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打造智慧樓宇！葛洲壩電力公司辦公樓綜合能源改造分析
中國葛洲壩電力公司辦公大樓坐落于宜昌市沿江大道和東湖二路交匯處，始建于20世紀(jì)70年代。辦公樓建筑共計9層，建筑總面積約為3300m2，因年久失修致使辦公樓出現(xiàn)多處安全隱患，如窗臺檐板鋼筋裸露、塑鋼窗漏水、外墻脫落等。
為較好展示中國葛洲壩電力公司整體形象，突出公司在綜合能源領(lǐng)域的專業(yè)優(yōu)勢，綜合運(yùn)用光伏、儲能、智能照明、智慧樓宇綜合能源管理系統(tǒng)等技術(shù)，將原辦公樓改造為行業(yè)領(lǐng)先的智慧樓宇。通過辦公樓綜合能源項目的建設(shè)，實現(xiàn)了樓內(nèi)多種能源全生命周期在線監(jiān)測、優(yōu)化調(diào)控、運(yùn)行維護(hù)、計量結(jié)算，保證能源智能和智慧供給。
光伏發(fā)電系統(tǒng)
本項目辦公樓屋頂呈波浪形，傾角34°，面積約200m2。為最大程度的利用屋頂面積，光伏組件根據(jù)屋頂傾角來布置，共安裝110塊YL310D－30b型單晶太陽能電池組件，單塊容量為310Wp，總?cè)萘繛?4．1kWp。
設(shè)置1臺SUN2000－33KTL型組串式逆變器(最大輸入直流功率36kW，額定輸出功率33kW)和2臺SK－SU5000E儲能逆變一體機(jī)(最大輸入直流功率7kW，額定輸出功率5kW)。
其中接入SUN2000－33KTL型組串式逆變器的光伏組串由22塊組件串聯(lián)而成，共3個光伏組串匯入逆變器；接入SK－SU5000E儲能逆變一體機(jī)的光伏組串由11塊組件串聯(lián)而成，共4個光伏組串，每2個組串接入一臺儲能逆變一體機(jī)，逆變器交流側(cè)通過電力電纜接至并網(wǎng)配電箱。
據(jù)計算，光伏系統(tǒng)每年發(fā)電量約2．74萬kWh，減少CO2排放約27．32t。
儲能系統(tǒng)
儲能系統(tǒng)既可以作為獨立的單元接入電網(wǎng)，對電網(wǎng)起到削峰填谷、補(bǔ)償無功等作用；也可以與新能源組成風(fēng)光儲系統(tǒng)，平滑發(fā)電側(cè)新能源并網(wǎng)功率。同時，儲能系統(tǒng)還可與新能源發(fā)電系統(tǒng)在負(fù)荷中心組成微網(wǎng)系統(tǒng)，提升電能質(zhì)量、提高供電可靠性。
為提高能源利用效率，本項目在建設(shè)34.1kWp光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，同時建設(shè)兩套5 kW容量的儲能裝置，組屏布置于一樓配電室內(nèi)。儲能裝置包括:逆變器、蓄電池及相關(guān)附件。當(dāng)光伏系統(tǒng)發(fā)電時，儲能逆變器優(yōu)先向蓄電池充電，蓄電池充滿后余電上網(wǎng)；當(dāng)市電停電及光伏系統(tǒng)未發(fā)電時，蓄電池通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電后給辦公樓重要負(fù)荷供電。
智能照明系統(tǒng)
智能照明系統(tǒng)是利用先進(jìn)的電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù)，對供電系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控與跟蹤，自動平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度，改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗，提高功率因素，降低燈具和導(dǎo)線的工作溫度，以高能源效率確保建筑物不同場所獲得理想照明。
本辦公樓共9層，每層設(shè)置一個照明箱，共計37個照明回路。每個照明回路配置一套智能照明控制終端，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程指令控制。每3層采用一個無線網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)通訊和管理智能照明控制終端。無線網(wǎng)關(guān)與核心控制器進(jìn)行通訊，實現(xiàn)與整個綜合能源管控系統(tǒng)互通互聯(lián)。
該系統(tǒng)可通過設(shè)置照明回路的開啟數(shù)量及順序以達(dá)到不同的燈光環(huán)境，實現(xiàn)照明的智能情景控制。同時該系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，在電梯廳、公共走廊、衛(wèi)生間等區(qū)域安裝智能測控器，即可實現(xiàn)人體感應(yīng)控制照明自動通斷。
智慧樓宇綜合能源管理系統(tǒng)
智慧樓宇綜合能源管理系統(tǒng)集樓宇設(shè)備的監(jiān)控、調(diào)度、分析、管理于一體，縱向網(wǎng)絡(luò)貫通、橫向數(shù)據(jù)融合。智慧樓宇能源管理系統(tǒng)定位“平臺化、自動化、信息化和智能化”四個方向，努力實現(xiàn)“安全、舒適、節(jié)能、增效”四個目標(biāo)。本項目設(shè)置一套可視化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的綜合能源管理系統(tǒng)。
該系統(tǒng)通過云平臺對辦公樓能源信息進(jìn)行采集、存儲、展示、計算和分析，主要實現(xiàn)以下功能：
1)實現(xiàn)對屋頂光伏系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，響應(yīng)“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、就近消納、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運(yùn)營模式。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對光伏組件、蓄電池組、逆變器的監(jiān)測，根據(jù)光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測、功率預(yù)測和優(yōu)化運(yùn)行等數(shù)據(jù)的分析，達(dá)到光伏發(fā)電高效利用和系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。
2)實現(xiàn)對變配電、照明、消防、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、供水管網(wǎng)等子系統(tǒng)的大融合，匯總后由云平臺統(tǒng)一調(diào)度。
3)采用實時能源監(jiān)控、分項能源統(tǒng)計分析、優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，實現(xiàn)減少能源消耗。通過重點能耗設(shè)備監(jiān)控、能耗費率分析等多種手段，使管理者能夠準(zhǔn)確掌握能源成本比重及發(fā)展趨勢，制訂有針對性的節(jié)能策略。
4)實現(xiàn)建筑最優(yōu)管理和指揮，優(yōu)化能源效益，降低樓宇運(yùn)營成本。
5)監(jiān)控辦公環(huán)境舒適信息，主要包括環(huán)境的溫度、濕度、空氣質(zhì)量指標(biāo)等。
6)具有開放的兼容性，保證后期接入的子系統(tǒng)(例如新能源汽車充電樁等)能接入樓宇綜合能源管理智能化系統(tǒng)。
