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新基建|国家电网经营区域内“多站融合”项目盘点

北极星输配电网  来源:北极星输配电网整理    2020/5/29 17:52:06  我要投稿  

北极星输配电网讯:国网安宁桃树村多站融合建设项目投运,该项目各单元运行正常,标志着甘肃全省首家集光伏、储能、充电及5G大数据中心于一体的融合站正式全面投入运营。

据了解,国网安宁桃树村多站融合项目是在传统变电站的基础上,融合光伏、储能、数据中心和充电站功能,是国网甘肃综合能源服务有限公司推进“新基建”战略部署、服务低碳经济发展的切实行动,对构建电动汽车服务生态圈具有重要的示范作用和深远意义。

该项目占地约5799平方米,共设120千瓦直流充电桩(一机两充)23个,共计46把充电枪,可同时为46辆新能源汽车充电;分布式光伏发电184.62千瓦时,采用自发自用余电上网模式,基本可以实现100%全消纳;500千瓦时储能站一座,在光伏发电容量无法满足充电桩需求时放电提供所需电能,以及5G通讯基站及大数据中心站1座。

该多站融合项目遵循开放合作,共建共赢的建设原则,通过修改通用设计对原站进行合理改造,使原本需要5处选址的建筑用地压缩在同一空间,极大地节约了土地资源。创新打出“充电站+数据中心+光伏储能”并配套5G基站的“组合”,为建设“新基建”示范项目和拓展综合能源服务提供数字动力、不断释放经济增长潜力。

据了解,多站融合项目建成投运后,该充电站平均每天充电68次、充电量1370度,客流量充电量环比增长20.32%。

据悉,“多站融合”是指在已有变电站资源的基础上,融合建设数据中心站、充换电站、储能站、5G基站、北斗基站、光伏站等,通过深挖变电站资源价值,对内支撑坚强智能电网业务,对外培育泛在电力物联网市场,推进共享型企业建设。综合市场需求、技术成熟度、资源匹配度等因素,数据中心站最具规模化发展前景,可形成靠近电力公司的边缘计算资源,是泛在电力物联网建设的必备数字基础设施。

2019年,国网信息通信产业集团有限公司启动多站融合运营中心建设,全面支撑国家电网有限公司多站融合专项工作。

作为国家电网多站融合业务主要支撑单位,国网信通产业集团委托所属北京分公司牵头组建多站融合联合工作组,加强资源聚集、协同合作。根据多站融合运营中心建设方案,电信运营商、互联网企业等客户将业务统一注入国网信通产业集团北七家云数据中心,并依托多站融合业务管理平台进行多站融合站点间的业务分发,实现客户业务一点部署、全网可达。核心互联网数据中心(IDC)承载存储型、计算型业务,边缘IDC承载实时及大带宽业务,实现云边协同。通过联网运营,可形成规模化运营资源,提升市场竞争力,同时有利于省级电力公司及地市公司多站融合业务快速开展,从而推动公司多站融合业务高质量发展。

据了解,多站融合运营中心,可通过展示变电站辅控、无人机巡检等电网边缘应用以及云视频、云游戏、工业互联网和AI视频监控等商业化边缘应用的成效,引领客户实际感知建设多站融合运营平台的商业价值和开展联网运营的重要意义。

据了解,站内架构是打造高效高质的站间及云边协同架构的有力基础保障。利用变电站间的多站分布式逻辑融合,在数据中心站层面,基于云计算技术的核心和边缘计算的能力,在边缘位置建立弹性云平台,与中心云和物联网终端形成“云边端三体协同”的端到端技术架构,把网络、存储、计算、智能化数据分析等工作放在边缘处理,使边缘计算满足本地需求的同时缓解带宽和云端数据压力,并通过实时加工为云端提供高价值数据。

“多站融合”的市场化运营

“多站融合”以提高资源利用效率、促进业务跨界融合为目标,具备开放共享、深度协同的资源和数据服务能力。

以北方某多站融合项目基于上述“统一规划、统一设计、特色化建设”模式及其运营思路进行项目成本及收入测算。该项目结合周边负荷现状及未来规划,以当地大数据中心为核心,规划建设2×63 MVA的110 kV智能变电站、10MW/20MWh储能站、120 kW一体化大功率直流充电桩75台、1640 kW分布式光伏电站、10个边缘数据中心。根据多站融合项目建设规模,该项目建设投资8643万元,其中边缘数据中心投资50万元、储能站投资5995万元、充电设施投资1600万元、分布式光伏电站投资998万元。项目运营期为10年,营业收入包括储能站峰谷购售电价差和调峰调频收入4898万元;分布式光伏电站以平均日照小时数1400h,发电效率逐年降低2%测算营业收入1575万元;充电站以日均充电车辆400辆,充电服务费0.45元/kWh的标准测算营业收入3260万元;边缘数据中心以50面机柜,开通率由运营初期60%逐年增至100%测算营业收入2730万元。综上,该项目总营业收入 12463万元,运营成本约1717万元,考虑到项目回收前期建设投资8643万元,运营期结束后项目净收益2103万元,投资回收期为8.1年,具有较高的投资经济性。

基于云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术,整合各类市场资源对变电站、充换电(储能)站、边缘数据中心站、5G通信基站、北斗地基增强站、分布式新能源发电站、环境监测站等多站进行融合化建设和精准化运营,为能源用户、通信用户、电网企业及政府等其他市场主体提供多元化、互动化、定制化的服务,提高市场活力和经济发展驱动力,具体的运作模式如下图所示。

对于规划及建设期,为避免规划冲突、产权纠纷等问题,方便后期运营,应采用“统一规划、统一设计、特色化建设”的模式。由电网企业或其他电力基础设施产权单位依据电力场站、杆塔沟道资源情况,统筹平衡各站建设需求,对边缘数据中心站、充换电(储能)站、5G通信基站、北斗地基增强站等在电力基础设施上的空间布局、配套供电系统等进行统一规划和设计。基于此,可由电网企业、多站投资主体、具有电力及信息通信等行业的跨行业融合化建设优势的机构,依据各站建设需求进行特色化建设。

对于运营期,应制定分阶段的运营思路。运营初期,可在投资少、见效快、条件成熟的区域开展多站融合试点,并基于变电站新建或改造需求优先建设边缘数据中心站、充换电(储能)站和5G通信基站,面向政府和各类企业提供多样化服务。①面向政府侧,基于公安、城管等委办局专业化监控、监测设备的安装需求,通过多站融合建设可提供电力场站及杆塔沟道租赁、监控监测设备安装及一体化运维等服务,相应收取基础设施租赁费、设备安装费及运维费。②面向企业侧,基于通信运营商、铁塔公司的5G基站布点需求及互联网企业的业务布局需求,通过多站融合建设可提供电力场站及杆塔沟道租赁服务、5G设备安装及运维服务,边缘数据中心机柜租赁服务、充换电站售电服务、储能站售电及电网调峰调频等辅助服务,相应收取基础设施租赁费、 5G设备安装费和运维费、机柜租赁费、充换电服务费、储能售电及辅助服务费等。

运营步入成熟期后,多站融合进行全面推广及应用,并面向政府侧和企业侧提供深入业务的数据增值服务,支撑智慧城市、工业互联网及智能家居等的建设和应用。

看似丰厚回报与收益的背后,都是假定应用场景的有效市场化运营。(部分内容整理自皖电动态、国家电网报、供用电杂志)

甘肃

2020年4月23日,随着国网甘肃省电力公司和中国电信甘肃公司多站融合数据中心交付暨揭牌仪式的顺利举行,经过8个月的努力奋战,国网系统内首个户外式大中型多站融合数据中心站兰州110千伏砂坪变数据中心正式交付投运。

国网甘肃省电力公司多站融合业务,核心是以大中型数据中心加分布式小型室内站的模式迅速布局甘肃省云数据及云计算产业,形成“核心+枢纽+边缘”的三级数据中心体系,为建设省级能源大数据中心奠定基础,并逐步发展成为省内重要的云数据硬件及平台的提供商、服务商。

兰州110千伏砂坪变多站融合数据中心是以该变电站可复用站址资源,改建632平米旧仓库而成,共投产7千瓦机柜172面。自2019年8月开工建设以来,国网甘肃电力克服施工难度大、工期紧、新冠疫情等影响,科学施工,合理安排,于2020年3月底完成项目建设工作,并于2020年4月3日通过验收。

山东

日前,山东省出台数字基础设施建设的指导意见,《意见》指出要升级智能融合的传统基础设施,其中包括全面推广智慧能源基础设施。开展“多站融合”建设试点,依托变电站建设分布式数据中心站、储能站、5G基站和北斗卫星地面基准站,促进变电站闲置空间资源共享利用。

浙江

国网浙江综合能源服务有限公司对浙江嘉兴多站融合试点示范能源站工程设计采购施工总承包项目公开招标

山西

2019年8月13日,位于山西省太原市迎泽大街的220千伏迎西变电站多站融合示范工程竣工。迎西变电站将在传统变电站的基础上,增设数据中心和充电站,构建能源流、业务流、数据流“三流合一”的泛在电力物联网典型应用场景。

厦门

国内首个在开关站增设5G基站和边缘计算站的“多站融合”配电站房项目完工,使天湖开关站集电网开关站与5G基站、边缘计算站于一体,不仅具备传统配电站房的供电功能,还实现了周边5G网络覆盖,并可提供边缘计算、物联网等技术服务。

这一项目由福建厦门供电公司、国网信息通信产业集团有限公司、厦门信息集团与厦门移动共同打造,充分利用配电富余空间,打造配电+5G+边缘计算节点的泛在电力物联网重要基础设施,可在高清视频、内容分发网络、云游戏、视频监控等业务场景进行应用。

该站提供的基于边缘计算的视频图像预处理服务,将提高视频分析的速度和效率,在城市治安、交通出行、应急管理等方面发挥重要作用,提高城市安全预警与治理效率。

工业物联网也将从天湖开关站获益,边缘计算节点将满足其数字化、网络化、智能化需要,提供工业可视化分析、物联网数据分析、智能制造在线诊断和专家服务等综合服务。

此外,供电网络的用电信息采集、配电自动化、机器人巡检等也能获得5G技术支撑,实现物联技术在配电网络的有效应用,提高运行维护的精细化管理和智慧化决策水平。

辽宁沈阳

5月17日,记者在国网沈阳供电公司66千伏应昌变电站看到,原有的电力通信增高架上又有了一个新的“小伙伴”—一台5G通信传输设备。电力施工人员告诉记者,如果算上此前刚加载的非集装箱式多站融合数据设备,该站已成为东北首个“变电站+数据中心站+5G通信基站”的“多站融合”示范变电站,目前已投入运行。

黑龙江

2019年8月27日,国网黑龙江省电力有限公司与中国移动通信集团黑龙江省有限公司就“多站融合”深度合作进行洽谈。双方将秉承资源共享、优势互补、互惠互利的理念,在5G基站建设、边缘计算、网络服务、移动云等方面深化合作,推动泛在电力物联网建设与5G业务协同发展,共同打造“数字龙江”。

作为国家电网有限公司第一批“多站融合”建设试点单位,国网黑龙江电力充分利用变电站闲置空间,建设“变电站+数据中心站+通信基站”的泛在电力物联网重要基础设施,可为政府部门、企业提供数据产品和行业解决方案。

目前,国网黑龙江电力已在哈西、哈东、城乡3座220千伏变电站内建设数据中心站、4G/5G基站、北斗卫星基准站。数据中心站现阶段仅开展互联网数据中心主机托管、机柜租赁、带宽出租等,通过专业管理和运营,为客户提供场地、机房环境、设备资源、网络带宽租用等服务。通信基站将面向运营商开放变电站站址资源,建设4G/5G宏站、微站,也可结合数据中心站提供5G移动边缘计算服务器部署区域。工业物联网也可从中获益,边缘计算节点将满足工业客户不断变化的业务条件与需求,解决工业现场大量异构设备和网络带来的复杂性问题,实现现场多元异构数据的实时接入与可靠传输,节约运营商网络、存储和计算等成本。

江苏

2019年9月5日,江苏首个多站融合综合站点——无锡220千伏红旗变电站以焕然一新的面貌投入运行。与传统变电站不同的是,该站集合了变电站、充电站、数据中心站、5G基站和北斗基站的功能。

220千伏红旗变电站地处无锡太湖新城核心区,紧邻太湖国际博览中心。红旗变电站多站融合试点不仅盘活了变电站的站址、通信、电力等资源。

最充分利用变电站土地资源的是建在变电站门口的电动汽车充电站。该充电站占地80多平方米,总容量为530千瓦。8个充电桩前停满了正在充电的电动汽车,一定程度上满足了该区域电动汽车的充电需求。

“一般相隔400~500米,我们就需要布点一个5G或4G基站,才能覆盖到区域内所有移动信号用户。”中国移动无锡分公司规划技术人员王岚介绍,“为了在太湖国际博览中心区域设置移动基站,我们前期选址花了很长时间。为响应政府共建共享基础资源的要求,供电和移动携手合作。红旗变电站所处的位置不仅是移动基站最佳选址,还能节约数万元的基站选址费用。”

安徽

安徽省首个电力多站融合项目—始信路数据中心站预计今年底整体建设完成,具备对外运营条件。该站将集合光伏电站、电动汽车充电站、储能站、数据中心、城市5G通讯站功能为一体,对于合肥市“泛在电力物联网”试点建设将起到示范作用。

始信路数据站原规划为电动汽车充电站,在不改变原整体布局的前提下,合肥供电公司选择在此试点,升级打造为省内首个“多站融合”项目。

根据规划,项目利用站内屋顶等空间区域安装太阳能光伏面板,建设88千瓦光伏电站。原电动汽车充电站升级安装16台直流快速充电桩与8台交流充电桩,满足合肥市经开区公交车与电力公务抢修等车辆使用需求。同时综合利用原电动汽车充电站与新调拨的蓄电池,建设为容量达5.14兆瓦储能站。站内剩余场地则建设改造为数据中心站,与通讯运营商合作共建5G基站,面向社会和相关行业提供资源运营服务。

目建成后,该站不仅将成为我省电力首个“多站融合”项目,同时也将成为国内先进绿色可循环“微电网”示范项目--光伏电站发出的绿色电能提供电动汽车充电站、数据中心站和通讯基站使用,多余电能进入站内储能站,形成“光触充一体化”微网系统。系统纳入虚拟电厂调度范围,参与合肥电网统一调度,实现更大范围内能源综合利用。

2020年4月28日,经过数据测试,合肥供电公司滨湖新区中海开闭所、玉龙路变电站两座数据中心站同时投运。这是安徽省首批电力多站融合项目,是响应国家“新基建”战略落地的实践,对于合肥智慧城市建设将起到重要推动作用。

在不改变原整体布局的前提下,合肥供电公司利用中海开闭所和玉龙路变电站等一批传统电力供应站点的基础资源,试点升级打造为省内首批2座集合光伏电站、电动汽车充电站、储能站、数据中心、城市5G通讯站功能为一体的“多站融合”项目,深度契合国家“新基建”战略中5G基站建设、新能源汽车充电桩、大数据中心等内容。

本次投入商用的两个站点面向社会开放,与国内知名互联网企业共同合作,实现了“大数据”计算能力综合共享。“深入滨湖新区客户需求中心,可以进一步提高大型互联网企业和基础通信运营商服务器边缘计算能力,有效加快区域通信和互联网速率和质量。”合肥供电公司互联网办公室负责人介绍。

宁夏

2019年12月12日,国网宁夏电力有限公司银川城市能源互联网综合示范工程——110千伏丰登变电站“多站融合”项目投运。

110千伏丰登变电站位于银川市金凤区宁安大街与沈阳路交汇处。该站运用云计算、大数据、空间地理信息集成等技术,在现有变电站的基础上,融合充换电站、数据站、北斗地基增强站、5G基站、云边协同系统,为周边7万余户居民、中小微企业及高科技产业提供电力和增值服务。

“建立北斗地基增强站后,北斗系统信号覆盖半径达10千米,定位精度达2厘米。”银川供电公司互联网办公室专责马一凯举例说,“比如变电站一项任务要求工作人员在某间隔区域内完成,若有人脱离区域,即使只进入危险区域1厘米,系统都会自动报警,大幅提高了现场安全管控水平。”通过北斗地基增强站,丰登变电站可实现动态厘米级和静态毫米级精准定位。

110千伏丰登变电站“多站融合”项目是国网宁夏电力泛在电力物联网建设重点项目,也是银川城市能源互联网综合示范工程试点建设项目,于8月起开始建设。今年年初,银川供电公司在阅海商务区规划建设110千伏双电源、10千伏“两供一备”、用户双接入“三双”目标网架,实现任一变电站全停负荷100%转供、供电可靠率达99.9992%的目标。同时,该公司新建电缆通道1.9千米,构建“三横两纵”电缆通道格局,支撑多站融合、智慧小区、配电全景感知应用等城市能源互联网示范项目。随着110千伏丰登变电站“多站融合”项目建成,银川市核心区域网架将进一步完善,助力城市电网资源优化,为区域目标网架搭建奠定坚实基础。

重庆

在重庆江北的110千伏沙沟变电站,国家电网公司首个云边协同多站融合试点项目进入运营阶段。

重庆江北沙沟110千伏变电站利用站址室内空间,一期重点覆盖重庆市国际展览中心及周边地区,并在中国国际智能产业博览会期间支撑会展全业务应用。该变电站是国网重庆市电力公司首个投运的多站融合项变电站,同时更是国家电网公司首个利用变电站站内空间建设的多站融合项目,也是国家电网公司首个实现云边协同、联网运营的多站融合项目。

目前,国网重庆市电力公司与信产集团紧密合作, 在110千伏沙沟变电站多站融合项目中共同构建了“共商共建共营共赢”的商业模式,该变电站已为腾讯云游戏、爱奇艺视频、CDN(内容分发网络)下沉节点提供计算、存储等服务。通过云边协同,可极大提高游戏、视频等用户体验,并带动新业务发展。

上海

2019年4月15日,位于上海浦东张江科学城内的35千伏殷家浜变电站“多站融合”示范工程正式开工。

殷家浜变电站将在传统变电站的基础上,融合数据中心和储能站的功能,形成能源流、业务流、数据流“三流合一”的泛在电力物联网典型应用场景。

储能站本期配置容量为3.78兆瓦/7.65兆瓦时的储能设备,投运后可有效进行削峰填谷,使殷家浜变电站主变最高负载率从目前的重载状态降至70%左右,同时提升地区电网供电能力。数据中心本期配置24台服务器柜,投入应用后,主变油位、红外温度、暂态电压等大量设备状态信息将由终端采集,并以数据形式上传至中心进行储存并加以利用。此外,数据中心还可以提供服务器租赁,支撑综合能用服务相关业务开展。

配合储能站和数据中心,殷家浜变电站此次改造同步预留一座5G基站铁塔和6面通信屏位,打出“变电站+储能站+数据中心”并配套5G基站的“组合拳”,为建设泛在电力物联网和拓展综合能源服务提供有效的资源和手段。

据介绍,本次改造保持现有变电站规模不变,将通过修改通用设计对原站进行合理改造,使原本需要三处选址的建筑用地压缩在同一空间,极大地节约土地资源。


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