該“能源魔盒”是由國網(wǎng)上海市電力公司與上海電氣集團(tuán)股份有限公司聯(lián)手打造的智慧能源項(xiàng)目，項(xiàng)目主要包含2.2兆瓦晶硅屋頂光伏和CIGS薄膜車棚光伏發(fā)電系統(tǒng)、10千瓦風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、4.02兆瓦/12.6兆瓦時的集裝箱儲能系統(tǒng)和一套70千瓦/307千瓦時梯次利用儲能系統(tǒng)。項(xiàng)目一期已于今年7月投產(chǎn)運(yùn)行。
“目前看來，‘能源魔盒’可在優(yōu)化企業(yè)用能結(jié)構(gòu)、降低企業(yè)用電成本方面發(fā)揮巨大作用。”國網(wǎng)上海綜合能源服務(wù)有限公司技術(shù)總監(jiān)竇真蘭向記者表示，項(xiàng)目被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)園區(qū)多能協(xié)同互補(bǔ)、能源綜合梯級利用的重要抓手，也是上海工業(yè)園區(qū)綜合能源服務(wù)的典型示范。
風(fēng)、光、儲、充、控多元合一
“能源魔盒”成效初顯
走進(jìn)上海閔行工業(yè)區(qū)，一排排湛藍(lán)色“光伏停車場棚”格外引人注目。“這是由薄膜光伏所覆蓋的停車場頂棚，既能遮陽避雨、方便停車，又可為新能源車充電，大大節(jié)約了工業(yè)區(qū)的電耗。”國網(wǎng)上海綜合能源服務(wù)有限公司營銷總監(jiān)張宇說。
記者進(jìn)一步了解到，該工業(yè)園區(qū)內(nèi)的廠房屋頂基本都安裝了光伏設(shè)備，裝機(jī)容量總計達(dá)到2.2兆瓦，加上10千瓦的風(fēng)電裝機(jī)，預(yù)計運(yùn)營期內(nèi)風(fēng)光系統(tǒng)年平均發(fā)電量為215.2萬千瓦時，自發(fā)自用之外，還能實(shí)現(xiàn)余電上網(wǎng)，較原先年平均發(fā)電量預(yù)計高出8.2%。
▲ 位于閔行工業(yè)區(qū)上海電機(jī)廠內(nèi)的薄膜光伏車棚
“光伏停車場棚、園內(nèi)屋頂光伏系統(tǒng)就是‘能源魔盒’的子系統(tǒng)。”竇真蘭指出，“能源魔盒”其實(shí)就是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、梯次利用電池系統(tǒng)與充電樁設(shè)施的整合，其可通過智慧能源管理平臺，對園區(qū)內(nèi)的能源系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管控。
“梯次利用儲能電池系統(tǒng)”也是“能源魔盒”應(yīng)用的一大亮點(diǎn)。
“一般電動汽車的動力電池使用年限在5—8年，其容量隨著充電次數(shù)增加而衰減。當(dāng)電池容量衰減到額定容量的80%，這些電池就不再適用于電動汽車。但是，退役的電池經(jīng)過檢測、維護(hù)和重組，可以在儲能領(lǐng)域進(jìn)行梯次利用。我們采用了梯次利用儲能電池系統(tǒng)利用退役動力電池，目的就是要將園區(qū)內(nèi)多余風(fēng)電、光伏儲存起來，為園區(qū)提供備用應(yīng)急電源，確保用電安全可靠。” 張宇表示。
據(jù)了解，截至7月23日，“能源魔盒”風(fēng)光共計發(fā)電約13.6萬千瓦時，儲能系統(tǒng)參與能源調(diào)配、吸收新能源電量約1.45萬千瓦時，放出電量約1.208萬千瓦時（園區(qū)總儲能系統(tǒng)參與能源調(diào)配、吸收新能源電量約100.7萬千瓦時，放出電量約88.4萬千瓦時），成效顯著。
“魔盒大腦”全面協(xié)調(diào)源網(wǎng)荷儲用
大幅降低園區(qū)用能成本
光伏、風(fēng)電、儲能設(shè)備的接入，離不開能源管理系統(tǒng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度。記者了解到，區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)接入的單一新能源發(fā)電系統(tǒng)，上海閔行工業(yè)園區(qū)智慧能源項(xiàng)目可通過能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對發(fā)電側(cè)、配電側(cè)及用電側(cè)的統(tǒng)一管控，通過運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時跟蹤、邏輯優(yōu)化等手段，實(shí)現(xiàn)園區(qū)源—網(wǎng)—荷—儲—用的全面協(xié)調(diào)。
能源管理系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，在保證園區(qū)供電穩(wěn)定、綠色、高效的同時，亦提升了園區(qū)運(yùn)行效率，降低了設(shè)備運(yùn)維成本，破解了原先園區(qū)用電能耗高、用電結(jié)構(gòu)不合理、充電樁等設(shè)備接入成本及運(yùn)維費(fèi)用高等問題。
“能源管理系統(tǒng)好比‘能源魔盒’的‘大腦’，通過實(shí)時監(jiān)測‘能源魔盒’系統(tǒng)內(nèi)新能源發(fā)電側(cè)功率、儲能電池容量及各用電負(fù)荷，結(jié)合本地峰谷平電價時段，合理安排各系統(tǒng)最優(yōu)化的運(yùn)行路線，保證項(xiàng)目收益的同時，還能最大化新能源消納水平。這也是上海閔行工業(yè)園區(qū)智慧能源項(xiàng)目最大的亮點(diǎn)。”竇真蘭表示。
記者了解到，在“魔盒大腦”的統(tǒng)一調(diào)度下，上海閔行工業(yè)園的智慧能源項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的高峰時段剛好可與用電負(fù)荷峰值時段完美對應(yīng)，從而大大降低了園區(qū)用電的峰值，削減了變壓器投資；而儲能系統(tǒng)也能充分利用現(xiàn)有峰谷平電價結(jié)構(gòu)、峰谷電差價套利等方式降低企業(yè)用能成本，同時，峰電階段的儲能放電行為，也將進(jìn)一步降低變壓器投資。
園區(qū)成城市節(jié)能主力
綜合智慧能源服務(wù)是必由之路
記者從國網(wǎng)上海市電力公司和國網(wǎng)上海綜合能源有限公司了解到，該公司正計劃將“能源魔盒”進(jìn)一步推廣復(fù)制至上海其他工業(yè)園區(qū)，項(xiàng)目暫設(shè)計為由光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和充電樁構(gòu)建的智慧能源系統(tǒng)，進(jìn)一步助力閔行工業(yè)基地實(shí)現(xiàn)智慧低碳綠色發(fā)展。
▲位于閔行工業(yè)區(qū)上海電機(jī)廠內(nèi)的大型儲能系統(tǒng)
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)園區(qū)是能源消耗聚集區(qū)，占全國總能耗接近70%，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。“對于城市工業(yè)園區(qū)而言，以‘能源魔盒’為代表的綜合智慧能源服務(wù)不失為一項(xiàng)節(jié)能降耗的有效舉措。”竇真蘭表示。
據(jù)張宇介紹，上海閔行工業(yè)園區(qū)目前投產(chǎn)的“能源魔盒”項(xiàng)目一期預(yù)計年平均發(fā)電量可達(dá)215.2萬千瓦時，年節(jié)約標(biāo)煤約665噸，減少二氧化碳排放約1760噸，減少有害氣體排放約1.8噸。
▲上海電機(jī)廠薄膜光伏車棚鳥瞰圖
在竇真蘭看來，參考上海閔行工業(yè)園區(qū)“能源魔盒”實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，充分利用當(dāng)?shù)啬茉促Y源稟賦做好綜合智慧能源管理，是工業(yè)園區(qū)未來發(fā)展的必由之路。而融入5G基站、數(shù)據(jù)中心等“新基建”重點(diǎn)技術(shù)的園區(qū)綜合能源服務(wù)手段，也將是未來工業(yè)園區(qū)節(jié)能降耗、實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要實(shí)施方向。
