基于风光储充的工业园区综合能源系统解决方案及典型案例.pdf

智慧园区技术方案摘要 挑战与趋势 传统园区面临资产和人员安全、能耗浪费、运营成本高等问题，数字化转型是解决这些痛点的唯一选择。 1+6场景解决方案 方案围绕智能运营中心，提供综合安防、便捷通行、设备管理、能效管理、资产管理、环境空间等六大场景的解决方案。 智慧园区解决方案架构 架构包括智慧应用、数字平台、联接边缘计算和前端感知，实现园区的智能化管理。 智慧园区数字平台 数字平台作为方案的核心，提供数据使能、集成使能、开发使能等服务，支持大数据、IoT、视频云、GIS等技术。 方案价值 方案通过彻底数字化，全方位重塑园区安全、体验、成本和效率，重塑园区管理运营模式，驱动行政管理的变革。 智能运营中心 智能运营中心是智慧园区运营的大脑，联接园区内不同的子系统和场景应用，提供统一入口和用户呈现界面。 综合安防系统 综合安防系统通过AI算法、系统联动、视频巡更等技术，实现安防无死角，提升安全管理水平。 便捷通行解决方案 便捷通行解决方案包括员工通行、智慧考勤、访客自助通行和智慧停车，提高园区通行效率。 设备管理 设备管理方案实现设备可查可管，运行状态可视，提高设备的可维护性和可运营性。 能效管理 能效管理方案通过能耗控制台，实现能源使用的可视化、可诊断和优化，提升能源使用效率。 资产管理 资产管理方案通过RFID技术，实现资产的区域定位、一键盘点和全流程管理。 环境空间 环境空间方案包括环境指标监测、信息发布与告警，提升空间使用率和园区服务体验。 方案架构 方案逻辑架构从前端感知到数字平台，再到智慧应用，实现数据全融合和业务全联动。 部署架构 方案支持公有云和私有云部署，通过专线或VPN连接园区网络和云服务，实现园区子系统的集成。 应用使能 应用使能提供业务资产，如设备BO、告警BO、空间BO等，通过订购和配置使用特定业务功能。 数据使能 数据使能提供数据资产，包括数据模型、数据处理脚本和数据服务，支持人员、设施、车辆等数据的运营。 集成使能 集成使能提供集成资产，如人脸识别服务IO、视频监控IO等，实现业务功能的快速接入和集成。 开发使能 开发使能提供ABC应用开发解决方案，通过Web构建器和元数据引擎，降低开发成本，提升交付效率。 IoT平台 IoT平台实现多设备、多系统的快速接入和统一管理，提升智慧园区的安防防护水平。 视频云平台 视频云平台提供全面云化、数据共享和智能分析服务，实现全网智能分析和系统软件统一部署。 GIS服务 GIS服务通过2D和3D GIS技术，实现数据的时空维度整合，提供统一风格呈现，提升用户体验。 位置服务 位置服务提供室内室外一体化定位方案，实现快速精准找人和资产，提升商家营销效率。 网络服务NaaS 网络服务NaaS挖掘智慧园区价值，提供基础连接服务、安全服务和运维服务，支持多租户和网络健康度管理。 平台+生态 平台+生态战略构建共赢的生态圈，对接多个合作伙伴，提供开发者社区和OpenLab支持。 智慧园区技术方案通过数字化转型，实现园区管理的智能化、可视化和高效化，构建安全、便捷、绿色、高效的园区环境。 ### 基于风光储充的工业园区综合能源系统解决方案及典型案例 #### 一、系统构建 **背景与挑战** 在当前环境下，工业园区面临着多种挑战，包括但不限于能耗浪费、运营成本高、缺乏有效的能源管理和安全机制等问题。特别是对于大型工业园区而言，如上海电气电站集团上海电机厂这样的案例，其拥有巨大的占地面积（约80万平方米）、庞大的生产设备数量（超过3000台），以及巨大的年用电量（约7000万度）。因此，提高能源利用效率、降低成本成为迫切需求。 **构建原则** 针对上述挑战，基于风光储充的工业园区综合能源系统构建遵循以下原则： - **提高可再生能源使用率**：通过引入风力和太阳能发电系统，优化能源结构。 - **与园区深度融合**：确保解决方案与园区的实际需求紧密结合，实现定制化服务。 - **构建停车棚光储充系统**：解决员工的绿色出行问题。 - **采用智慧能源技术**：降低能耗和成本，实现园区企业共赢。 - **削峰填谷**：探索用户侧储能参与需求侧管理，降低用电成本。 - **商业模式示范**：打造低碳绿色园区的智慧能源商业模式。 **系统构建细节** - **源-储-荷功率和容量配比参数**： - 源：2.2MW光伏发电系统、10kW风力发电系统。 - 储：4.02MW/12.6MWh磷酸铁锂电池、70kW/307.2kWh梯次利用动力电池。 - 荷：厂区用电负荷。 - **磷酸铁锂储能系统**：具备高安全性、能量密度、充放电倍率等特点。 - **梯次利用储能系统**：“风光储充”系统，通过本地控制终端实现风力发电机、光伏等资源的有效利用。 - **屋面光伏发电系统**：充分利用园区屋顶空间，安装薄膜CIGS组件，提高新能源利用率。 #### 二、协同优化 **源-储-荷协调运行技术** 为了实现源-储-荷之间的有效协同，采用了一系列协调优化控制策略，具体包括四种主要运行方式： - 场景1：当光伏出力大于用电负荷，且储能未充满时，优先使用光伏电能，并将剩余电能存储至储能系统。 - 场景2：当光伏出力大于用电负荷，且储能已充满时，多余电能通过并网出售。 - 场景3：当光伏出力小于用电负荷，但储能电量能够满足负荷需求时，使用储能供电。 - 场景4：当光伏出力小于用电负荷，且储能电量不足以供电时，则通过电网补充电力。 此外，还通过功率因数调节、无功优先调节等方式进一步优化整个系统的运行效率。 **综合能源智慧管理平台** 该平台系统架构主要包括设备及数据传输层、核心软件层、高级应用层。通过这一平台，可以实现对所有设备和系统的远程监控、智能化最大需量申报、数据可视化等功能，从而提高整个园区的能源管理效率。 #### 三、安全保护 **储能系统的安全设计** 储能系统的安全性至关重要。为此，采用了多重安全设计措施，包括但不限于： - **电气安全**：过欠压保护、过流保护、绝缘保护等。 - **功能安全**：温控系统、消防系统等。 - **机械安全**：材料阻燃等级、机械安全防护装置等。 - **化学安全**：使用新型磷酸铁锂材料、阻燃电解液等。 同时，通过严格的测试标准来验证产品的安全性，例如通过GB、UL、UN、IEC、ISO等国际认证。 **光伏发电系统保护技术** 光伏发电系统的保护技术也非常重要，主要包括变流器过流保护、过温短路保护、漏电保护等。通过软件和硬件双重保护机制，确保系统的稳定运行。 #### 四、运行维护 **远程监控与维护** 通过远程监控系统，可以实现实时监控用户负荷和储能系统的运行状况。这不仅包括数据可视化，还包括智能化最大需量申报、电力运行分析报告等功能。此外，模块化的系统设计使得维护变得更加便捷高效。 基于风光储充的工业园区综合能源系统解决方案通过智能化的技术手段，实现了园区能源的高效利用与管理，不仅提高了能源使用效率，同时也降低了运营成本，为打造低碳绿色园区提供了有力支持。