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(yīng)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(yùn)營全環(huán)節(jié)頂層設(shè)計(jì)和智慧決策提供支撐，可實(shí)現(xiàn)對(duì)能源站機(jī)組及用戶家用電器的元件級(jí)控制。通過精準(zhǔn)的用能管控，協(xié)調(diào)光伏、儲(chǔ)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(yùn)營成本。目前，該技術(shù)應(yīng)用于容城縣盈家直流公寓的首個(gè)家庭級(jí)CIEMS、首個(gè)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(jí)（正定新區(qū)）多能互補(bǔ)綜合能源服務(wù)、生態(tài)化城鎮(zhèn)（下定古城）、美麗鄉(xiāng)村（塔元莊）等，同時(shí)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(xué)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(tái)。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(yùn)維、運(yùn)營支撐等功能，實(shí)現(xiàn)橫向“水、電、氣、熱、冷”多種能源互補(bǔ)控制，縱向“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-人”高效協(xié)同。對(duì)園區(qū)綜合能源規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營全環(huán)節(jié)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和智慧決策提供支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)能源站機(jī)組及用戶家用電器的元件級(jí)控制。通過精準(zhǔn)用能管控，并協(xié)調(diào)光伏、儲(chǔ)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(wù)等技術(shù)。智能傳感器獲取綜合能源服務(wù)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(yùn)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(jìn)的控制策略。在系統(tǒng)層面，設(shè)計(jì)分布式的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理節(jié)點(diǎn)，并對(duì)終端的用能總量、用能趨勢、用能習(xí)慣進(jìn)行分項(xiàng)、分區(qū)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。（2）智能化分析預(yù)測技術(shù)包括電力負(fù)荷主成分分析、確定影響電力負(fù)荷的主要因素、負(fù)荷預(yù)測建模以及負(fù)荷預(yù)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(fèi)決策提供前期支撐，提前反饋預(yù)測終端用能趨勢，促進(jìn)供需匹配。（3）多能互補(bǔ)優(yōu)化調(diào)控技術(shù)通過對(duì)冷、熱、電多種能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)與優(yōu)化，形成多能協(xié)調(diào)運(yùn)行，用戶負(fù)荷閉環(huán)動(dòng)態(tài)反饋，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用；同時(shí)，利用各個(gè)能源系統(tǒng)之間在時(shí)空上的耦合機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種能源的綜合管理與協(xié)調(diào)互補(bǔ)，通過運(yùn)行調(diào)控，優(yōu)化綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行效率，減少“跑冒滴漏”的發(fā)生。（4）綜合需求響應(yīng)技術(shù)是電力需求側(cè)理論在能源互聯(lián)網(wǎng)中的擴(kuò)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(gè)能源市場價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)改變用戶綜合用能行為的機(jī)制和手段。多種用戶側(cè)需求響應(yīng)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(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)綜合能源系統(tǒng)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)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(jì)科學(xué)的評(píng)估指標(biāo)、方法和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)綜合能源系統(tǒng)投資、建設(shè)、運(yùn)行和效益進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)評(píng)估，通過日、周、月、年的周期統(tǒng)計(jì)分析，與同類型園區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，給出優(yōu)化運(yùn)行的輔助決策策略，支持能源系統(tǒng)運(yùn)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(tái)層和應(yīng)用層。架構(gòu)采用“大中臺(tái)、小前臺(tái)”的設(shè)計(jì)理念，涵蓋前臺(tái)應(yīng)用、業(yè)務(wù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)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(shí)現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)、電水氣冷熱等能源數(shù)據(jù)的聚合分析和協(xié)調(diào)互動(dòng)，提供能源監(jiān)控、分析、優(yōu)化、運(yùn)維、交易服務(wù)、增值服務(wù)、可視化服務(wù)及平臺(tái)后期運(yùn)維服務(wù)。

圍繞能源生產(chǎn)、消費(fèi)、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(jī)組水圍繞能源生產(chǎn)、消費(fèi)、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(jī)組水協(xié)調(diào)控制器（4）主要技術(shù)指標(biāo)1、構(gòu)建IOT平臺(tái)，各類終端設(shè)備靈活接入，廣泛滲透傳感層；2、快速響應(yīng)多模場景市場需求；3、系統(tǒng)適應(yīng)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(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)接入率達(dá)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(tái)創(chuàng)新類、集成創(chuàng)新與融合應(yīng)用類示范項(xiàng)目。典型案例典型案例：雄安新區(qū)市民服務(wù)中心智慧能源管理系統(tǒng)綜合示范項(xiàng)建設(shè)規(guī)模：項(xiàng)目總投資100萬元，建設(shè)期2年，項(xiàng)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(jì)效益約為13.15萬元，項(xiàng)目投資回收期約7.6年。該項(xiàng)目以服務(wù)雄安新區(qū)綜合能源市場運(yùn)營為基礎(chǔ)，打造融合跨行業(yè)數(shù)字能源信息共享平臺(tái)、智慧高效能源公共服務(wù)平臺(tái)、綜合能源一體化運(yùn)營管理平臺(tái)三重功能的一體化平臺(tái)。智慧能源管控系統(tǒng)綜合利用光伏、儲(chǔ)能、水蓄冷、水蓄熱、余熱利用等技術(shù)，對(duì)地?zé)?、風(fēng)力、光伏等各類能源進(jìn)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(wù)中心、交易運(yùn)營中心，實(shí)現(xiàn)園區(qū)能源（電、冷、熱、氣、水）綜合管理與綜合能源運(yùn)營全業(yè)務(wù)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(tái)、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(jià)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(wù)應(yīng)用體系，輔助園區(qū)管理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及園區(qū)能源穩(wěn)定運(yùn)行。每年可減少園區(qū)