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最多用能机会 最低用能成本 最大用能收益 看华为构建的综合智慧能源低碳园区方案

来源:中国电力新闻网 时间:2022-08-05 17:07

  最多用能机会 最低用能成本 最大用能收益

  看华为构建的综合智慧能源低碳园区方案

  ——2022综合智慧能源大会华为团泊洼智慧碳园区综合能源服务项目入选优秀项目案例

  苏睿  虞燕丽 李稙

  “打造综合智慧能源智慧园区华为样板,不仅仅以能源电力的绿色低碳为最终目标,而是要把能源利用、生产生活、平台技术、人工智能有机结合为一个灵动的多元生命体,真正实现比特和瓦特深度融合的智能构想。

2022年综合智慧能源大会暨优秀项目案例发布会华为展台

  7月27日,2022 年综合智慧能源大会暨优秀项目案例发布会在山东烟台召开。论坛聚焦“发展综合智慧能源 助力新型电力系统”主题,深入探讨“双碳”目标及新型电力系统背景下综合智慧能源高质量发展现状及生动、先进的案例,旨在更好地服务能源电力绿色低碳高质量转型。

  会上,华为携园区全光网络、园区数字平台、园区设备及能效管理、碳管理等综合智慧能源领域的 “科技利器”亮相,并依托AI及网络数字网架的建设经验为综合智慧能源产业园区建设出谋划策,赋能多元互联的能源电力数字网构建,助力综合能源服务探索与实践。

  “双碳”战略下园区场景终端用能用户痛点:成本增加+用能可靠性+用能安全性

  2021年,国务院发布《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,明确要求产业园区和产业集群循环化改造,推动公共设施共建共享、能源梯级利用、资源循环利用和污染物集中安全处置。鼓励建设电、热、冷、气等多种能源协同互济的综合能源项目。明确的政策趋势引领了一系列能源电力市场的积极反应。在电价,用能项目领域都很快产生影响。国家发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》中要求,居民用户尖峰电价上浮范围为20%左右,工商业用户全部入市,电网代理上浮1.5%。政策赋予了用户更大的用能空间,用能成本增加。但对于产业园区用能用户来说,降低用能成本,确保用能机会,由专业运营团队定制可落地“双碳”方案是最大的诉求。

  从能源利用角度看,纵观我国2000年2020年GDP、能源总量、单位GDP能耗变化趋势,2012年前我国的能源利用的处于粗放型阶段。华为技术有限公司架构主任工程师伊洋表示,从2012后 我国GDP仍保持较高速增长的同时,能源总量下降4%、单位GDP能耗下降到0.8以下,表明我国能源利用进入低碳、精细化阶段,其实在2011—2012年我国“7+1”碳市场已经开始孕育,只是当时这种改变还并未引起重视。

华为架构主任工程师伊洋在大会做主题报告

  结合能源利用趋势的变化,我们进一步分析综合能源领域的变化,综合能源市场空间的变化从2012年的3000亿、4175家节能市场主体到2020年市场空间翻5倍、市场主体翻2倍,可见用能方式的低碳化、精细化趋势是推动我国能源事业迅速崛起的主要因素。

  从政策引导来看,2007年修订《节能法》支持合同能源管理机制到2018年再次修订节能法支持电力需求侧管理能源市场的交易品种和服务品种不断增加,从合同能源管理的“节能服务”到能源托管的“节能服务+能源供应”再到综合能源服务的直售电、分布式能源,逐步扩展到综合能源运营的需求响应、绿电、多能服务等等,变化趋势已再明晰不过;

  从行业趋势看 2015年以后的电力改革,电价的传导机制逐渐完善,电价和能源市场的联动是综合能源的市场支撑,能源行业从能源为商品的时代跨越到以能源服务为商品的时代;

  从技术方案层面,2017年综合能源服务以节能改造为主2018年-2020由于光伏、储能技术的成熟,新能源建设成为主要方案;2021年出现了短暂的数据上云方案但由于数据上云方案并没有直接解决能源消费者的关键痛点快速地过渡到了产消一体聚合运营方案

  并且开始和节能公司的业务实现交叉。节能公司和能源供应的主体在这个市场携手走到今天,殊途同归。

  从商业模式看,2017年以前商业主体以节能公司为主,2018年后发电企业与电网企业融入市场,节能公司开始逐渐开展能源供应服务,电网和发电企业在提供能源供应的同时也开始了节能服务,两个不同维度的服务主体,殊途同归。

  分级分布+边缘计算+多维协同+区域物联+全AI

  绿色智能方案可信可控

  政策要求、成本收益和用能安全关乎产业工业园区的生存、发展、可持续的三大根本问题。针对问题,华为综合智慧能源服务的方案以云计算、大数据、AI技术为基础,构建产业园区零碳业务的操作系统,实现高效的多能调度、有序用能和智慧运营。智能应用系统集园区能效管理、园区智能管理、碳管理、能源运营、综合管理功能于一身,凸显分级+多园区+多能和运营弹性拓展的特点;智能中枢系统将园区核心服务统一接入、统一运维,通过PaaS和LaaS网络技术搭建,以强大的平台建设统一的数据服务,实现统一AI框架、统一开发工具、统一运行环境,以软件定义终端。在通信网络建设中,运用IP+POL技术构建绿色+超宽+低时延+高可靠+便捷运维的园区能源/融合通信网络,实现统一连接方式和统一的数据模型。

  通过链接网络框架云边端协同,实现源网荷储设备接入/台账/模型/状态/升级/退运以数字化形式贯穿始终。从便利性来看,设备一插入网、一跳入云、遗忘可视是直观表现;从安全性角度来看,可保证物联网安全接入、安全通信、安全管控。从智能性看,终端触网识别实现边缘业务自治,设备根据业务状态自动调整传输管道状态,亦可远程监控、配置,故障定界定位。

  在AI技术应用方面,应用边缘计算+AI,实现用能自主调优,从而达到系统节能;应用大数据+AI深度学习,通过人工智能算法实现源网荷储预测和调度最佳经济性和安全性。使源网荷储多能一体化、产消一体化,提高可再生能源使用率,园区综合用能成本最优。光伏发电、风力发电、CCHP 、地源热泵、生物质发电就近消纳、横向协同。打破信息壁垒,将物联网、5G、大数据、云计算、AI等技术应用到能源系统中,实现能源资源数字化和开放协同;打破商业和市场壁垒,构造能源共享经济,实现直购电、需求响应、虚拟电厂等运营增值变现。

  此外,园区碳中和方案覆盖全业务+全生命周期,使得园区生产全程碳数据可监测、碳足迹可追踪、碳管理可视化。

  综上,方案的设计最终目的可以用三个一体化概括,多能应用一体化、源网荷储一体化、产销一体化。生产园区的痛点不是单一的痛点,需要全盘考虑;源网荷储也不只是电力的模式,而是多种能源互补的模式;产销一体化则最终通向市场后,使所有参与者收益最大化。

  园区-平台-运营

  与综合能源服务运营商共成长

  基于上述方案特点,我们进而看向华为方案的商业模式。对于工业生产园区而言,设备运维、清洁能源、多能互补、绿色出行、碳排放属于基础服务能力。在实现低碳绿色智能的路径中,需要以华为构建的综合能源服务基础平台为基础,与运营商共同维护 ,并共同搭建资本平台。细化分析运营模式来看,充电桩、新能源、虚拟电厂、需求响应、碳交易业务等指标都体现着此商业模式的运营能力。

  传统单一服务的盈利能力低,互动实现价值增值,碳归一才能实现社会价值。在这个趋势中,传统服务与能源服务能碳互动,包括直售电服务、电能质量治理服务、综合能效服务等基础必备服务和包括新能源厂站服务、虚拟电厂服务、碳交易服务的运营增值服务,由低盈利性到高盈利性全部涵盖在内。

  华为方案的商业模式总体来说可分为三个阶段。大体来说可概括为:通过基础服务降本增效、提升粘性;打造运营增值1.0平台,构建生态、盈利分成;挖掘能源大数据价值、碳价值,实现运营增值2.0。直购电运营、电能质量治理、设备运维服务、新能源厂站运营收入、充电桩运营收入、需求侧响应运营、虚拟电厂运营则都是具体的实现方案,共同撑起这个模式,实现收益最优化、最大化。

  华为团泊洼综合能源智慧服务低碳园区案例综合上述构建的基本精神,在众多案例中脱颖而出,入选《综合智慧能源优秀项目案例集2022优秀案例》。

  团泊洼综合智慧园区架起云边端协同的多能流能量和碳资产一体化运营管理平台,用多能流调控的方法优化AI算法和仿真平台。运用F5G无源光网和授时型网关,打造出源网荷储一体化交直流柔性可调的园区配电网。

  团泊洼项目在商业模式、运营方式上做了创新探索尝试,扩充互动主体、交易市场、收益类别,形成“能源-碳-资金”的闭环运行模式,全面降低园区业主的用能成本,降低投资方的融资成本,提升了运营的收益能力。团泊洼项目中,园区业主和运营商共享运营收益,实现商业闭环。通过单园区智慧低碳园区综合能源平台,利用AI算法实现园区综合用能最优,制定完备的碳管理方案,满足单园区业主用能成本减低诉求,带来收益;此外,通过多园区聚合运营平台,利用多园区AI聚合算法,实现负荷-能源-碳聚合,在电力市场和碳市场进行虚拟电厂交易、需求响应交易、碳交易,最终实现运营价值。

  综合上述提到的一系列综合智慧能源服务平台和架构的设想,团泊洼智慧园区已经从多个方面进行了初步探索,对于具体问题的拓展建设还在实践过程中,在建设的过程中探索,对于综合能源服务网络、平台、模式的不断优化,终点不是科技的堆砌,而是用科技的手段完成更人性化、更细致的用能服务,和公平、绿色、低碳、智慧、安全的新型用能概念。

  伊洋认为,在综合智慧能源服务的新时代布局中“云边端协同、多级聚合、云边+AI数字平台是打破多能边界、能碳边界、产消边界的关键技术,是实现源网荷储一体化、能碳一体化、产消一体的主要手段;BJOJBO等灵活开放的商业模式是推动综合智慧能源服务项目快速落地、实现商业闭环的必然选择;“园区+平台+运营”的生态构建形式,是以园区业主需求为导向、以平台为手段、通过运营获得增值的技术创新和商业创新的源动力。

综合智慧能源十大优秀推动者与行业专家合影

  未来华为将持续探索、攻关新技术难题,持续不断为综合智慧能源解决方案打造更多的鲜活案例“双碳”目标的新型电力系统不断贡献基于比特之力的创新解决方案

责任编辑:周小博  投稿邮箱:网上投稿

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