校園綜合能源服務(wù)項目如何開展？
以某大學A校區(qū)為例，該校區(qū)占地960畝，建筑面積達到57.5萬m2。本綜合能源服務(wù)項目與該校區(qū)主體工程同步建設(shè)，并于2018年8月投入應(yīng)用。
主要解決方案
綜合能源服務(wù)項目與該校區(qū)的整體規(guī)劃結(jié)合，從整體上制定建設(shè)方案，服務(wù)系統(tǒng)要滿足學校師生的能源需求，同時還要通過科學設(shè)計和建設(shè)，達到優(yōu)化資源配置、提高能源利用率、減少污染的效果。具體來講，其設(shè)計思路如下：
一是堅持科學規(guī)劃統(tǒng)籌兼顧。校園綜合能源服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)，要注重提高校園的整體能源管理水平減少校園運行過程中的能耗，同時降低系統(tǒng)整體運行成本，達到更好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
二是要堅持創(chuàng)新思維做好示范。針對本校區(qū)的綜合能源服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)，首先必須滿足相關(guān)的政策要求，在此基礎(chǔ)上要結(jié)合校園實際進行科學創(chuàng)新，注重推動綠色校園的建設(shè)，進一步提高校園能源利用效率，提高校園能源管理水平。
三是要堅持立足本校突出特色。本項目的建設(shè)施工，要始終從學校實際出發(fā)，注重突出學校特色，建設(shè)具有自身特點的數(shù)字化智能化校區(qū)能源服務(wù)系統(tǒng)。
?構(gòu)建智慧能源管控總平臺
智慧能源控制平臺是校園綜合能源服務(wù)系統(tǒng)的核心，控制平臺能夠?qū)⑾到y(tǒng)運行過程中各個環(huán)節(jié)各個部分的技術(shù)體系進行連接，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對校園能源系統(tǒng)的總體控制。
借助計算機互聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)和設(shè)備，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)管理的數(shù)字化智能化，還可以及時監(jiān)測系統(tǒng)整體運行情況，針對其中可能存在的故障和問題進行反饋，并針對故障進行定位為及時維修打下基礎(chǔ)。此外，控制平臺也是一個開放性集成化平臺，可以根據(jù)需要拓展相關(guān)功能，為學校各項功能的實現(xiàn)提供支撐。
?應(yīng)用新能源發(fā)電技術(shù)
結(jié)合校區(qū)實際建立新能源系統(tǒng)，合理利用自然資源如風能光能等，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，減少煤炭電力消耗，減少對周圍環(huán)境的污染，促進系統(tǒng)整體的節(jié)能減排；還要通過改進能源結(jié)構(gòu)和運行系統(tǒng)，盡量吸收新能源，減少電能升壓降壓過程中的電能損耗，從整體上減少系統(tǒng)能源消耗，促進系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運行。
本綜合能源服務(wù)系統(tǒng)包含分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其裝機容量為2061kW,系統(tǒng)內(nèi)部包含單晶多晶以及多種高效組件等。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要布置在學校教學樓宿舍等頂部，通過匯流箱將其產(chǎn)生的直流電進行收集，并轉(zhuǎn)入逆變器，得到相應(yīng)標準的交流電，就近并入校園低壓配電網(wǎng)，為師生提供電力供應(yīng)。系統(tǒng)還設(shè)計了利用風能的設(shè)備，在學校偏僻的位置配置一臺永磁直驅(qū)型風機，利用風力進行發(fā)電。
此外，還在校園內(nèi)部相應(yīng)位置設(shè)置智慧路燈，這些路燈的能源主要來自光能和風能，不僅如此，還可以結(jié)合學校生活需要，將道路路燈設(shè)計成為充電樁或者實施緊急呼救和無線網(wǎng)的載體，為師生帶來更加便捷的校園生活。
?建設(shè)光電一體化充電站
學校內(nèi)部有大量巡邏車通勤車以及社會車輛，為了滿足這些車輛的充電需求，同時兼顧綠色環(huán)保的要求，在學校適當位置建設(shè)光電一體化的充電站，一方面滿足各種車輛充電需要，另一方面減少汽車的尾氣排放，減少對空氣的污染。
根據(jù)學校停車場的實際情況，在相應(yīng)的停車位上方設(shè)計光伏車棚，吸收光能，并轉(zhuǎn)換為電能，為電動汽車提供清潔便利的充電服務(wù)。
?應(yīng)用太陽能+空氣源熱泵技術(shù)
為了有效利用太陽能以及空氣源熱泵，在學校內(nèi)部的公寓樓頂部還設(shè)計了純銅超導熱管型太陽能集熱器以及高效空氣源熱泵，利用太陽能和空氣源熱泵實現(xiàn)對水體的加熱，為宿舍樓供應(yīng)熱水，滿足學生的生活熱水使用需求。
不僅如此，在熱水系統(tǒng)內(nèi)加入智慧熱網(wǎng)系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)對水溫水壓水位的監(jiān)測，并根據(jù)需要對加熱時間溫度等進行控制。系統(tǒng)還可以實現(xiàn)智能控制，根據(jù)天氣情況優(yōu)先利用太陽能，從而減少對能源的消耗，提高系統(tǒng)節(jié)能效果。
?構(gòu)建智能微電網(wǎng)系統(tǒng)
為了實現(xiàn)對風力發(fā)電光伏發(fā)電的智能控制，還要在光伏風力發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上建設(shè)對應(yīng)的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)不僅能夠有效控制風能發(fā)電和光伏發(fā)電，還可以為相關(guān)的教學活動提供支撐，比如可以為學生研究新型電網(wǎng)技術(shù)提供生動現(xiàn)實的展示平臺，幫助學校在相關(guān)專業(yè)教學發(fā)展方面取得新的進步。
智能微電網(wǎng)系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)混合儲能，還可以根據(jù)系統(tǒng)需要實現(xiàn)智能化數(shù)字化管理，可以實現(xiàn)對新能源接入進行管理，采集相關(guān)的用電信息，及時反映用電故障，實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合節(jié)能等。
智能微電網(wǎng)系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)發(fā)電量以及用電負荷實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高資源配置效率；還可以根據(jù)需要采用相應(yīng)的存儲技術(shù)，從而提高系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性和安全性，在系統(tǒng)運行過程中，采用的光儲一體機技術(shù)可以有效提高電網(wǎng)運行效率。
?應(yīng)用建筑群能效管理系統(tǒng)平臺
為了有效準確及時監(jiān)測校區(qū)內(nèi)建筑群的能耗，設(shè)計對應(yīng)的建筑群能效管理系統(tǒng)平臺，通過對建筑群的監(jiān)測并及時調(diào)整能源供應(yīng)，一方面滿足建筑能源需要，另一方面減少能源消耗，推動綠色系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展。
總體實施效果
該校區(qū)綜合能源服務(wù)系統(tǒng)建成并投入使用以來，截至2019年1月，該系統(tǒng)已經(jīng)累計發(fā)電達到150萬kWh，為全校師生提供熱水共5萬余噸，同時有效減少了能源系統(tǒng)運行過程中的污染物排放。
研究數(shù)據(jù)顯示，在綜合能源服務(wù)系統(tǒng)的幫助下，該校區(qū)可再生能源電力滲透率達到55.8%，這里所說的可再生能源電力滲透率，指的是可再生能源發(fā)電裝機容量與微電網(wǎng)內(nèi)峰值負荷的比值；此外，該校區(qū)的電力自給率達到53.4%，這里的電力自給率指的是清潔能源發(fā)電量與園區(qū)總用電量的比值。供電可靠性達到99.99%。
不僅如此，在綜合能源服務(wù)系統(tǒng)的幫助下，全校能夠?qū)崿F(xiàn)清潔電力的全天供應(yīng)，以及全天的熱水服務(wù)，以及編輯的充電設(shè)備和全覆蓋的網(wǎng)絡(luò)等。這種綜合能源服務(wù)系統(tǒng)投入應(yīng)用以后，得到學校廣大師生的喜愛和肯定。
?經(jīng)濟效益
研究發(fā)現(xiàn)，該綜合能源服務(wù)系統(tǒng)為學校企業(yè)等都帶來了良好經(jīng)濟效益，一是針對新能源進行就地吸收消納，從而有效減少了電量的升壓以及降壓過程中產(chǎn)生的電能損耗以及相應(yīng)的電纜線路損耗，不僅如此，通過智慧能源控制平臺對系統(tǒng)進行管理，可以根據(jù)需要進行能源供應(yīng)，并實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，減少資源浪費，提高系統(tǒng)的整體管理效率。
另外，還可以根據(jù)系統(tǒng)需要實現(xiàn)智能化數(shù)字化管理，可以實現(xiàn)對新能源接入進行管理，采集相關(guān)的用電信息，及時反映用電故障，實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合節(jié)能等。
智能微電網(wǎng)系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)發(fā)電量以及用電負荷實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高資源配置效率；還可以根據(jù)需要采用相應(yīng)的存儲技術(shù)，從而提高系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性和安全性，在系統(tǒng)運行過程中，采用的光儲一體機技術(shù)可以有效提高電網(wǎng)運行效率。
項目在滿足校園“綠色低碳、智慧高效”建設(shè)目標的同時，也實現(xiàn)了經(jīng)濟上可行、總體符合企業(yè)的投資經(jīng)濟指標要求。
?社會效益
綜合能源服務(wù)系統(tǒng)達到了實用的效果，該系統(tǒng)投入應(yīng)用以來，為廣大師生帶來了持續(xù)穩(wěn)定的能源供應(yīng)，而且運行狀態(tài)良好，滿足了師生的生活教學需要，這與傳統(tǒng)的實驗性項目具有本質(zhì)差異。該綜合能源服務(wù)系統(tǒng)真正做到了服務(wù)校園生活的實際效果，達到了良好的實踐應(yīng)用效果。
達到了良好的“節(jié)能”效果。結(jié)合校區(qū)實際建立新能源系統(tǒng)，合理利用自然資源如風能光能等，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，減少煤炭電力消耗，減少對周圍環(huán)境的污染，促進系統(tǒng)整體的節(jié)能減排；還要通過改進能源結(jié)構(gòu)和運行系統(tǒng)，盡量吸收新能源，減少電能升壓降壓過程中的電能損耗，從整體上減少系統(tǒng)能源消耗，促進系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運行。
具有突出特色。示范項目充分考慮了學校辦學特色，將學生培養(yǎng)、輔助科研實驗等學科建設(shè)與能源系統(tǒng)建設(shè)相結(jié)合，在擔負校區(qū)能源供應(yīng)同時成為了師生科研實驗的研究對象、先進節(jié)能技術(shù)的展示及教育平臺，為學校培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)人才提供有力支撐。
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