综合智慧能源服务展示③ | “多能协同 智能耦合”的城市副中心绿色能源站
发布时间：2023-01-18
信息来源：北京国际科技创新中心微信公众号
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- 绿色能源站;水蓄能系统;电制冷;燃气三联供
编者按
综合智慧能源服务是近年来城市低碳建设的新业态新模式，为大规模公共建筑能源利用提供了有效的低碳化智慧化解决方案。北京市拥有一批技术集成度高、服务能力强、商业模式多样的综合智慧能源服务企业，在高校、商业综合体、园区等场景形成了一批服务案例。近日，我们对其中的典型案例进行了解读和展示。今天，我们带您走进北京城市副中心，一起感受“多能协同 智能耦合”的绿色能源站。
2022年供暖季，北京城市副中心含英园社区12个地块儿全部用上了6号能源站提供的“绿热”。能源站项目由北京燃气能源发展有限公司投资、建设和运营，一期供能区域约56.56万平方米，冷负荷需求37.5MW，热负荷需求18.4MW。结合北京城市副中心资源禀赋和绿色能源示范区建设要求，该案例采用“优先利用地源热泵和储能（水蓄能），通过燃气三联供自发电提供能源站基础负荷，辅以锅炉和电制冷调峰”的技术方案，通过“多能协同，智能耦合”，实现了供能系统的“节能、低碳、经济、安全、智慧”。
地源热泵结合水蓄能
实现高比例可再生能源利用
据项目负责人介绍，在负荷大时，该系统以地源热泵承担基础负荷，根据不同情况由燃气三联供、燃气锅炉、水蓄能系统（2万立方米的蓄水池）、电制冷等多种能源方式进行补充；在负荷较小时，地源热泵系统可向水蓄能系统蓄能。地源热泵结合水蓄能技术的应用，为系统提供了超过40%的可再生能源，尤其在冬季供暖、夏季制冷中的贡献分别达到了57%和61%。此外，项目还合理利用当地峰谷电价差，通过蓄能系统来实现削峰填谷，大大降低了运行成本。
能源站实景图
燃气三联供结合热泵系统
提高冬季供热用能效率
通过耦合设计，燃气三联供的低温热可作为冬季地源热泵的补充，在将地源水与低温烟气进一步换热后，85℃烟气降至25℃，实现了烟气消白及深度余热回收，热泵系统效率提高3-5%。与常规供能方式相比，燃气三联供与可再生能源耦合方案减排效果明显，减排率大于25%。
烟气消白对比
此外，为保障系统全生命周期全方位高能效，该案例还通过高效机组选用与多能协同优化控制，实现了能源站（供冷）能耗评价指标EER>5，系统一次能源综合利用效率>2，节能率达29%。
智慧能源管理平台
保障能源系统智慧高效运行
该案例依托“互联网+”技术和信息化手段打造智慧能源管理平台，对电、热、冷等多种能源的生产、输送、消费等各类信息进行智能调度，实现了运行数据监测、系统自动控制、精细化调节和及时报警提醒等功能。
北京城市副中心6号能源站项目智慧能源管理平台
北燃能源技术研发部人员表示，管理平台提供了最优经济运行、最高可再生能源利用率运行等25种运行模式，25种运行模式在不同时段、不同负荷条件下的综合能效和单位的供能成本都不一样，可根据实际需求进行灵活选择。
该案例还打造了由仿真系统和智慧能源管理平台组成的“数字双胞胎系统”，可以在线模拟不同情况下能源站的运行策略，辅助二级平台，实现平台策略库数据相互交互、共享，两者相互验证，相辅相成。仿真系统还具备教练培训功能，项目人员通过该项功能可以快速认识能源站的系统设备，了解系统的动态特性，熟练各种工况。
该案例创建了全国首个多能源技术耦合+智慧能源管理的行政办公区，改变并引领未来的能源供给方式，入选了国家能源局发布的《全国可再生能源供暖典型案例汇编》，对“双碳”背景下推动分布式可再生能源供热，加快燃油、燃煤锅炉替代具有重要意义。
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