中新天津生态城智慧能源“组合拳”：变电站供能、储能站储能、虚拟电厂精准控制
发布日期：2020-06-30 来源：国家电网报 作者：鲁佳乐 潘晶 浏览次数：171
摘要：中新天津新城共包括集中式储能站、主动配电网、绿色公共建筑等10个项目。今年9月新城正式建成后，示范区内综合能源利用效率将达到国际领先水平，清洁能源消费将达到90%，供电可靠性大于99.999%，相比新城外的用电客户户均节能15%以上。万物生机勃勃的初夏，这座渤海岸边的生态城市也将“绿潮”涌动。
日前在天津举办的第四届世界智能大会，主题为“智能新时代：创新、赋能、生态”。建成10周年的中新天津生态城集中体现了这一主题，运用了大会展出的一系列科技成果。生态城建成区绿化率达50%，看得见的绿让这里环境宜人；同时，风能和太阳能等看不见的清洁能源也发挥了巨大价值，让这里“绿潮”涌动。
从2010年中新天津生态城智能电网综合示范工程开工，到2020年智慧能源新城落成，国网天津市电力公司贯彻国家电网有限公司部署要求，持续创新探索，为生态城发展提供坚强能源保障，为居民的美好生活提供充足绿色电能和优质高效服务。
6月23日，第四届世界智能大会在天津“云”启幕。轻点鼠标进入“云”展厅，东南侧白绿色相间、圆顶环状的区域就是“国家电网”展厅。通过应用电脑模拟、VR影像技术，国网新能源云、带电作业机器人、“零能耗”智慧建筑、智慧车联网平台等7项电力领域科技成果均在线上展示。
“云”展厅线上展示的科技成果，在线下的中新天津生态城都已开始应用。近年来，国网天津电力在生态城选取面积约8平方千米的惠风溪示范区建设智慧能源新城。新城共包括集中式储能站、主动配电网、绿色公共建筑等10个项目。今年9月新城正式建成后，示范区内综合能源利用效率将达到国际领先水平，清洁能源消费将达到90%，供电可靠性大于99.999%，相比新城外的用电客户户均节能15%以上。万物生机勃勃的初夏，这座渤海岸边的生态城市也将“绿潮”涌动。
智慧能源“组合拳”助城市发展
6月5日，位于天津中新生态城东部的集中式储能电站项目已完成420根桩基施工，储能站主体建设正在进行。
储能电站内布置10座储能集装箱成套设备，场站还将建设遮阳棚光伏系统1套，峰值容量94.08千瓦。项目建成后，能为生态城电网提供调峰、调频、电力需求响应服务，有效促进生态城新能源消纳，紧急情况下还可提供1万千瓦时的备用电量。
紧挨着集中式储能电站，有一座蓝顶白墙的建筑通过两回10千伏专线与储能电站相连——这是2019年4月投产送电的110千伏游乐港智慧变电站。作为生态城的第二座110千伏变电站，该站在物联网新技术手段的加持下实现智能向智慧的升级。全站部署了6大类1508个感知终端，具备主辅设备监视及缺陷自主预警、联合巡检、一键顺控等功能，实现对站内设备状态和外部环境状态的全息感知。
目前，国网天津电力正围绕智慧电网应用场景开展5G规模化应用工作。天津电力信通公司运检中心工程师李达透露，未来该公司还将在生态城部署无人机和智能巡检机器人等设备，依托5G通信、北斗导航等技术，大幅拓宽智能巡检覆盖面，提升作业效率。
在生态城，还有一座“虚拟电厂”。电网的各类源、荷、储资源加装物联感知终端，将各类资源高效聚合，形成一个虚拟的可控能量集合体，像“真实电厂”一样参与电网调峰、调频辅助服务和电力市场交易等。中新天津生态城供电服务中心主任秦丽杰介绍，目前虚拟电厂项目已完成虚拟电厂系统的开发，系统已接入49户公共资源用户，可调负荷2.637万千瓦，可以有效协调电网供需平衡，促进各种能源资源的优化配置。
变电站供能，储能站储能，虚拟电厂精准控制，能源调节“收放自如”，共同打出一套智慧能源“组合拳”。“受益于适度超前的电网建设，中新天津生态城供电可靠率达到99.999%。2017年至今，生态城用电量每年以30%的速度递增。”秦丽杰说。
数据“全掌握”为美好生活充电
在中新天津生态城流动的不仅有电能，还有数据。
“电热水壶功率大于平均值，建议更换！”6月16日，家住中新天津生态城季景园的周先生在网上国网APP“用能攻略”模块中，看到了家中单个用电器的用电量与使用建议。
给周先生支招的“用能攻略”是由国网天津电力开发的基于新型智能电表的智能量测系统。这个系统能通过负荷辨识技术采集电器运行中电流、电压、谐波等变化特性值，并结合预设的电器特征库，利用边缘计算和大数据技术识别电器负荷类型。
目前，中新天津生态城季景峰阁、季景园等小区已试点安装506块新型智能电能表。客户享受到智能量测系统提供的节能诊断、电器评价等智慧互动增值服务，户均节能达到10%。
智能量测系统让客户对用电“敏锐察觉”，主动配电网则让客户对配网故障“毫无察觉”。
中低压配电网是电网连接客户的“最后一公里”。国网天津电力在香堤苑等4个小区部署上千套传感终端设备，只为全面掌控电网“最后一公里”的运行情况。主动配电网具有中低压配网状态全感知、配网异常状态准确预警、停电信息主动推送、故障状态主动抢修等功能，经测算，抢修效率同比可提升25%。
“在实施主动配电网之前，如果在上班时间发生配电低压侧故障造成停电，那得等到居民回家以后才能发现并报修，等待运维人员驱车前往开展抢修，可能一晚上就这样过去了。”滨海供电公司供电服务指挥中心副主任刘慧芳介绍，通过建设主动配电网，配网一旦发生故障，故障信息第一时间就能被安装在低压配电线路的各类传感器监测到，电力维修人员立即开展抢修，居民下班到家可能都不知道发生过用电故障。
智能量测系统、主动配电网采集的数据最终汇聚在生态城能源大数据中心。在中心监测大屏上，一股股“能源流”的背后是生态城不断涌动的“数据流”。“目前，生态城能源大数据中心与生态城智慧中心实现数据对接，已经归集生态城水、电、气、热4类能源数据和人口、经济、交通等7类城市运营数据。”滨海供电公司数据中心副主任王斌说，“在疫情防控期间，大数据中心发挥了重要作用，完成新区企业复工率、居民返程率分析报告。在新型基础设施建设推进过程中，大数据中心还将辅助充电桩规划选址，让充电桩布局更合理，居民出行更便捷。”
在中新天津生态城，智慧图书馆、行人守护系统、智慧电梯等触手可及，便利了人们的生活。智慧电网也正以更先进的电力科技为美好生活充电。
绿色“全覆盖”为美丽天津赋能
第四届世界智能大会召开前夕，中新天津生态城甘露溪公园内的绿色能源公建项目全面落成，成为居民休闲娱乐的新去处。该项目探索出了绿色能源高效利用的新模式。
“我们建设了光伏路面系统、光伏座椅系统、智慧路灯系统和绿色公建能源集控站。其中，光伏路面系统安装总面积150平方米，总安装功率达到20.25千瓦，初步安装4个光伏座椅、2个光伏垃圾桶和4座智慧路灯。”滨海供电公司数据中心工程师乐坤介绍说，项目以多场景集群化绿色能源发电、多母线直流微电网为载体，采用全方位、多场景、集群化发电模式，促进新城绿色能源与公共建筑的深度融合。
驾车行驶在中央大道上，随时都能感受到这座城市的“绿色基因”。大道上的光伏面板正汲取着阳光的能量，这条光伏大道建成于7年前，整体绵延6.5千米，年均发电量1110万千瓦时，年均减排二氧化碳1.1万吨、二氧化硫50吨。远处橘红色的彩虹桥旁，除了一幢幢拔地而起的高楼，还有一座座风力发电机连绵矗立，为城市带来清洁风电。
坐落在中央大道一侧，4月中旬落成的“零能耗”智慧建筑通体洁白，屋顶整齐排列着60片共20千瓦的光伏板。走进小屋，零能耗建筑运行管理系统上实时显示着小屋当前状态：“当前总负荷1.43千瓦，发电功率14.62千瓦，其中8.73千瓦反馈给电网，剩余电能储存到储能电池中。”当天，采用光储一体化设计的小屋以智能模式运行，可根据能量供、储、需状态情况自动分级切除负载、限制空调使用等，综合能源转换效率达到95%以上。
未来，在中新天津生态城，电网状态能被全息感知，远在千里之外也能对屋内家用电器的“一举一动”尽在掌握，不用报修的主动抢修成为常态，机器人作业日益普遍，新能源汽车充电更加便捷，零能耗技术向大型建筑推广……随着国家电网公司与天津市政府签署的战略合作协议落地实施，越来越多人将享受到更加绿色和智能的用能生活。
原标题:智慧能源新城 “绿潮”涌动 ——国网天津电力服务中新天津生态城发展侧记