光伏综合能源解决方案智慧能源管理平台-光储充一体化微网

智慧能源管理平台-光储充一体化微网以“源、网、荷、储、人、物”泛在物联为基础，基于能源大数据平台实现监控子系统和终端设备灵活接入、数据高速采集与信息全面融合，以微应用服务及云边协同新模式支撑区域能源状态全息感知、运行稳定控制、能量优化调度、设备主动运维，最大化接入清洁能源，实现与用户双向互动，引领智能生活，提高电网的灵活性和安全性。视频监控系统智能安防系统智能家居系统智能楼宇系统直流路灯系统变配电网监控交直流配用电监控综合能源设备监控风光储系统监控电动汽车充电系统分布式测控系统区域通信网络5G/4G、近距离无线通信区域通信网络有线、5G/4G、近距离无线区域通信网络有线、5G/4G、近距离无线智能交互与测控一体终端智能网关智能终端智能电表能效终端智能仪表综合监控系统能源运行监控系统能源大数据平台能源监控与管理能源规划运行辅助决策能源运行优化能源运营&运维能源仿真与验证区域智慧能源管控系统多维度，数字化动态综合能源系统平台系统架构基于ARM架构，稳定，实时的完成微电网的管理及调度任务，并兼容EtherCAT，Profibus，Canopen，EtherNET等相关高级协议。丰富的硬件接口,可拓展数字量采集，模拟量采集，通信转接等相关模块。配有专门DSP计算芯片，完成相关电网关键参数、核心算法的快速执行。边缘计算网关三层架构，分别从实时层，数据层，验证层进行分层。模块化，低耦合各个功能，确保根据项目快速搭建。涵盖工业级99%以上的通信协议及自创高速实时总线，ms级快速响应调度。可多套系统级联，内嵌实时数据库提高系统的实时响应。最优化能量调度策略最优化经济运行策略验证层数据层实时调度层故障及警告模块SCADA模块远程访问模块数据存储模块数据挖掘模块能量调度实时数据采集实时数据监控系统保护模式状态机储能单元控制电量计算、统计通信故障解析实时调度、控制多维度，数字化动态综合能源系统平台能源监控与管理依托就地自控子系统和传感采集网络，对各类能源实施进行完整、高性能的实时数据采集，对各类能源设施、系统的运行状态进行集中监控，实现对能源互联网的全面感知、全景展示、预警控制，保障能源安全可靠供应。能源监控显示监视园区的用电、发电、三联供等实时能源参量，直观显示系统运行工况。分析统计园区内发生的能耗分析，支撑优化调度和节能控制。光储充监控监视统计园区风电、光伏、储能、充电情况。运维服务监控展示园区能源服务情况及故障设备运维检修情况。多维度，数字化动态综合能源系统平台学校现有平台情况

学校图文中心五楼建设全校电控监测平台，可实现数据运算及存储，主要设备有服务器14台，存储设备1台，核心交换机2台，防火墙1套，精密空调2台；大屏幕2块，控制台2个。该平台可为客户提供配用电监测、市场化售电、智能化代维、技术节能四大基础业务。目前进行学校部分用电回路的监测，该套系统上传了7台变压器的应用数据，其他由于设备问题还调试成功，无法上传数据。汲取我院原有的配用电监测与管理云系统的优点，借用较为成熟的开放式组态软件平台，先从先监控10kV系统供电网络开始，其次监控400V系统（配电室或箱变）、离网光伏系统，加上用能分析、损耗诊断、异常处置、统计报表等数据分析功能，逐步在院内打造一个本地化平台。系统意义及影响多维度，数字化动态综合能源系统平台项目实施经验和模式将为职业院校从传统教学，向数字化、智能化转型推进智能发展提供经验。通过能源管理平台EMS系统项目建设实施后，将实现能源领域的、数字化、信息化的融合作用，对教育行业的能源管理起到示范作用，通过前瞻技术改变对教育行业的传统管理方式带来新的思路，从而完成能源管理由传统的手工抄表、人工计算方式向信息化、数字化、智能化的方式转变。本项目技术成果可以应用于以下几个方面∶（1）实现学校用能单吨能耗、单吨水耗，此数据可作能耗定额的制定依据，填补了学校用能在这方面一项空白。（2）实现能源数据的自动采集、实时监测，可有效发现能管设备在运行过程中出现的问题，可有效提高能源设备的运行效率。（3）能源数据的采集监测将大大提高了数据的准确性，提高能源利用的透明度，可以直观地发现高耗能区域和高耗能设备，同时可以直接计算出节能效果。（4）通过系统的能耗分析，可以在能源管理中节约15%-20%的能源，可有效降低学校的能源管理成本。投资建设运营合同能源管理节能效益分享第三部分：合同能源管理运营项目投资运营方，通过充电桩充电、光伏发电等赚取绿色收益。学校通过收取电费，分享投资收益。学校职工充电优惠，推动电动出行，促进校园低碳。合同能源管理合同能源管理商业模式1.节能效益分享型在项目期内用户和节能服务公司双方分享节能效益的合同类型。工程的投入按照节能服务公司与用户的约定共同承担或由节能服务公司单独承担。项目建设施工完成后，经双方共同确认节能量后，双方按合同约定比例分享节能效益。项目合同结束后，节能设备所有权无偿移交给用户，以后所产生的节能收益全归用户。节能效益分享型是我国政府大力支持的模式类型。2.能源费用托管型用户委托节能服务公司出资进行能源系统的节能改造和运行管理，并按照双方约定将该能源系统的能源费用交节能服务公司管理，系统节约的能源费用归节能服务公司的合同类型。项目合同结束后，节能公司改造的节能设备无偿移交给用户使用，以后所产生的节能收益全归用户。3.节能量保证型用户投资，节能服务公司向用户提供节能服务并承诺保证项目节能效益的合同类型。项目实施完毕，经双方确认达到承诺的节能效益，用户一次性或分次向节能服务公司支付服务费，如达不到承诺的节能效益，差额部分由节能服务公司承担。4.融资租赁型融资公司投资购买节能服务公司的节能设备和服务，并租赁给用户使用，根据协议定期向用户收取租赁费用。节能服务公司负责对用户的能源系统进行改造，并在合同期内对节能量进行测量验证，担保节能效果。项目合同结束后，节能设备由融资公司无偿移交给用户使用，以后所产生的节能收益全归用户。合同能源管理合同能源管理优势1）学校不需要承担节能项目实施的资金、技术风险，并在项目实施降低用能成本的同时，获得实施节能带来的收益和获取ESCO提供的设备。2）改善客户现金流，客户借助ESCO实施节能服务，可以改善现金流量，把有限的资金投资在其他更优先的投资领域。3）使客户管理更科学，客户借助EPC实施节能服务，可以获得专业节能资讯和能源管理经验，提升管理人员素质，促进内部管理科学化。4）提升客户竞争力，客户实施节能改进后，减少了用能成本支出，提高了产品竞争力。同时还因为节约了能源，改善了环境品质，建立了绿色企业形象，从而增强市场竞争优势。5）节能有保证，ESCO可向用户承诺节能量，保证客户可以在项目实施后即刻实现能源利用成本下降。6）投资回收短，EPC项目投资额较大，但投资回收期短。从已经实施的项目来看，投资回收期平均为1～3年。7）市场机制及双赢结果，ESCO为客户承担了节能项目的风险，在客户见到节能效益后，才与客户一起分享节能成果，而取得双赢的效果。系统介绍

针对学校应用场景，采用多能融合与微网控制技术，对光伏、配网、充电桩、储能等“源网荷储”设备进行深度融合与模块化设计，建设光储充微网系统，促进新能源消纳与绿色用能，平抑电网波动，实现能量双向流动与安全高效运行。项目一：光储充一体化微网系统创新示范项目学校现状—光伏发电长期以来，我校充分发挥校企合作的办学优势，利用我校的电气学院的科研力量，在校园内广泛实施了光伏发电项目。目前学校的总光伏装机容量为164kw，年发电量为164000kwh。学校还计划近期内，在教学楼、图书馆、航空楼等楼宇加装太阳能板，进一步提升清洁能源的占比。光伏发电学校现状—风力发电风力发电项目，位于我校园区的东部，施工周期为2020年1月至2020年5月。该项目主要包括两台2台20KW垂直轴风力发电机组，装机总容量40KW，使用寿命25年。年发电量约73000KWH。风力发电机组分布式电源高效接入和利用运行方式灵活，供电安全可靠电能损耗低，利用效率高变配光储充深度融合模块化设计，工厂化预装有序充电，移峰填谷源网荷储车供需互动高科技产业园新市镇公共停车场科技展馆光储充一体化微网系统系统优势应用场景光储充一体化系统光：学校屋顶铺设光伏。储：建设化学储能，实现能量调节。充：光伏雨棚+充电桩。可实现：丰富而便捷的微电网教学实践为学校提供新能源发电、储能、微电网运行控制等方面的科研帮助。使用绿色电力，推动电动出行，践行低碳校园。系统优势有序充电方案能有效引导协调充电行为，帮助电网削峰填谷，提升配电网使用效率和电网运营能力，实现充电用户与业主（电网）的双赢。项目优势和创新Advantage&Innovate

优势与创新变配光储充深度融合，设备投资降低30%交直流微网柔性交互，用能成本下降30%源网荷储充供需互动，综合用能成本降低15%电动汽车有序充放电，实现新能源消纳、移峰填谷分布式储能广泛参与，实现直流系统稳定、供电可靠无感知并网离网切换，实现重要负荷不间断供电方便校园电动车充电，使用光伏绿电，推动校园低碳出行，助力校园提前实现碳中和。项目三：恒温储能供冷供热校园创新示范项目高校的冷热负荷是用能大户。校园内区域性建筑的能源管控方式和冬夏季供热供冷调控得当，据研究可节能33%以上。因此，采用目前被誉为第五代暖通技术的恒温储能供热校园项目，就基本上可完成河南省机电职业技术学供冷院的碳中和目标，并能够削峰填谷、消纳光伏、创造大容量可中断负荷，在减碳的同时，也践行了学校的社会责任。主要采取相变储能原理。相变储能是利用相变材料的相变热进行能量贮存的一项新型环保节能技术。相变材料是在其本身发生相变的过程中，吸收环境的热量，并在需要时向环境放出热量，而达到控制周围环境温度和节能的目的。相变热（潜热）是同体积材料每摄氏度显热的80倍左右，具有贮热密度高、相变体积变化小等优点。系统结构图Ø工作原理示意图后台监控及能效分析平台学校现状—地源热泵系统图文信息中心的公共阅览区，采用了地源热泵的空调系统。较传统多联机系统，能耗降低了40%左右。我校计划进一步挖掘人工湖的热交换潜力，将实训中心近两万平方米的空间也采取地源热泵的空调系统，该项目目前已完成图纸设计。地源热泵系统学校现状—锅炉低氮改造

锅炉低氮改造项目，主要是对学校的锅炉燃烧机进行改造，并加装低氮排放在线监测。项目实施后，可有效减少空气中氮氧化合物的排放量，降低空气污染。天然气锅炉低氮改造建设成效供暖时：白天通过太阳能给相变蓄能材料蓄热用于供暖，热量不足时在电价谷段时由制热机组补充蓄热。另设低温相变材料收集低温空气中的低品质空气能，转化为0℃以上能源提供给制热机组二次转化，确保制热机组在极低温时热能保证3.5倍以上的能效比。制冷时：制冷机组只在夜间谷价电时工作，电费降低2/3，因夜间温差小，制冷机组效率高，能效比可达3～5倍。其他时段由相变蓄能材料释能制冷，电费较不蓄能方案降低70%以上。项目二：电力节能校园创新示范项目一、广义调容技术降低空载损耗目前学校变压器建设现状学校有一个10KV开闭所，开闭所有两条10KV供电线路，一段由新郑10KV锦学府路3#分接箱经架空线引入AH01高压开关柜，二段由龙湖10KV魏庄一所6板经电缆引入AH22高压开关柜，通常由一段做为专用，二段作为备用线路。10KV开闭所共有22面高压开关柜，两面进线柜、两面PT柜、一面隔离柜、一面母线柜、两面所用变、14面馈电柜（3面备用）。11面馈电柜带23台变压器运行，总装机容量21880KVA。23台变压器，其中学校17台变压器，小区6台变压器。目前小区6台变压器要交接出去。学校17台变压器（2台油变S11型，15台干式SCB10型），总负荷：14710KVA建设内容概述针对高校季节性强、规律性明显等用能特征，运用广义调容技术可有效降低空载损耗。广义调容技术，包括多种形式的单|多变压器运行模式，具体如下：●办公、照明、监控、消防等不宜停电的负荷新增小容量变压器供电，不需三相供电的负荷宜选单相变压器，并可选配调容功能进一步降低损耗。●动力用电用原变压器供电，安装高压切换开关，下班和放假时段自动退出原变压器。建设成效由于高校季节性强、规律性明显等用能特征，所以在寒暑假及法定节假日空轻载时将原变压器切除退出运行，由小容量变压器替代原有变压器进行供电，以降低空载损耗确保安全，可大幅度降低变压器空载损耗，变压器空载损耗可降低60%以上。以400kVA变压器增补30kVA小变压器为例每年可节省约4200度电；若小变压器采