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智慧園區(qū)—綜合能源運(yùn)行規(guī)劃和自動(dòng)化輔助決策方法

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隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、可再生能源技術(shù)的發(fā)展，電力改革進(jìn)程的加快，開展綜合能源服務(wù)已成為提升能源效率、降低用能成本、促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)與合作的重要發(fā)展方向。面對(duì)綜合能源服務(wù)的巨大市場(chǎng)，電網(wǎng)和能源企業(yè)正努力構(gòu)建以電為中心的能源服務(wù)平臺(tái)，更好地滿足客戶需求。

與此，國(guó)家電網(wǎng)新時(shí)期《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建議大綱》相應(yīng)提出大力培育和發(fā)展綜合能源服務(wù)，打造智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)。

設(shè)計(jì)一套規(guī)劃智慧園區(qū)綜合能源運(yùn)行使用的自動(dòng)化決策方法，提出規(guī)范方案、投資回報(bào)、運(yùn)維方案，打造具備國(guó)際一流水平的智慧園區(qū)綜合能源管理平臺(tái)，集綠色能源運(yùn)行管理、能量使用和交易管理的一體化解決方案。

綠色能源運(yùn)行以光儲(chǔ)充為核心，但不限于能源的接入種類，能量的收集、存儲(chǔ)和利用的方式。

實(shí)施的內(nèi)容包括但不限于：

一、園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng) 
設(shè)計(jì)一套智慧園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以根據(jù)待設(shè)計(jì)的園區(qū)建筑信息和電能使用信息，輔助人員規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)園區(qū)的光伏接入和儲(chǔ)能方案。具體實(shí)現(xiàn)形式和載體不做限定，包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容： 

1. 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃 
- 光伏發(fā)電的總?cè)萘?、光伏組件（光伏板）的形式、單容量、安裝布置方式和設(shè)備清單 
- 逆變器的選擇：并網(wǎng)方式、單個(gè)逆變器的容量 

2. 儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃 

- 儲(chǔ)能必要性論證：儲(chǔ)能或不儲(chǔ)能 
- 儲(chǔ)能形式和設(shè)備清單 
- 儲(chǔ)能管理：采用電池儲(chǔ)能時(shí)的充放電管理 

3. 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃 
- 整個(gè)園區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)?，包括光伏、市電、?chǔ)能及其他接入電源的管理和余電上 網(wǎng)的并網(wǎng)方式 
- 配電系統(tǒng)的保護(hù)和自動(dòng)化管理及設(shè)備清單 

4. 一體化管理云平臺(tái) 
- 光伏系統(tǒng)管理：至少包括光伏發(fā)電量、光伏板運(yùn)行情況、逆變器運(yùn)行情況管理 
- 電力監(jiān)控系統(tǒng)：至少包括系統(tǒng)運(yùn)行單線圖、實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)情況管理和遠(yuǎn)程控制 
- 園區(qū)耗能監(jiān)控：重點(diǎn)關(guān)注高用電負(fù)荷設(shè)備的能耗監(jiān)測(cè) 
- 儲(chǔ)能系統(tǒng)管理（采用儲(chǔ)能時(shí)） 
- 結(jié)合地區(qū)電價(jià)提出市電接入時(shí)段的管理

5. 充電設(shè)施（樁）設(shè)計(jì)運(yùn)行管理 
- 充電樁的類型（功率大小、適用車輛類型和充電方式）、數(shù)量和場(chǎng)地配置和設(shè)備清單 
- 充電樁的計(jì)費(fèi)管理 

6. 投資成本和回報(bào)率 
- 總投資、投資方式和回報(bào)率 
- 光伏系統(tǒng)總投資成本、總收益和回報(bào)率 
- 儲(chǔ)能系統(tǒng)投資成本、折損率和經(jīng)濟(jì)效益（采用儲(chǔ)能時(shí)） 
- 配電系統(tǒng)總投資成本

 二、虛擬園區(qū)綜合能源實(shí)施規(guī)劃

基于先自用后并網(wǎng)的原則，根據(jù)所提供的虛擬建筑信息和電能使用信息（詳見以下【基本信息】），采用“ 園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)” 設(shè)計(jì)出該園區(qū)的綜合能源設(shè)計(jì)方案，并計(jì)算出投資成本和投資回報(bào)率。

 三、園區(qū)綜合能源虛擬現(xiàn)實(shí)輔助規(guī)劃設(shè)計(jì) 
- 通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)園區(qū)光伏板布置、安裝可視化 
- 配電系統(tǒng)連接和通訊網(wǎng)絡(luò)可視化

該園區(qū)建設(shè)采用一系列最新的環(huán)保材料和系統(tǒng)，其中包括ABB領(lǐng)先的電動(dòng)汽車快速充電站，旨在打造綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展工業(yè)園區(qū)的典范。項(xiàng)目所在地由參賽隊(duì)伍自主確認(rèn)。 

參與模擬投資規(guī)劃的虛擬園區(qū)該園區(qū)，建筑總占地面積195,380平方米，有9棟單體建筑，月均電能使用總量1,631,353kWh，月度最高電能使用總量1,744,816kWh。 

各建筑的建筑屋頂可利用面積和月均耗能信息如下： 
（建筑屋頂可利用面積和園區(qū)各建筑耗能信息將通過郵件方式提供給各參賽小組）

參賽者可以根據(jù)自身特點(diǎn)和擅長(zhǎng)，對(duì)任務(wù)進(jìn)行組合，設(shè)計(jì)一套智慧園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)。并根據(jù)所提供的虛擬園區(qū)信息，進(jìn)行論證，綜合考慮投資和經(jīng)濟(jì)效益，提出分階段或一次性投資的方案。鼓勵(lì)利用ABB產(chǎn)品搭建必要的輔助驗(yàn)證或測(cè)試系統(tǒng)。 

參賽選手需要完成的基本任務(wù)要求和提交內(nèi)容如下： 

評(píng)定考核任務(wù)完成情況，方案完整性和可擴(kuò)展性（復(fù)制性）。方案投資總成本和投資回報(bào)周期（或者系統(tǒng)生命周期內(nèi)的投資回報(bào)率）是考核的關(guān)鍵指標(biāo)。

其他影響因素，如創(chuàng)新技術(shù)： 
- 光伏系統(tǒng)/配電設(shè)備的柔性接入 
- 光伏組件安裝傾角優(yōu)化設(shè)計(jì)、光能的追蹤 
- 提升發(fā)電量的設(shè)計(jì) 
- 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析的使用 
- 創(chuàng)新的逆變、儲(chǔ)能方案 

- 中壓電氣產(chǎn)品：https://new.abb.com/medium-voltage/zh 
- 低壓電氣產(chǎn)品：https://new.abb.com/low-voltage/zh 
- 太陽能逆變器：https://new.abb.com/power-converters-inverters/zh/solar