科技成果-公共建筑智慧能源管控系統(tǒng)技術(shù)

科技成果一一公共建筑智慧能源管控系統(tǒng)技術(shù)技術(shù)類別減碳技術(shù)所屬領(lǐng)域電力行業(yè)適用范圍適用于樓宇、公共建筑及園區(qū)等應用情況公共建筑智慧能源管控系統(tǒng)（CIEMS）可為能源規(guī)劃、生產(chǎn)、運營全環(huán)節(jié)頂層設(shè)計和智慧決策提供支撐，可實現(xiàn)對能源站機組及用戶家用電器的元件級控制。通過精準的用能管控，協(xié)調(diào)光伏、儲能、水蓄冷、水蓄熱、余熱利用等技術(shù)，能減少樓宇、公共建筑溫室氣體排放量。2018年，CIEMS在雄安市民中心投入使用，每年電能節(jié)約10%運營成本。目前，該技術(shù)應用于容城縣盈家直流公寓的首個家庭級CIEMS、首個校園組織雄縣三中CIEMS、河北正定泛在電力物聯(lián)網(wǎng)綜合示范區(qū)、區(qū)域級（正定新區(qū)）多能互補綜合能源服務、生態(tài)化城鎮(zhèn)（下定古城）、美麗鄉(xiāng)村（塔元莊）等，同時在110kV石家莊正定朱河站、石家莊職教園區(qū)和保定電力職業(yè)技術(shù)學院成功推廣，能減少園區(qū)或樓宇約8-12%溫室氣體排放量。成果簡介（1）技術(shù)原理智慧能源管理系統(tǒng)是定位于雄安政府信息模型中的唯一能源模塊，是雄安新區(qū)的“IOT入口”和物聯(lián)網(wǎng)平臺。智慧能源管理系統(tǒng)依托“大云物移智鏈”技術(shù)與能源管理深度融合，具備能源規(guī)劃配置、綜合監(jiān)測、智慧調(diào)控、分析決策、智能運維、運營支撐等功能，實現(xiàn)橫向“水、電、氣、熱、冷”多種能源互補控制，縱向“源-網(wǎng)-荷-儲-人”高效協(xié)同。對園區(qū)綜合能源規(guī)劃、生產(chǎn)、運營全環(huán)節(jié)進行頂層設(shè)計和智慧決策提供支撐，實現(xiàn)對園區(qū)能源站機組及用戶家用電器的元件級控制。通過精準用能管控，并協(xié)調(diào)光伏、儲能、水蓄冷、水蓄熱、余熱利用等技術(shù)，減少園區(qū)或樓宇總用電量。（2）關(guān)鍵技術(shù)1、智能感知技術(shù)智能感知技術(shù)包括數(shù)據(jù)感知、采集、傳輸、處理、服務等技術(shù)。智能傳感器獲取綜合能源服務中涉及的冷熱能源站及管網(wǎng)、用戶側(cè)配電設(shè)備、充電網(wǎng)絡(luò)及用戶側(cè)各類聯(lián)網(wǎng)用能設(shè)備、分布式電源及微電網(wǎng)的運行狀態(tài)參數(shù)，傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過處理、聚集、分析并提供改進的控制策略。在系統(tǒng)層面，設(shè)計分布式的數(shù)據(jù)采集節(jié)點、數(shù)據(jù)存儲和處理節(jié)點，并對終端的用能總量、用能趨勢、用能習慣進行分項、分區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。（2）智能化分析預測技術(shù)包括電力負荷主成分分析、確定影響電力負荷的主要因素、負荷預測建模以及負荷預測算法。分析分為短期、中期和長期，充分考慮天氣、人口分布、能源形態(tài)與分布等多因素，為能源生產(chǎn)、配置與消費決策提供前期支撐，提前反饋預測終端用能趨勢，促進供需匹配。（3）多能互補優(yōu)化調(diào)控技術(shù)通過對冷、熱、電多種能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲、消費等環(huán)節(jié)進行有機協(xié)調(diào)與優(yōu)化，形成多能協(xié)調(diào)運行，用戶負荷閉環(huán)動態(tài)反饋，實現(xiàn)了能源的梯級利用；同時，利用各個能源系統(tǒng)之間在時空上的耦合機制，實現(xiàn)對多種能源的綜合管理與協(xié)調(diào)互補，通過運行調(diào)控，優(yōu)化綜合能源系統(tǒng)運行效率，減少“跑冒滴漏”的發(fā)生。（4）綜合需求響應技術(shù)是電力需求側(cè)理論在能源互聯(lián)網(wǎng)中的擴展，依托于用戶側(cè)的多能源智能管理系統(tǒng)，通過電力市場等多個能源市場價格信號引導改變用戶綜合用能行為的機制和手段。多種用戶側(cè)需求響應資源的優(yōu)化調(diào)度可提高能源綜合利用效率，從需求側(cè)減少碳排放。（5）綜合能源運行評價技術(shù)綜合能源系統(tǒng)效益評價指標體系包含能源環(huán)節(jié)、裝置環(huán)節(jié)、配網(wǎng)環(huán)節(jié)和用戶等環(huán)節(jié)，通過設(shè)計科學的評估指標、方法和標準，對綜合能源系統(tǒng)投資、建設(shè)、運行和效益進行系統(tǒng)科學評估，通過日、周、月、年的周期統(tǒng)計分析，與同類型園區(qū)進行數(shù)據(jù)對比分析，給出優(yōu)化運行的輔助決策策略，支持能源系統(tǒng)運行的迭代優(yōu)化。（3）工藝流程CIEMS系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)分為：感知層、傳輸層、平臺層和應用層。架構(gòu)采用“大中臺、小前臺”的設(shè)計理念，涵蓋前臺應用、業(yè)務中臺、數(shù)據(jù)中臺和物聯(lián)管理中心和邊緣代理終端。智慧能源管理系統(tǒng)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源管控，實現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲、電水氣冷熱等能源數(shù)據(jù)的聚合分析和協(xié)調(diào)互動，提供能源監(jiān)控、分析、優(yōu)化、運維、交易服務、增值服務、可視化服務及平臺后期運維服務。

圍繞能源生產(chǎn)、消費、交易、規(guī)劃等環(huán)節(jié)開展智能化能源系統(tǒng)建設(shè)。變配電熱水箱污水源熱泵地源熱泵蓄能空調(diào)機組水圍繞能源生產(chǎn)、消費、交易、規(guī)劃等環(huán)節(jié)開展智能化能源系統(tǒng)建設(shè)。變配電熱水箱污水源熱泵地源熱泵蓄能空調(diào)機組水協(xié)調(diào)控制器（4）主要技術(shù)指標1、構(gòu)建IOT平臺，各類終端設(shè)備靈活接入，廣泛滲透傳感層；2、快速響應多模場景市場需求；3、系統(tǒng)適應不同用戶信息化需求；4、終端用能數(shù)據(jù)接入率100%;5、能源系統(tǒng)主機運行數(shù)據(jù)接入率達到100%;6、能源生產(chǎn)、傳輸、消耗和數(shù)據(jù)分析全過程管理。技術(shù)水平該技術(shù)獲得國家版權(quán)局軟件著作權(quán)，并入選了工信部2019-2020年度物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與平臺創(chuàng)新類、集成創(chuàng)新與融合應用類示范項目。典型案例典型案例：雄安新區(qū)市民服務中心智慧能源管理系統(tǒng)綜合示范項建設(shè)規(guī)模：項目總投資100萬元，建設(shè)期2年，項目年減排量約160tCO2，碳減排單位成本為822.36元/tCO2。年產(chǎn)生經(jīng)濟效益約為13.15萬元，項目投資回收期約7.6年。該項目以服務雄安新區(qū)綜合能源市場運營為基礎(chǔ)，打造融合跨行業(yè)數(shù)字能源信息共享平臺、智慧高效能源公共服務平臺、綜合能源一體化運營管理平臺三重功能的一體化平臺。智慧能源管控系統(tǒng)綜合利用光伏、儲能、水蓄冷、水蓄熱、余熱利用等技術(shù)，對地熱、風力、光伏等各類能源進行全景信息化管理。構(gòu)建信息共享中心、能源監(jiān)控中心、生產(chǎn)調(diào)控中心、客戶服務中心、交易運營中心，實現(xiàn)園區(qū)能源（電、冷、熱、氣、水）綜合管理與綜合能源運營全業(yè)務支撐（生產(chǎn)、調(diào)度、營銷），包括智慧能源管控系統(tǒng)軟件平臺、路由器、數(shù)據(jù)接入器、能耗數(shù)據(jù)采集器、邊緣代理控制器、弱電系統(tǒng)等。智慧能源管控系統(tǒng)納入到雄安政府信息模型（CIM），以能源數(shù)據(jù)為核心，整合能源、政府等數(shù)據(jù)，全面發(fā)揮能源數(shù)據(jù)價值，構(gòu)建以能源數(shù)據(jù)為中心的智慧園區(qū)塊數(shù)據(jù)服務應用體系，輔助園區(qū)管理、經(jīng)濟運行及園區(qū)能源穩(wěn)定運行。每年可減少園區(qū)