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纪实系列报道(七)|节能降耗,这个工业园区的“能源魔盒”厉害了
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纪实系列报道(七)|节能降耗,这个工业园区的“能源魔盒”厉害了

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停车场顶棚能为电动汽车充电,汽车退役电池“摇身一变”成工业园区储能 设备……近日,一个集“风、光、储、充、控”为一体的“能源魔盒”在上 海市闵行工业园区正式亮相,为工业园区用能节能降耗提供了创新方案。

该“能源魔盒”是由国网上海市电力公司与上海电气集团股份有限公司联手 打造的智慧能源项目,项目主要包含2.2兆瓦晶硅屋顶光伏和CIGS薄膜车棚 光伏发电系统、10千瓦风力发电系统、4.02兆瓦/12.6兆瓦时的集装箱储能 系统和一套70千瓦/307千瓦时梯次利用储能系统。项目一期已于今年7月投 产运行。

“目前看来,‘能源魔盒’可在优化企业用能结构、降低企业用电成本方面 发挥巨大作用。”国网上海综合能源服务有限公司技术总监窦真兰向记者表 示,项目被认为是实现园区多能协同互补、能源综合梯级利用的重要抓手, 也是上海工业园区综合能源服务的典型示范。

风、光、储、充、控多元合一
“能源魔盒”成效初显

走进上海闵行工业区,一排排湛蓝色“光伏停车场棚”格外引人注目。“这 是由薄膜光伏所覆盖的停车场顶棚,既能遮阳避雨、方便停车,又可为新能 源车充电,大大节约了工业区的电耗。”国网上海综合能源服务有限公司营 销总监张宇说。

记者进一步了解到,该工业园区内的厂房屋顶基本都安装了光伏设备,装机 容量总计达到2.2兆瓦,加上10千瓦的风电装机,预计运营期内风光系统年 平均发电量为215.2万千瓦时,自发自用之外,还能实现余电上网,较原先 年平均发电量预计高出8.2%。

▲ 位于闵行工业区上海电机厂内的薄膜光伏车棚 

“光伏停车场棚、园内屋顶光伏系统就是‘能源魔盒’的子系统。”窦真兰 指出,“能源魔盒”其实就是风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、梯 次利用电池系统与充电桩设施的整合,其可通过智慧能源管理平台,对园区 内的能源系统进行统一管控。

“梯次利用储能电池系统”也是“能源魔盒”应用的一大亮点。

“一般电动汽车的动力电池使用年限在5—8年,其容量随着充电次数增加而 衰减。当电池容量衰减到额定容量的80%,这些电池就不再适用于电动汽车 。但是,退役的电池经过检测、维护和重组,可以在储能领域进行梯次利用 。我们采用了梯次利用储能电池系统利用退役动力电池,目的就是要将园区 内多余风电、光伏储存起来,为园区提供备用应急电源,确保用电安全可靠 。” 张宇表示。

据了解,截至7月23日,“能源魔盒”风光共计发电约13.6万千瓦时,储能 系统参与能源调配、吸收新能源电量约1.45万千瓦时,放出电量约1.208万 千瓦时(园区总储能系统参与能源调配、吸收新能源电量约100.7万千瓦时 ,放出电量约88.4万千瓦时),成效显著。

“魔盒大脑”全面协调源网荷储用
大幅降低园区用能成本

光伏、风电、储能设备的接入,离不开能源管理系统的统一协调调度。记者 了解到,区别于传统工业园区接入的单一新能源发电系统,上海闵行工业园 区智慧能源项目可通过能源管理系统实现对发电侧、配电侧及用电侧的统一 管控,通过运行数据实时跟踪、逻辑优化等手段,实现园区源—网—荷—储 —用的全面协调。

能源管理系统的统一调度,在保证园区供电稳定、绿色、高效的同时,亦提 升了园区运行效率,降低了设备运维成本,破解了原先园区用电能耗高、用 电结构不合理、充电桩等设备接入成本及运维费用高等问题。

“能源管理系统好比‘能源魔盒’的‘大脑’,通过实时监测‘能源魔盒’ 系统内新能源发电侧功率、储能电池容量及各用电负荷,结合本地峰谷平电 价时段,合理安排各系统最优化的运行路线,保证项目收益的同时,还能最 大化新能源消纳水平。这也是上海闵行工业园区智慧能源项目最大的亮点。 ”窦真兰表示。

▲ “风光储充”一体化智慧能源项目

记者了解到,在“魔盒大脑”的统一调度下,上海闵行工业园的智慧能源项 目可实现光伏发电的高峰时段刚好可与用电负荷峰值时段完美对应,从而大 大降低了园区用电的峰值,削减了变压器投资;而储能系统也能充分利用现 有峰谷平电价结构、峰谷电差价套利等方式降低企业用能成本,同时,峰电 阶段的储能放电行为,也将进一步降低变压器投资。

园区成城市节能主力
综合智慧能源服务是必由之路

记者从国网上海市电力公司和国网上海综合能源有限公司了解到,该公司正 计划将“能源魔盒”进一步推广复制至上海其他工业园区,项目暂设计为由 光伏系统、储能系统和充电桩构建的智慧能源系统,进一步助力闵行工业基 地实现智慧低碳绿色发展。

▲位于闵行工业区上海电机厂内的大型储能系统

相关数据显示,工业园区是能源消耗聚集区,占全国总能耗接近70%,节能 减排任务艰巨。“对于城市工业园区而言,以‘能源魔盒’为代表的综合智 慧能源服务不失为一项节能降耗的有效举措。”窦真兰表示。

据张宇介绍,上海闵行工业园区目前投产的“能源魔盒”项目一期预计年平 均发电量可达215.2万千瓦时,年节约标煤约665吨,减少二氧化碳排放约 1760吨,减少有害气体排放约1.8吨。

▲上海电机厂薄膜光伏车棚鸟瞰图

在窦真兰看来,参考上海闵行工业园区“能源魔盒”实践经验,充分利用当 地能源资源禀赋做好综合智慧能源管理,是工业园区未来发展的必由之路。 而融入5G基站、数据中心等“新基建”重点技术的园区综合能源服务手段, 也将是未来工业园区节能降耗、实现绿色低碳转型的重要实施方向。


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