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看雄安新区打造“未来之城”的智慧能源样板

北极星输配电网  来源:亮报  作者:李璟璐 牛理达  2019/11/6 10:29:28  我要投稿  

北极星输配电网讯:编者按 2019年年初,国家电网有限公司提出融合发展泛在电力物联网和坚强智能电网,打造具有枢纽型、平台型、共享型特征的世界一流能源互联网企业的目标。建设泛在电力物联网为电网赋能,是电网跨越升级的重要途径。今年以来,国家电网有限公司深入推进泛在电力物联网建设,做了很多扎实有效的工作,得到了社会各界和内外同行的广泛认同,取得了阶段性进展和良好效果。本期起,本报推出“泛在电力物联网建设成就展示”系列报道,展现公司系统各单位推进泛在电力物联网建设取得的成效,敬请关注。

十月的白洋淀,天高云淡。

自2017年党中央、国务院决定设立国家级新区以来,被喻为“千年大计”“国家大事”的雄安新区,茁壮成长。雄安新区的建立,对于集中疏解北京非首都功能,探索人口经济密集型地区优化开发新模式,调整优化京津冀城市布局和空间结构,培育创新驱动发展新引擎,具有重大的现实意义和深远的历史意义。其中,面向未来能源发展新趋势,打造智慧、便捷、高效的能源网,对雄安至关重要。两年多来,国家电网有限公司积极服务雄安新区建设,统筹推进坚强智能电网和泛在电力物联网建设,为这座“未来之城”的绿色智慧发展提供了坚强的支撑。

智慧:管控从能源生产到消费末端的每一个元素

深秋时节,五彩缤纷的树叶把雄安市民服务中心装扮得分外美丽。这座智慧、绿色、可生长的园区,是雄安新区设立后建设的首个大型城建工程,主要承担政务服务、规划展示、会议举办、企业办公等多项功能。无论是建设过程中还是投入使用后,雄安市民服务中心都探索形成了国内建筑的创新“试验田”和未来城市的“样板示范区”。

行走在雄安市民服务中心,处处都能感受到“智慧城市”的缩影。京东无人超市、百度无人驾驶汽车、透水的植草砖……这其中,电力作为基本支撑,也具备着“智慧”的基因。

在这座总建筑面积9.96万平方米的园区内,雄安新区供电公司在园区内布局了51口地源热泵、2座能源站、200多个充电桩等,为园区提供综合能源服务。其中,地源热泵、冷热蓄能和污水余温再利用为园区供冷供热,实现园区内能源的绿色、循环使用。

面对近10万平方米的园区级综合能源项目,如何统筹好电、热、冷、水等能源,保障楼宇供能、充电桩运行等安全稳定?雄安新区供电公司综合应用泛在电力物联网关键技术,研发了城市智慧能源管控系统(CIEMS)。这套系统通过在园区内设置的2400余个能源信息采集点位,自动统筹控制全部能源系统,实现横向“水、电、气、热、冷”多能互补控制,纵向“源—网—荷—储—人”高效协同。“这个系统应用物联网、大数据、多能流管理等先进技术,实现能源生产、传输、消费、管控等全过程管理应用,是市民服务中心整个能源生态的神经中枢,为市民服务中心提供电、冷、热、热水等能源的综合供给与监测、智慧调控、需求响应、能效分析等综合服务。”城市智慧能源管控系统研发人员佘家驹解释说。

国电通驻雄安新区办事处主任胡智玮做了一个形象的比喻:“通俗点说,CIEMS就像园区的‘智慧大脑’,我们给它接入了电表、水表、冷热表等设备,可对园区内配电系统、能源站及建筑用能进行综合监测、智慧调控、分析决策、智能运维。从能源生产到消费末端的每一个元素,CIEMS都能管控到。”

此外,CIEMS系统还是园区的“能源卫士”。一旦园区的能源系统出现故障,它不仅能辅助设备运维人员进行故障自动识别、故障原因分析、故障影响分析,自动给出故障处理建议,还能对人员、物资、车辆进行合理的资源调配,实现智能派单。

记者了解到,投入使用后,通过对园区内部能源的智能化综合管理,仅电能一项,CIEMS每年就可为园区节约10%的运营成本。

除此之外,雄安新区供电公司以打造全国首个“泛在电力物联网综合应用示范城市”为目标,加快推动城市智慧能源管理系统研发,全力推进CIEMS家族项目研究部署,打造适用于园区、校园、医院、城市综合体等多场景的智慧能源管控平台,为不同客户提供“量身定制”的能源管理解决方案。

今年9月12日,河北省首个三星级绿色建筑标准中学项目、雄安新区首个永久性房建项目——雄安新区雄县第三高级中学正式落成并投入使用,800余名高一新生正式入学。与此同时,首个校园级CIEMS系统也在雄县第三高级中学成功投运。在学校的监控室大屏上,记者看到,与市民服务中心的CIMES系统相比,校园智慧能源管理系统的界面简单明了一些,除了通过对校园内电、水、气、热等多种能源的全面感知,通过用能分析引导客户智慧用能、节约用能。雄安新区供电公司还与百度、华为等公司共同编制了“智慧教育”“舒适校园”模块,可以通过温度、湿度、空气质量等数据的检测,给学生们营造一个安全、舒适的校园环境。学校物业相关负责人说:“这个系统让很多数据一目了然,方便了我们的管理。尤其是报警的快速定位功能,哪里出现问题可以用最快时间找到,节约了很多人力、物力,也让整个校园更加安全。”

响应雄安数字城市发展要求,未来,CIEMS系统将融入雄安智慧城市系统(CIM),发挥枢纽型、平台型、共享型的特性,为城市智慧、绿色用能发挥更大作用。

CIEMS系统是国家电网服务雄安新区发展、打造国际一流绿色智能电网的一个缩影。集中力量,以最先进的理念、最高的标准、最安全环保的技术,科学规划雄安新区电网建设,供电可靠性和智能化、电气化水平全球领先,使雄安电网成为国际一流的绿色智能城市电网,是雄安新区未来电网的发展目标。建设高度电气化的新型能源体系,打造优美生态环境,泛在电力物联网将让雄安变得更智慧、更绿色、更宜居。

物联:集中整合电网工程建设全部信息

今年年初,《国务院关于河北雄安新区总体规划(2018~2035年)的批复》《中共中央国务院关于支持河北雄安新区全面深化改革和扩大开放的指导意见》相继公布。这标志着雄安新区的规划蓝图已经绘就,这座“未来之城”将从顶层设计阶段转入实质性建设阶段。

城市建设,电力先行。随着各项标准、技术的不断成熟,雄安电网建设也将全面提速。8月20日,雄安新区电力规划设计服务中心入驻雄安设计中心,这不仅标志着雄安新区电力规划设计服务中心正式成立,还意味着雄安电网由规划转向全面开工建设。

雄安新区电力规划设计服务中心是由雄安新区供电公司、国网北京经研院、中国电建上海电力设计院、中国电建河北电力设计院共同搭建的电力规划设计平台,通过整合电力规划设计单位优势资源力量,打造雄安新区电网规划设计研究的“中央厨房”。“雄安新区电力规划设计服务中心将紧跟新区发展建设时序,与雄安设计中心各入驻单位加强工作对接,深化业务交流,汇聚更多更优质的电力规划设计资源,全力服务雄安新区世界一流城市电网规划设计,并为新区城市规划设计提供辅助支撑,为雄安新区建设高供电可靠性、高度电气化、高度智能化的绿色智慧新城贡献力量。”雄安新区供电公司副总工程师兼规划中心主任赵树军表示。

面对建设绿色智慧新城的艰巨任务,为确保集中建设期间的安全、质量和进度,雄安新区供电公司在建筑信息模型(BIM)基础上,研发了雄安电网数字化工程管理平台(EIM),并配套建设了雄安电网工程建设指挥中心。

为推动科研成果尽快落地,同时为雄安电网后续大规模建设提供实践经验,雄安电网数字化工程管理平台已经在河北正定朱河110千伏变电站得到应用。

雄安电网工程建设指挥中心工作组负责人韩阳向记者逐一展示了EIM平台的安全管理、质量管理、进度管理、物资管理、智慧工地等10大功能。韩阳告诉记者,在施工现场,施工人员将佩戴视频摄录功能安全帽,通过人脸识别闸机进场。施工现场的摄像头,将全天无死角地采集现场施工情况,对人员不规范行为实时声光报警;气象感应装置与现场降尘喷淋系统、雾炮机车关联,空气质量指数一旦超标,即自动开启智能化抑尘……在EIM平台上,16项终端采集设备被集中整合,人员信息、施工环境、施工装备、整体进度等工程建设信息全部实现泛在接入,万物互联、人机交互的状态全面感知已经成为现实。

记者在大屏幕上的动态画面中看到,河北正定朱河站110千伏变电站工程通过全程三维可视化设计,做到了“先虚后实、以虚定实”,减少了建设过程的偏差,提高了管理精益化水平,而这些的改变终将推动电网设备从物理资产管理向数字化资产管理转变。

数字化带来的改变不仅是工程质量还有工程建设速度。韩阳告诉记者,以往110千伏变电站的建设周期一般为10~13个月,而正定朱河110千伏变电站的建设时间将在110天左右完成。“每一个电气元件的位置、施工人员在哪里施工都一目了然,大大保障了工程建设质量、提升了工程管理效率。”

目前,雄安新区110千伏及以上所有电压等级的新建、改扩建工程,都将全部应用雄安电网数字化工程管理平台,并在借鉴正定朱河110千伏变电站建设经验的基础上改进完善。

不仅能智慧管控电网工程,在未来雄安智慧城市系统建设中,EIM平台将与雄安智慧城市系统互通互联,在国内首次探索智慧城市系统与电网一张图建设、融合、应用,实现现状电网、在建电网、规划电网的“三网合一”。

共享:创新、合作扩大泛在电力物联网“朋友圈”

进驻新区两年来,雄安新区供电公司为何能从最初的15个人、一切从零开始,到如今电网规划、能源服务、科技创新等各项工作成效初显,成为泛在电力物联网在河北的“雄安样板”?

作为最年轻的供电企业,雄安新区供电公司坚持开放合作的心态,不断扩大“朋友圈”。为了深入贯彻落实国家电网公司“三型”企业发展部署,成立伊始,雄安新区供电公司就不断加强与国家电网“三大院”的交流合作,协助8家产业单位落地新区,形成了服务新区发展的联合工作团队。

不仅如此,雄安新区供电公司还把触角向更外部延伸,先后与清华大学、西安交通大学、重庆大学等高等院校,阿里、百度、腾讯、华为、格力电器、中国交建、中国节能、雄安集团等知名企业,共40余家单位建立高效合作机制;并联合相关单位先后发起成立“雄安城市生成与发展研究院”“APOLLO雄安智能交通研究院”“雄安能源互联网应用产业技术创新联盟”“雄安放心公寓联盟”等平台组织,初步形成了“两院两联盟一工场一实验室”的工作新格局,初步建立起集开发、生产和应用为一体的创新生态圈。同时,雄安新区供电公司聚焦绿色交通、智慧家居、智能互联等领域搭建小微企业孵化平台,探索搭建生命聚合体式的企业共生发展模式,营造央企带民企、大树底下郁郁葱葱、共同服务新区建设的企业发展环境。

据了解,自入驻新区以来,雄安新区供电公司累计对外调研走访已达1000余次,接待调研来访500余次,内外部来访交流近5000余人次。

精干高效的组织结构、开放合作的工作氛围,高频次、高密度的对接交流,带来的是一项项创新成果的涌现。其中,“绿能魔盒”直流屋、直流智慧路灯及低压直流教室等示范项目以及在低压直流关键技术方面取得一系列研究成果,填补了国内低压直流领域多项技术空白。雄安供电公司供电管理中心副主任张龙海介绍说:“随着技术进步,尤其是清洁能源的发展,使用低压直流系统,更便捷、更安全。因此,低压直流更符合潮流走向。”

在雄安新区供电公司的院子里,正对着大门的办公楼前立着一面写有60家单位名字的企业合作墙。企业合作墙灰色基座上写着“凡是过往,皆为序章,让我们在闪亮的日子里怒放”。开放、创新的企业文化激励着这里的年轻人心怀梦想,步履不停。未来,一批依托泛在电力物联网的创新项目将陆续落地雄安,为新区智能发展融入国网智慧,提供国网方案。

原标题:雄安新区:打造“未来之城”的智慧能源样板

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