)鈾C組調(diào)峰深度，結(jié)果見表1-3。計算中儲能裝置按照大負(fù)荷發(fā) 電，小負(fù)荷儲能，腰負(fù)荷不動作考慮，燃?xì)鈾C組調(diào)節(jié)自身出力，保證 區(qū)域電網(wǎng)的自我供需平衡。表1-3加入儲能裝置紅豆集團電力平衡結(jié)果（單位：MW序 號項目大負(fù)荷（10點）腰負(fù)荷（14點）小負(fù)荷（3點）一用電負(fù)荷60.048.021.6二裝機容量105.0105.0105.02.1燃?xì)?0.040.040.02.2光伏60.060.060.02.3儲能5.

29、05.05.0二最大出力22.428.8-5.03.1光伏17.628.80.03.2儲能4.80.0-5.0四燃?xì)鈾C組出力40.020.428.3五燃?xì)鈾C組調(diào)峰深度0.0%49.0%29.3%從電力平衡結(jié)果可以看出，儲能裝置按照上述方式運行后，通過 合理控制燃?xì)鈾C組出力水平，紅豆集團園區(qū)能夠保持自身電力的供需 平衡。燃?xì)鈾C組最高調(diào)峰深度達(dá)到49%出現(xiàn)在腰負(fù)荷光伏高出力時 段。因此，在紅豆集團電網(wǎng)裝設(shè)5MWJ儲能裝置是合理的。4、非化石能源利用比例對紅豆集團進行電量平衡分析以計算燃?xì)鈾C組年利用小時數(shù)，計算結(jié)果見表1-4 ,其中光伏發(fā)電機組年利用小時數(shù)按照1017小時考慮； 儲能裝置按照每日最大

30、功率充放電各 4小時考慮。由計算結(jié)果可見，盡管地區(qū)光照條件一般，但由于紅豆集團光伏 裝機容量較大，且區(qū)內(nèi)配有較為充裕的調(diào)峰電源，光伏電站投運后年 發(fā)電量預(yù)計將達(dá)到0.6億千瓦時，占總發(fā)電量的20.1%。燃?xì)鈾C組仍承 擔(dān)了當(dāng)?shù)刎?fù)荷的主要供電任務(wù)，若不考慮從外部主網(wǎng)受入電力， 預(yù)計 機組利用小時數(shù)將達(dá)到6125小時。表1-4紅豆集團電量平衡項目數(shù)字用電量（億千瓦時）2.88網(wǎng)損電量（億千瓦時）0.12裝機容量（MVV105.0燃?xì)猓∕W40.0光伏（MW60.0儲能（MW5.0發(fā)電量（億千瓦時）0.59光伏（億千瓦時）0.61儲能（億千瓦時）-0.02燃?xì)鈾C組需發(fā)電量（億千瓦時）2.45燃?xì)鈾C組利

31、用小時數(shù)（小時）6125光伏發(fā)電量占比（。%20.1%集成優(yōu)化性1、能源梯級利用相對于傳統(tǒng)集中式供電方式而言，分布式能源系統(tǒng)將發(fā)電系統(tǒng)以 小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近，可獨立將 一次能源同時轉(zhuǎn)換成電力、熱水、蒸汽、冷水等。園區(qū)將分布式能源 系統(tǒng)作為能源中心，實施冷、熱、電三聯(lián)供，再生水利用的大型循環(huán)經(jīng)濟示范區(qū)，園區(qū)分布式能源循環(huán)經(jīng)濟示意圖如圖 2-1 所示。圖 2-1 分布式能源循環(huán)經(jīng)濟體系構(gòu)想園區(qū)分布式能源站本期建設(shè)規(guī)模為40M微“2+2+1”型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組， 除供應(yīng)工業(yè)蒸汽， 對外主要供給制冷負(fù)荷和生活熱水負(fù)荷。 本工程中， 天然氣首先進入輕型燃?xì)廨啓C做

32、功并輸出電能。燃?xì)廨啓C排放的尾氣， 經(jīng)過余熱鍋爐后， 可以產(chǎn)生高壓蒸汽和低壓蒸汽。產(chǎn)生的蒸汽主要利用方式有三種，即：進入抽凝機做功，做功后的低壓蒸汽抽出供應(yīng)工業(yè)蒸汽負(fù)荷；直接減溫減壓供應(yīng)工業(yè)蒸汽負(fù)荷； 通過溴化鋰吸收式制冷機組， 供應(yīng)冷水負(fù)荷。 余熱鍋爐尾部煙氣，可以用于加熱生活熱水， 提供部分生活熱水負(fù)荷。 由于制冷負(fù)荷和生活熱水負(fù)荷的特點是具有季節(jié)性， 同時在一天之內(nèi)的某一時間段里具有需求量特別大的特點，可以通過抽取部分蒸汽的方式，保證供給。為節(jié)約用水， 減少水的外排， 補給水處理系統(tǒng)用水采用污水處理廠深度處理后的再生水，根據(jù)鍋爐給水質(zhì)量要求、水源水質(zhì)、投資及制水成本等因素考慮， 按照如下

33、步驟進行處理： 污水處理廠深度處理后的再生水浸沒式超濾裝置反滲透裝置一級反滲透裝置二級反滲透裝置 EDI。能源站可以同時對外界供應(yīng)電力、 工業(yè)蒸汽和生活熱水。 并且通過蒸汽型溴化鋰制冷機組， 提供園區(qū)內(nèi)所需的空調(diào)用冷負(fù)荷。 從而實現(xiàn)能源的綜合利用。能源站產(chǎn)生的污水通過管道輸送至污水廠處理， 從而達(dá)到減少污水排放和水資源綜合利用的目的。根據(jù)中、遠(yuǎn)期熱負(fù)荷、電負(fù)荷需求，能源站本期建設(shè)規(guī)模為 40MW級“2+2+1”型燃?xì)? 蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機組。主要對外供應(yīng)電力、工業(yè)蒸汽、空調(diào)冷水和生活熱水，具有優(yōu)越的節(jié)約能源，改善環(huán)境，提高供熱質(zhì)量，增加電力供應(yīng)等綜合能力，因此社會效益、經(jīng)濟效益都十分明顯。主要

34、技術(shù)指標(biāo)如表2-1所示。根據(jù)國家發(fā)展改革委、財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家能源局印 發(fā)的關(guān)于發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見第一條的規(guī)定，天然 氣分布式能源綜合能源利用效率應(yīng)在 70%U上，本工程熱經(jīng)濟指標(biāo)完 全符合，且大于國家規(guī)定要求。經(jīng)計算，本工程分布式能源站的綜合 能源利用效率為90.33%,可以實現(xiàn)園區(qū)的電、蒸汽、制冷和生活熱水 四種負(fù)荷的同時供給。表2-1主要技術(shù)指標(biāo)項目單位數(shù)值裝機容量MW40年發(fā)電量kWh/a2.45 x 10 8全年供熱量GJ/a114.513 萬年平均發(fā)電天然氣耗量Nrr/kWhr0.108年平均供熱天然氣耗量Nm3VGJ35.71年天然氣耗量Nrr0.67 x

35、10 8發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)h6125年平均熱電比%129.8年平均全廠熱效率%90.332、新能源消納根據(jù)紅豆集團的裝機規(guī)劃情況，預(yù)計到202弭地區(qū)將裝設(shè)有60MW光伏發(fā)電機組、40M嬤氣機組和5MWf能裝置。其中僅光伏發(fā)電機組 受日照與氣候因素影響出力無法控制， 燃?xì)鈾C組和儲能裝置均能夠?qū)?現(xiàn)在自身能力范圍內(nèi)出力的自由調(diào)節(jié)，調(diào)峰性能優(yōu)異。根據(jù)紅豆集團用電需求預(yù)測結(jié)果，預(yù)計到202弭地區(qū)最大負(fù)荷60MW/與光伏發(fā)電裝機容量相同。每日最大負(fù)荷出現(xiàn)在白天，在8點 16點期間負(fù)荷率一直保持在0.6以上，而結(jié)合當(dāng)?shù)毓赓Y源情況，光伏 發(fā)電機組出力率難達(dá)到60必上，出力一直低于同時段負(fù)荷水平，若 考慮燃

36、氣機組全額為光伏調(diào)峰，則光伏機組所發(fā)電量可以在本地電網(wǎng) 全額消納。根據(jù)紅豆集團電量平衡分析結(jié)果，即使令燃?xì)鈾C組全額為光伏調(diào)峰，其年利用小時數(shù)依然可以達(dá)到6100小時以上，運行經(jīng)濟性良好。因此， 紅豆集團具備全額消納本地光伏的能力， 并且能夠保證其他類型機組運行的經(jīng)濟性，在未來的運行中可按照不棄光考慮。、 光儲一體充電站的集成優(yōu)化建設(shè)光伏發(fā)電和蓄電池儲能一體化的公交車充電站。 在白天高峰電價期間，利用儲能和雨棚光伏向電動公交車補充電量。光伏發(fā)電，充電車位防雨棚面積約1000m2 ，為充分發(fā)揮光資源優(yōu)勢，本工程擬在雨棚上布置100kWp勺光伏發(fā)電設(shè)備，全部電力 自發(fā)自用。多年平均等效利用小時數(shù)10

37、17h,系統(tǒng)壽命按25年計，25年平均年發(fā)電量10.25萬kWh 25年總發(fā)電量256.43萬kWh儲能的配置一方面為滿足白天光照強度較大時多余光伏電量的存儲， 另一方面為滿足公交車充電站充電需求。 在白天光照強度較高時存儲多發(fā)的光伏電量， 并在夜晚低電價低谷期間存儲電量， 白天高峰電價期間，向電動公交車補充電量。本工程擬采用100理12V, 250AH勺鉛碳蓄電池，分為20組，一組50塊。電池總?cè)萘?000kWh、 智慧綠色照明光伏供電，配置太陽能光伏板及蓄電池用于對路燈及相應(yīng)附屬設(shè)施的供電。采集1天太陽能所儲存電量能滿足路燈15天左右的照明的供電要求， 能較好的應(yīng)對多日陰雨天氣， 實現(xiàn)完全

38、利用清潔能源要求。多種功能集成，集成公用 wifi 、尋路輔助功能、園區(qū)安防報警、環(huán)境監(jiān)測傳感器、車流監(jiān)測系統(tǒng)功能、公共信息推送。對紅豆集團園區(qū)8條街道共843盞250恂燈進行智能化改造，采用光伏供電，可100%節(jié)省傳統(tǒng)能源消耗。夏季一般路燈開啟8個小時，冬季12個小時，按平均每天開始10個小時計算，843盞燈用電功率為210.75kW,年耗電量為769237.5kWh相當(dāng)于每年節(jié)約耗電量約77萬 kWh。5 、 樓宇智能負(fù)荷終端樓宇能效管理系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)， 通過在中心每層設(shè)置智能采集終端和機房的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)， 對建筑的電力、 燃?xì)狻?水等各分類能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行采集， 通過

39、后臺系統(tǒng)對能耗數(shù)據(jù)進行處理，計算樓宇內(nèi)的各類能耗信息、機房 PU萼。并根據(jù)能耗信息分析建筑能耗狀況， 調(diào)整樓宇各耗能系統(tǒng)的使用控制策略， 實現(xiàn)建筑節(jié)能應(yīng)用等。三、 系統(tǒng)運行、 園區(qū)分布式能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多能互補分布式能源的多樣化、 供電能力的不同以及負(fù)荷結(jié)構(gòu)的多樣化導(dǎo)致其內(nèi)部各層次元素的不同和層次間聯(lián)結(jié)關(guān)系的差異。 園區(qū)多能互分布式能源站中從燃料輸入到能量終端用戶主要有電能流、 熱能流以及天然氣流等能量流， 園區(qū)具體的多能互補分布式能源系統(tǒng)供能關(guān)系如圖 3-1 所示。園區(qū)的能源的外部輸入主要是天然氣燃料和外部電網(wǎng)的電能供應(yīng)。 天然氣主要用來為燃汽輪機組提供燃料， 燃?xì)廨啓C除了生產(chǎn)高品質(zhì)電能外，還可

40、以通過熱能蒸汽來滿足園區(qū)內(nèi)的熱負(fù)荷需求和工業(yè)蒸汽的需求，并且可以提供一部分熱能蒸汽給蒸汽式可吸收制冷機以及氣體吸收制冷機制冷用， 以便用來滿足一部分的冷能需求， 另一部分冷能需求則由電能轉(zhuǎn)換來滿足。光伏電池、 燃?xì)廨啓C除了滿足園區(qū)內(nèi)的電負(fù)荷外， 還可以向儲能裝置充電。智能生產(chǎn)圖3-1園區(qū)多能互補分布式能源系統(tǒng)供能關(guān)系圖根據(jù)紅豆集團分布式能源規(guī)劃，在園區(qū)分布式能源站配置40MW燃?xì)廨啓C組，能源站出2回110kV線路接入220kV*變，光伏電站60MW 并配置5M慚能裝置，出1回110kV線路接入220kV*變。紅豆集團電力 負(fù)荷現(xiàn)26MW到2020年預(yù)計達(dá)到60MW電力負(fù)荷出線主要集中在 220

41、kV*變和110kV*變的10kV側(cè)。園區(qū)熱力負(fù)荷峰值現(xiàn)在是 42t/h , 基本熱力負(fù)荷為30t/h ,預(yù)計到2020年達(dá)到熱力負(fù)荷峰值可達(dá)到 50t/h。園區(qū)分布式能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖3-2紅豆集團分布式能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2、園區(qū)分布式能源系統(tǒng)運行獨立性評估燃汽輪機組可完全滿足園區(qū)的熱能供應(yīng)， 冷能負(fù)荷則分別由燃汽 輪機組供應(yīng)和電能轉(zhuǎn)換來滿足。園區(qū)內(nèi)，冷、熱完全可做到能源獨立。根據(jù)電力平衡分析結(jié)果，紅豆集團在典型方式下能夠?qū)崿F(xiàn)自我電 力平衡，不需要同外界進行電力交換。然而地區(qū)出力不穩(wěn)定的光伏裝 機總量達(dá)到60MW在陰天停發(fā)或出力較低時地區(qū)僅能依靠 40M嬤機供 電，供電能力可能存在不

42、足，屆時需要從外網(wǎng)受入電力滿足負(fù)荷供電 需求，在燃機檢修期間上述問題將更加嚴(yán)峻。根據(jù)電量平衡分析結(jié)果，為滿足紅豆集團用電量需求，2020年光伏機組年利用小時數(shù)需要達(dá)到1017小時，燃?xì)鈾C組利用小時數(shù)需要達(dá) 到6125小時，均處于合理范圍內(nèi)，發(fā)電機組運行經(jīng)濟合理。綜上所述，紅豆集團在典型方式下能夠?qū)崿F(xiàn)自我電力平衡， 發(fā)電 機組運行經(jīng)濟合理，具備一定的獨立運行能力，僅在特殊方式下可能 同外界進行少量電力交換。3、園區(qū)分布式能源系統(tǒng)運行可靠性評估根據(jù)工程接入方案，2020年紅豆集團分布式能源站以110kV線路 接入*變，線路兩端設(shè)有斷路器，線路配置縱聯(lián)差動保護。由圖 3-2 可知，110kV*變及2

43、20kV*變通過10kV出線為地區(qū)用戶供電，故以 220kV*變10kV線及110kV*變電站10kV線作為負(fù)荷節(jié)點，研究區(qū) 域分布式能源站以及農(nóng)業(yè)光伏大棚對系統(tǒng)可靠性的影響。選取供電可靠率作為可靠性評估指標(biāo)，供電可靠率計算公式如式（1）所示。供電可靠率（1專一“。0%可由其中，用戶平均停電時間為描述負(fù)荷點可靠性的主要指標(biāo),式（2）計算。用戶平均停電時間每戶每次停電時間（每次停電持續(xù)時間 每次停電用戶數(shù)）總用戶數(shù)總用戶數(shù)(2)以區(qū)域分布式能源站為例，研究區(qū)域分布式能源站或農(nóng)業(yè)光伏大棚送出線路故障造成的用戶停電持續(xù)時間。當(dāng)區(qū)域分布式能源站110kV出線路發(fā)生故障時，保護裝置控制斷路器瞬時動作隔離

44、故障， 原區(qū)域分布式能源站供應(yīng)的負(fù)荷將由農(nóng)業(yè)光伏大棚及系統(tǒng)側(cè)供電，由于地區(qū)總負(fù)荷約為26MW遠(yuǎn)小于110kV*變及220kV*變的額定容量， 且考慮*變220kV出線裕量充足，故負(fù)荷轉(zhuǎn)移過程不會造成主變及系 統(tǒng)側(cè)220kV線路過載，因此區(qū)域分布式能源站110kV出線路故障不會 造成用戶停電，即式（2）中每次用戶停電持續(xù)時間為0。綜上所述， 紅豆集團區(qū)域分布式能源站接入后， 對地區(qū)的系統(tǒng)可靠性不會產(chǎn)生影響， 地區(qū)發(fā)生單一線路故障時， 結(jié)合所配置的保護策略及斷路器功能，地區(qū)用戶平均停電時間為0，供電可靠率為100%。本工程工業(yè)蒸汽參數(shù)要求為0.8MPa， 需求量隨工業(yè)生產(chǎn)量變化而變化， 對這部分負(fù)

45、荷考慮采用抽凝機供給以提高整體熱效率。 當(dāng)蒸汽負(fù)荷較小時，余熱鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽優(yōu)先進入抽凝機做功產(chǎn)生電能， 將做功后的低溫低壓蒸汽抽出用于供給工業(yè)蒸汽； 當(dāng)蒸汽負(fù)荷增大時，可以調(diào)整抽凝機抽出的蒸汽量，滿足工業(yè)生產(chǎn)需求；當(dāng)抽出的蒸汽量占抽凝機進汽量的比例超過75%時，抽凝機無法滿足工業(yè)負(fù)荷需求，可以將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過減溫減壓，直接對外供給。供汽可靠率為100%。 此外，經(jīng)調(diào)研，目前分布式能源站所采用主要設(shè)備（如燃?xì)廨啓C、余熱鍋爐、汽輪機等）的可靠性均在99%以上。4 、智能化運行水平1） 綜合能源管理系統(tǒng)構(gòu)架園區(qū)能量管理系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成： 園區(qū)能量管理中心和各分布式能源自身的監(jiān)控系統(tǒng)以及

46、負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)。 電力系統(tǒng)調(diào)度中心與園區(qū)分布式能源系統(tǒng)的信息交換由紅豆能量管理中心負(fù)責(zé)管理。 具體參見圖3-3。圖3-3紅豆園區(qū)能量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖綜合了各分布式電源、負(fù)荷等的本地控制系統(tǒng)提供的信息， 基于 分布式電源發(fā)電的報價、儲能單元的剩余容量、電網(wǎng)電價以及根據(jù)負(fù) 荷需求制定的經(jīng)濟發(fā)電計劃，紅豆能量管理中心系統(tǒng)運用合理的能量 管理策略管理各分布式發(fā)電單元以及儲能單元的運行狀態(tài)，來實現(xiàn)園區(qū)的能量平衡和經(jīng)濟運行。紅豆能量管理中心系統(tǒng)與分布式電源、 負(fù) 荷等的本地控制系統(tǒng)之間的信息交換通過本地的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)來實現(xiàn)。2）光伏電站智能控制系統(tǒng)光伏電站工程按照“無人值班，少人值守”的原則設(shè)計。配置一 套計算

47、機監(jiān)控系統(tǒng)，采用集光伏電站運行數(shù)據(jù)采集、顯示、數(shù)據(jù)傳輸 等功能為一體的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集 和處理、數(shù)據(jù)庫的建立與維護、控制操作、防誤閉鎖、同期、報警處 理、事件順序記錄及事故追憶、畫面生成及顯示、在線計算及制表、 電能量處理、時鐘同步、人-機聯(lián)系、系統(tǒng)自診斷和自恢復(fù)、遠(yuǎn)動功 能和與其它設(shè)備接口等功能。燃汽輪機組智能控制系統(tǒng)燃?xì)廨啓C組主要以燃機DC繇統(tǒng)作為燃汽輪機組集中控制的核心。操作人員可以通過控制網(wǎng)絡(luò)對整個燃汽輪機組進行控制及監(jiān)視?？刂凭W(wǎng)絡(luò)包含所有的必要設(shè)備，如操作員站，工程師站等。DC系統(tǒng)及所有就地設(shè)備采用最新的技術(shù)，冗余工能，具有高可靠性。所有的現(xiàn)場控制設(shè)備將

48、通過DCS4行同步。燃機系統(tǒng)的控制及監(jiān)視即可以通過操作員站及可以通過隨燃機提供的操作系統(tǒng)進行，并通過與 DCS勺通訊接口，也能實現(xiàn)對燃機的 監(jiān)視和調(diào)控。充電站監(jiān)控系統(tǒng)充電站監(jiān)控系統(tǒng)主要完成采集、 處理、 存儲來自充電機及配電監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)， 提供圖形化人機界面及語音報警功能， 完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)及下發(fā)控制命令， 用以監(jiān)控充電機及配電系統(tǒng)的運行； 除配電站監(jiān)控SCADA能外，還提供對充電站系統(tǒng)的諸如智能負(fù)荷調(diào)控等高 級應(yīng)用功能，為充電站安全、可靠、經(jīng)濟運行提供保障手段。樓宇綜合能源管控系統(tǒng)樓宇綜合能源管理系統(tǒng)采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式， 對園區(qū)各區(qū)域建筑設(shè)施的能源消耗環(huán)節(jié)實施集中扁平化

49、動態(tài)監(jiān)控 和數(shù)字化分析及管理。系統(tǒng)由能源計量管理、能耗在線監(jiān)測、能耗數(shù)據(jù)分析、能耗指標(biāo)管理、預(yù)測預(yù)警管理、自主能源審計管理、綜合報表管理、智能決策支持、 智能管控等多個可擴展模塊構(gòu)成， 通過與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)的有效集成， 能夠?qū)^(qū)域?qū)崿F(xiàn)能源在線監(jiān)測、 數(shù)據(jù)分析和綜合管理服務(wù)功能。樓宇綜合能源管理平臺將園區(qū)市政及各個末端分支的能源系統(tǒng)整合，借助能量調(diào)控管理中心的平臺支持，把整個園區(qū)頂層能源規(guī)劃與末端能源管理有機結(jié)合起來， 促進園區(qū)層面的節(jié)能減排， 為園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、 園區(qū)建設(shè)發(fā)展方向的確定提供有效的技術(shù)手段。一體化能量管理系統(tǒng)根據(jù)紅豆集團分布式能源規(guī)劃以及接入系統(tǒng)的構(gòu)架特征， 即

50、分布式光伏電站、燃汽輪機組、園區(qū)負(fù)荷與園區(qū)主電網(wǎng)相互交錯，因此園區(qū)的能源系統(tǒng)不能再以單獨的微網(wǎng)系統(tǒng)并入園區(qū)的主電網(wǎng)， 而是把各分布式電源、 各能源負(fù)荷以及園區(qū)內(nèi)的能源服務(wù)作為整體考慮， 按照園區(qū)獨特的運行模式進行一體化能量管理調(diào)控。 因此， 建議在園區(qū)建立能源運行監(jiān)測中心，在保證園區(qū)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠的前提下，對各類分布式能源系統(tǒng)進行多能互補、優(yōu)化調(diào)度，以便實現(xiàn)整個系統(tǒng)能源利用效率的最大化以及經(jīng)濟效益的最大化。除了先進的控制技術(shù)， 多能互補分布式能源系統(tǒng)的經(jīng)濟穩(wěn)定運行也依賴于系統(tǒng)級合理的能量管理與集成控制， 分布式能源站自身的能量優(yōu)化管理， 可以有效提高能源利用效率以及系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

51、 多能互補分布式能源系統(tǒng)中的可調(diào)節(jié)變量比常規(guī)的電力系統(tǒng)更加豐富。在滿足整個系統(tǒng)運行約束的前提下，通過調(diào)節(jié)分布式電源日勺出力、冷熱電三聯(lián)供機組的輸出以及儲能單元的輸入輸出等變量， 來保證很好地利用可再生能源以及實現(xiàn)分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)化運行。故而， 園區(qū)的多能互補調(diào)控系統(tǒng)是園區(qū)能量管理系統(tǒng)的核心。 其能量管理重點在于分布式發(fā)電系統(tǒng)的接入帶來的影響、 分布式發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的異同、 整個系統(tǒng)各個單元的控制技術(shù)以及由多能互補能量管理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度等方面。四、 自主創(chuàng)新能力、 自主技術(shù)裝備紅豆集團多能互補綜合示范工程全部采用國產(chǎn)設(shè)備，具體如下：天然氣能源站設(shè)備國產(chǎn)化，目前，我國的分布式能源燃?xì)廨啓C

52、國產(chǎn)化生產(chǎn)制造，主要采用“中方控股，外放參股”的模式，如華電GE南汽GE東汽川崎等。余熱鍋爐、蒸汽輪機和主要的輔機設(shè) 備均可做到100%國產(chǎn)化。園區(qū)分布式能源站的主要設(shè)備， 按照能源站總體投資比例計算，設(shè)備的國產(chǎn)化率為70%。光伏發(fā)電設(shè)備國產(chǎn)化，采用國產(chǎn)晶硅光伏組件，組件效率滿足“領(lǐng)跑者” 計劃要求：多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到16.5%和17%以上。地面光伏集中式逆變器、 屋頂分布式光伏組串式逆變器采用國產(chǎn)產(chǎn)品。送變電設(shè)備國產(chǎn)化，我國從配電網(wǎng)10kV至特高壓電網(wǎng)1000kV勺設(shè)備已完全國產(chǎn)化，交流110kVfe壓等級屬于標(biāo)準(zhǔn)電壓等級， 在我國具有豐富的運行經(jīng)驗。充電站

53、設(shè)備國產(chǎn)化， 由于我國已大力推行新能源汽車多年，且在江蘇、浙江等南部地區(qū)已經(jīng)形成規(guī)模，其配套設(shè)施也日趨完善，尤其是充電樁，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、行業(yè)化。電動公交車光儲一體化充電站工程中，其主要系統(tǒng)設(shè)備完全可由國內(nèi)自主設(shè)備來構(gòu)建。智慧綠色照明設(shè)備國產(chǎn)化，我國的節(jié)能照明制造商眾多，所相應(yīng)的照明控制系統(tǒng)也已智能化、 高端化， 行業(yè)內(nèi)也產(chǎn)生眾多知名世界的企業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)含量業(yè)已屬于世界前沿，完全可以支撐園區(qū)的智慧綠色照明。樓宇智能負(fù)荷終端設(shè)備國產(chǎn)化隨著綠色建筑概念的提出，樓宇的節(jié)能綠色環(huán)保逐漸被人們所重視， 相應(yīng)的， 也產(chǎn)生眾多與之相關(guān)的產(chǎn)品，樓宇能效管理平臺就是其中最具代表性的系統(tǒng)產(chǎn)品之一。因此，樓宇智

54、能負(fù)荷終端工程完全國產(chǎn)化。通信信息工程設(shè)備國產(chǎn)化，我國的通信設(shè)備制造商眾多，產(chǎn)品成熟可靠，完全可滿足本工程需求。紅豆園區(qū)能量管理系統(tǒng)，雖然是本次新提出的概念系統(tǒng)，但是在電力系統(tǒng)中， 智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)業(yè)已成熟多年， 本次工程只是針對園區(qū)的特點，對現(xiàn)有技術(shù)裝備，重新整合開發(fā)，主要系統(tǒng)設(shè)備均可完全使用國內(nèi)自主裝備。儲能設(shè)備國產(chǎn)化，鉛碳蓄電池儲能技術(shù)目前是國際國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的儲能技術(shù)， 目前國內(nèi)蓄電池廠家較多， 鉛碳蓄電池儲能設(shè)備早已規(guī)?；a(chǎn)，技術(shù)成熟。、 新技術(shù)應(yīng)用1) 一體化能量管理技術(shù)一體化能量管理技術(shù)綜合負(fù)荷需求與分布式能源系統(tǒng)的運行目標(biāo)， 調(diào)節(jié)園區(qū)分布式能源系統(tǒng)與紅豆大電網(wǎng)之間的能量

55、交換。 根據(jù)負(fù)荷預(yù)測、分布式電源發(fā)電預(yù)測、電價及氣價信息，實現(xiàn)分布式電源的調(diào)度、負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)的控制管理、與電力系統(tǒng)電能交換，最終實現(xiàn)整個園區(qū)的能量優(yōu)化調(diào)度。園區(qū)一體化能量管理系統(tǒng)信息流如圖 4-1所示。在保證園區(qū)各能源系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行前提下，以最小系統(tǒng)運行成本、 排放成本、 網(wǎng)損成本以及停電成本為目標(biāo)調(diào)控園區(qū)各分布式能源站，達(dá)到經(jīng)濟運行，節(jié)能減排的目的。能量優(yōu)化管理系統(tǒng)電力系統(tǒng)電能交換分布式能源站調(diào)度負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)k_.圖4-1園區(qū)一體化能量管理系統(tǒng)信息流此外，依托綠色照明工程中公用wifi、尋路輔助功能、園區(qū)安防 報警、環(huán)境監(jiān)測傳感器、車流監(jiān)測系統(tǒng)、公共信息推送等功能，可實 現(xiàn)多

56、應(yīng)急系統(tǒng)聯(lián)動。聯(lián)合園區(qū)應(yīng)急指揮中心、公安系統(tǒng)以及政府機構(gòu)， 依托公共數(shù)據(jù)的互通與共享，實現(xiàn)環(huán)保應(yīng)急指揮、消防安全指揮、衛(wèi) 生應(yīng)急指揮、抗震救災(zāi)指揮、人防指揮等。2）光伏云技術(shù)應(yīng)用本項目光伏設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字化和智能化， 利用計算機軟件技術(shù)、計 算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程實時監(jiān)測技術(shù)、遠(yuǎn)程診斷技術(shù)、通信技術(shù)等，建 立起一套高效、穩(wěn)定的光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)測 /診斷系統(tǒng)，從而為光伏電 站的正常運行和維護提供技術(shù)保障。傳感器作為光伏電站運行數(shù)據(jù)的 采集器，以實現(xiàn)光伏設(shè)備的數(shù)字化，增加其智能感知和通信能力。進 一步傳感器將采集的光伏數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到云端，進行統(tǒng)一存儲和管理，再通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進行深入分析、挖掘與預(yù)測，最

57、終實現(xiàn)光 伏數(shù)據(jù)的可視化?！肮夥髷?shù)據(jù)+監(jiān)測/診斷“可為光伏系統(tǒng)的科學(xué)研 究提供有用數(shù)據(jù)；可提高光伏電站的運行水平，從而降低的運行維護 成本，并提升光伏電站的發(fā)電效益；可優(yōu)化光伏企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，從 而使生產(chǎn)運行過程的資源與活動得到合理的安排，進而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力。3） 鉛碳蓄電池容量在線修復(fù)蓄電池組遠(yuǎn)程在線修復(fù)管理系統(tǒng)是以蓄電池端電壓、放電電流、核對性放電容量和單體電池溫度、 電壓為主要監(jiān)測參數(shù)， 對電池運行狀態(tài)進行監(jiān)測及遠(yuǎn)程控制修復(fù)維護及核對性放電的在線監(jiān)測系統(tǒng)。 系統(tǒng)在線監(jiān)測電池組中每節(jié)單體電池的溫度、 端電壓等性能狀況， 發(fā)現(xiàn)性能嚴(yán)重劣化故障電池， 立即報警并給出相應(yīng)的意見

58、性處理辦法； 改變傳統(tǒng)的遇到供電停電事故才派人到現(xiàn)場查找原因， 排除后備電源故障的被動維護方式。大幅提高供電系統(tǒng)的可靠性。圖 4-2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4-2所示，主要由直流配電電源（DC-DC、蓄電池溫度、電壓監(jiān)測模塊、單體蓄電池修復(fù)模塊、開關(guān)矩陣、核對放電檢測模塊、主控單元以及遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機軟件組成。直流配電電源（DC-DC主要用于整個監(jiān)控系統(tǒng)的直流供電，防止市電停電時監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓。 蓄電池溫度、 電壓監(jiān)測模塊與每節(jié)單體電池相連，采集監(jiān)測單體電池的端電壓、溫度變化情況。發(fā)現(xiàn)落后的單體電池馬上反饋到監(jiān)控中心。 單體蓄電池修復(fù)模塊通過遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺發(fā)送指令將開關(guān)矩陣切換至需要維修的單體電池進行

59、修復(fù)處理， 利用脈沖諧振的工作原理將硫酸鉛結(jié)晶擊碎溶解， 使之重新參與化學(xué)反應(yīng)，增加蓄電池的實際容量，延長壽命。開關(guān)矩陣用于蓄電池組的維修時將單體蓄電池修復(fù)修模塊切換到指定單體蓄電池上。 核對放電檢測模塊在蓄電池組需要做核對性放電時使用， 通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)送指令讓其接通或斷開， 檢測時實時采集單體電池電壓、 溫度以及放電電流， 電池容量、 環(huán)境溫度參數(shù)并存檔， 作為判斷蓄電池優(yōu)劣的依據(jù)。主控單元是系統(tǒng)中的控制中心，包括全部控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和指令接收功能。 它以高性能微處理器為核心的工控單元為基礎(chǔ)， 連接計算機后，可在本地進行調(diào)試、控制其它單元模塊；它有通信端口 通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信

60、， 完成遠(yuǎn)程通信和遠(yuǎn)程控制功能。 由高性能計算機、 服務(wù)器以及遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件組成監(jiān)控中心， 執(zhí)行全部電池數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控、對各種模塊發(fā)送控制指令。通過監(jiān)控實時掌握各個后備蓄電池組的運行狀態(tài)， 由監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)控和操作， 可以實現(xiàn)核對性放電、 檢測出早期故障的單體電池并對其進行遠(yuǎn)程控制維修維護。3 、 新商業(yè)模式屋頂租賃模式向紅豆集團租賃廠房屋頂，每平方每年給5元作為經(jīng)濟回報。PP腰式紅豆集團以PPPJI式組織建立園區(qū)能源公司。園區(qū)能源公司主要 經(jīng)營業(yè)務(wù)范疇包括能源服務(wù)、售配能源以及合同能源管理。能源服務(wù)主要是電動汽車充電樁，為園區(qū)電動公交提供充電服務(wù)，可利用充電站的光伏、儲能節(jié)省購電成本，通