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在雄安,窥见未来城市用能方式

作者:张献方 来源:国家电网报 时间:2019-05-13 浏览:

中国储能电站网讯:5月7日,坐标河北雄安。虽然五一小长假刚刚结束,依然有大批游客造访雄安新区市民服务中心,一睹“未来之城”的模样。

行走在雄安,“超前”和“智慧”是最直观的感受。京东无人超市购物、凯骊酒店刷脸入住、百度无人巴士载着游客穿行在街道中……在这个未来城市的“样板间”里,电力作为基本支撑,也具备着“超前”和“智慧”的基因。

智慧大脑:可为城市综合能源管控每一个元素

雄安新区市民服务中心综合能源项目于2018年1月18日正式开工,用时两个月,同年3月28日建成。为保障园区可靠供电,国家电网有限公司在外部设置双电源,由4条外线为园区供电,在内部则采用灵活多样的接线方式,在外线失去其中3条的情况下,市民服务中心仍可通过内部调整保证正常用电。前不久,雄安供电公司还增容了主要为市民服务中心供电的110千伏奥威变电站,补强区域电网。

不仅是基础电力设施,雄安供电公司在园区内布局了51口地源热泵、2座能源站、200多个充电桩等,为园区提供综合能源服务。其中,地源热泵、冷热蓄能和污水余温再利用为园区供冷供热,实现园区内能源的绿色、循环使用。

面对近10万平方米的园区级综合能源项目,要统筹好电、热、冷、水等能源,保障楼宇供能、充电桩运行等安全稳定,不是一件容易事。

“市民服务中心的综合能源监测和调控全靠城市智慧能源管控系统(CIEMS)。它就像园区用能的大脑,接入了电表、水表、冷热表等设备,可对园区内配电系统、能源站及建筑用能进行综合监测、智慧调控、分析决策、智能运维。”说起CIEMS,曹晓波透露出一份自信,用他的话说就是“从能源生产到消费末端的每一个元素,CIEMS都能管控到”。

响应雄安数字城市发展要求,未来,CIEMS系统将融入雄安智慧城市系统(CIM),发挥枢纽型、平台型、共享型的特性,为城市智慧、绿色用能发挥更大作用。目前,该系统已经进入“家族式”开发阶段,从家庭级、校园级再到园区级、城市级,雄安供电公司将打造适应多场景的城市综合能源智慧运营管理平台。

直流应用:打造更安全经济的用能生态

5月5日,在规划展览馆南侧停车场上,一个像集装箱的绿色小屋为游客们展示着未来家庭用能模式。这是雄安供电公司打造的低压直流屋——“绿能魔盒”。直流屋是由光伏、储能、低压直流母线以及家用电器负荷构成的用户侧直流生态系统,可为家庭提供绿色、安全、节能的用能体验。

“绿能魔盒”里,冰箱、电视、空调等家电一应俱全,看上去和普通家庭住房别无二致。不同的是,整个屋子的电器皆为低压直流电器,屋内供电的不是220伏交流电,而是375伏和48伏直流电。其中,从屋外进入的蓝色375伏直流线路一分为二,一路降压至48伏,沿地面布线,而另一路则沿顶部行走,为空调等大功率设备供电。

“这么做是为了防止触电事故。48伏电压不仅能满足日常小功率电器,而且即使人体碰触也没有危险,而375伏直流电布在顶部,可以防止老人和小孩因误碰触电。”讲解员陶珺函说。果然,用手轻触一旁的48伏插孔,没有丝毫感觉。

解决了电压等级不同的疑问,另一疑问摆在眼前:多年来我们用惯了的交流电,为什么要改成直流电呢?

百余年前,爱迪生与特斯拉发生过一场著名的交直流之争。彼时,由于火力发电为主要发电方式,且缺少远距离输电技术,以爱迪生为代表的交流电派获得了胜利。时光流转至今,随着特高压技术成熟,远距离输电不再是难题,而光伏等新能源发电为直流电,可直接为直流电器供电,免去了发电到输电再到用电的两次转换,减少电量损耗。直流电的应用又获得关注。直流屋优先使用屋顶光伏板所发电量,多余电量存储在储能装置中,当储能装置储满,还可以将电量反向卖给电网。

管控着屋内用能情况的依然是“智慧大脑”——CIEMS。它实时采集、监测、控制着直流屋的用能情况,实现对电源、储能、家电的一体化智慧管理。此时,系统界面显示着“今日光伏发电量19.48千瓦时,节省电费15元”。

科技创新若只停留在概念展示,价值则大打折扣。低压直流生态系统的概念也绝不仅仅停留在样板。在4千米外的盈家长租公寓,它已经落地。

公寓内,温度适宜,清爽舒适。与市民服务中心的CIMES系统相比,家庭级终端界面简单明了,不仅能查看水、电、气用能数据,一键切换“在家、外出、睡眠”模式,还能实现物业费在线缴纳和物业报修在线完成。

根据《河北雄安新区规划纲要》,雄安将建立租购并举的住房制度。国家电网公司与阿里巴巴集团、雄安盈家等公司组建放心公寓联盟,使家庭用电更安全、更经济。

低压直流技术的应用也并不仅限于家庭,在市民服务中心长约6千米的景观大道上,436盏直流路灯点亮了新区的夜晚。

“直流智慧路灯与交流路灯相比首先是安全,直流路灯采用375伏直流浮地供电,大幅降低了安全隐患。”雄安供电公司供电管理中心副主任张龙海说。此外,直流智慧照明控制系统可实现分时段自动调节路灯亮度,让前半夜亮度达到100%,后半夜降为50%,达到节能效果。

雄安的创新应用不止于此。未来的雄安什么样?这是一个让人期待的问题。在这座“未来之城”,看得见的是科技,看不见的是理念。未来,它将给人们带来更多惊喜。  

关键字:综合能源服务

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