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【会员动态】智城通信-智慧城市建设进程中的园区应用思考及探索

榴莲 2022-09-06

深圳市智慧城市通信有限公司(以下简称“智城通信”)是深圳市国资委全资控股直管企业深圳市智慧城市科技发展集团有限公司的全资子公司,以“跨代际、多制式、有韧性”融合专网和全域泛在的物联感知体系为核心底座,打造基于通信的系统集成解决方案,构建城市统一的数字运营体系。

在物联感知板块,智城通信以自研 S-AIoT 智慧城市物联感知能力开放平台为抓手,夯实物联数字底座的技术体系和技术基础,链接细分领域各类数据触点平台,获取丰富的数据要素资源,为各级政府、行业企业、设备厂家提供从项目定制开发到产品孵化创新的多场景技术服务。

本文中,智城通信基于物联行业经验和能源物联行业相关探索,基于打造鹏城自进化智能体的重点任务,提出园区能源物联网的应用思考与建议。

园区能源物联网是什么?

本文提及的“园区能源物联网”是面向园区未来能源转型(如综合能源系统、微电网应用)而提出的物联网赋能应用。即通过物联网云管端所涉及的末端量测、人工智能、云计算、数字孪生等先进技术手段,实现能源“发-输-储-用”相关系统数据实时赋能监测预警、节能管理、指标考核、运维运营、智慧城市建设。在近年发布的政策文件中,亦有多次提及:

2021年10月,《国家发展改革委 国家能源局 财政部 自然资源部 生态环境部 住房和城乡建设部 农业农村部 中国气象局 国家林业和草原局关于印发“十四五”可再生能源发展规划的通知》(发改能源〔2021〕1445号)指出,“全球新一轮能源革命和科技革命深度演变、方兴未艾,大力发展可再生能源已经成为全球能源转型和应对气候变化的重大战略方向和一致宏大行动。”必须“推动可再生能源智慧化发展。推动可再生能源与人工智能、物联网、区块链等新兴技术深度融合,发展智能化、联网化、共享化的可再生能源生产和消费新模式。推广新能源云平台应用,汇聚能源全产业链信息,推动能源领域数字经济发展。”

2022年7月,《关于印发工业领域碳达峰实施方案的通知》(工信部联节〔2022〕88号)提出,建立数字化碳管理体系。加强信息技术在能源消费与碳排放等领域的开发部署。推动重点用能设备上云上平台,形成感知、监测、预警、应急等能力,提升碳排放的数字化管理、网络化协同、智能化管控水平。促进企业构建碳排放数据计量、监测、分析体系。

未来园区能源将出现哪些转变?

参考政策和发展的整体需要,未来园区能源应用形态将发生明显变化,总体特征如下:

01 园区角色多元化

园区将从传统的单一的能源消费的角色逐渐转变为能源生产、供应、存储和消费者等复合的角色。在新兴的能源交易市场中,既可以是买方也可以是卖方。光伏、风电、氢能、电化学储能、储冷、储热、储氢等设施和技术将下沉于园区中,资产管理复杂度、安全风险都将大幅上升。

02 能源考核压力加重

随着“碳达峰”考核临近和能耗双控考核体系的完善,将有越来越多园区企业受到日趋严格的能耗双控和碳排指标考核,推动能源消耗、二氧化碳排放与经济增长的脱钩变得更加急迫。传统生产模式中,落后产能将被淘汰,全新的节能低碳技术、产品将逐步推广到园区的方方面面。在这个过程中,园区和企业需要更为科学的规划以缓冲政策冲击。

03 整体管控智能化水准提升

节能减排工作离不开物联监测、分析、决策、应急技术,园区内智慧化应用将明显增加,新一代智能管理手段与传统的人工管理手段将有机融合,能源使用全生命周期透明化,能源安全保障得以加强。

能源物联网的用武之地

能源物联网将全面赋能监测管理、节能管理、能碳考核、运维运营、智慧城市建设等应用场景。

01 监测管理

通过多种数据采集手段,实现在平台端实时监测用能情况,结合发改委、生态环境部、工业和信息化部和地方要求的碳排能耗核算要点,建立能耗和碳排的核算方法论,明确重点监管指标项,实现能源碳排的统一监测。

数据采集架构示例

平台监测要点

 

02 节能管理

基于用能设施监测,定制化远程控制策略达成科学用能的效果。如远程控制灯光明暗、开关、场景模式、开关时段等。

能源系统管理界面示例

对于无法通过系统策略控制的重点用能设备,在平台端可视化呈现关键用能和碳排指标,为管理者提供节能改造的数据支撑。

重点设备及系统能耗监测界面示例1

重点设备及系统能耗监测界面示例2

对于园区内已建设清洁能源的场景,可通过管理平台对清洁能源进行统一管理和调度,实现减少碳排、减少弃电、增加收益的综合目的。

削峰填谷界面示例

03 能碳考核

基于物联网和区块链技术,在采集数据的同时保障数据可信。在应对考核时,简化考核流程,提高考核效率。项目落地过程中,投资回收难的问题决定了物联能力的部署有其选择性,只会优先部署重点用能设备和系统,这也导致整体碳排和能耗监测数据跟实际总数据有所偏差,还需引进更多低成本、灵活组网、高可靠和运维便利的物联产品。

04 运维运营

传统电网“去中心化”后,许多能源基础设施下沉园区将给园区带来更大的安全挑战。比如,电池可能因为电芯材料不稳定、电芯缺陷未识别等问题导致电池存在起火爆炸的风险。安全应用需要基于业内成熟的软硬一体化解决方案,以实现事前风险预知、事发快速响应、事中及时止损、事后复盘归档,严控风险低于容忍度。

05 智慧城市建设

园区作为城市当中产业集聚发展的核心单元,建设能源物联网并实现数据共享将为城市全要素数字化、城市运行实时可视化、城市管理决策协同化和智能化提供强有力支撑,助力丰富鹏城自进化智能体的内涵。

园区能源物联数据作为城市治理数据中的“毛细血管”,有别于各能源运营商大口径数据,将为城市管理提供更为精细的决策支持,赋能政府制定更有针对性的智慧城市建设政策。对于监管单位,有助于实现达峰能耗碳排预算、规上企业达标管理、能碳指标考核管理等;对于园区企业,有助于达成能碳披露指标,获取更多的政策支持。

监管端碳中和预测界面示例

监管端能源管理界面示例

相关实践

智城通信现已在深圳南山某园区完成能源物联实施落地,包含能源监测改造、智控改造、清洁能源微电网部署和平台综合管理。

某园区能源物联网项目组网拓扑图

01 能源监测改造

结合园区现场条件,部署多种物联终端监测用水、用电、用气等数据,实现基于多种网络、多种协议、多种接入方式的数据采集和实时监测。

02 智控改造

在监测基础上,联合比对多个传感器数据,在重点用能场景,实现平台侧远程反向操作用能设备。

03 清洁能源微电网部署

充分利用园区空间,采用BIPV和BAPV方式部署光伏系统,配套储能系统和逆变器,打造清洁能源微电网。

04 平台综合管理

统一平台对能耗和碳排数据进行可视化监测、分析,提供全套改造设备、系统的全生命周期管理服务。

 

本次能源物联网改造,多采用安全、轻量化、低成本和组网灵活的硬件设备,运行至今已实现园区约33%的传统能源替代,并且随着改造深化,占比还将不断提升。同时,管理者可通过碳治慧平台,挖掘园区节能空间、跟进节能目标、获取能效提升指导建议,真正实现信息化手段赋能降本增效、绿色低碳。

脚踏实地,仰望星空。园区能源物联推广需要深入到每个园区的成千上万种场景和流程中解决实际问题,这不仅是技术问题,也是产业组织模式问题。伴随着智慧城市建设的不断深化,智城通信将基于深圳市智慧城市的建设要求,赋能企业、园区、政府单位应对新时期能源转型的机遇与挑战。

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