给能源插上智慧的翅膀

　　2016年11月22日，国家能源局发函对《日喀则市清洁能源示范城市发展规划（2016-2020）》进行正式批复。文件指出：“为大力提升新能源在城市能源消费中的比例，特别是提高新能源就地消纳能力，发挥新能源在电力、供热等方面的作用，促进新能源替代传统能源，支持西藏自治区日喀则市开展高比例新能源示范城市创建工作。”
　　《日喀则市清洁能源示范城市发展规划（2016-2020）》（简称《规划》）是中国能建中电工程东北院完成的全国首个“智慧能源”城市规划项目。在雄鹰展翅飞过的辽远高原上，东北院人将“互联网++”智慧能源融入藏区能源发展规划中，为日喀则市清洁能源示范城市建设插上腾飞的翅膀。

用“智慧”点亮高原城市

　　位于我国西南边陲的日喀则市，是西藏第二大城市和宗教中心，也是历代班禅的驻锡之地。日喀则地区平均海拔4000米以上，太阳能资源异常丰富，但由于地处边远，能源建设也存在着电网网架结构不合理、清洁电力外送困难等问题。
　　结合日喀则市的区域优势和能源结构特点，东北院综合运用在电力规划领域的丰富经验和最新研究成果，在《规划》中提出了多个具有创新意义的方案，总体上形成了“一个基础、四个中心”的“互联网+”智慧能源建设体系。
　　“开展日喀则市智慧能源城市建设规划工作，我们从着力解决两个民生问题出发：一是利用清洁能源解决当地群众供暖问题，二是无电县供电问题，并优化了电源结构、改善了负荷特性；同时规划了一批高原地区的试验示范项目，并结合国家电改政策，尝试为推进“互联网+”智慧能源发展探索一条可行的技术和商业模式路径。”东北院副总工程师朱玉林介绍说。
　　为充分利用日喀则市丰富的太阳能资源，东北院在《规划》中设计了太阳能光热热电联产+电锅炉供暖、高原地区多种类农牧光互补等方案。太阳能光热热电联产+电锅炉供暖方案在利用太阳能资源发电的同时，使用光热发电余热进行供暖，不仅能够有效提高太阳能热的利用效率，还可以降低国家的光热电价补贴成本，大大提高了光热电站商业运行的经济性。
　　高原地区多种类农牧光互补方案则能够合理利用太阳能资源和农耕牧土地资源，在光伏发电的同时保证农牧业生产的正常进行。相比普通的光伏电站，农牧光互补方案在减少占地的同时，还能提供农牧业额外经济收入。
　　为解决日喀则市两个无电县的供电问题，《规划》中设计建设两个智能微电网，并计划通过智能电网开展风光储、水光储互补，未来并网等技术及扶贫+投融资商业运行模式的试验。如果该项目按期建成，将成为我国首个高原地区互补型离网微电网，具有极高的示范、试验、推广价值。
　　与此同时，《规划》还计划同步进行能源互联网大数据中心、能源互联网调度交易中心等项目建设，有助于实现更加合理的能源管控和交易，为日喀则市初步尝试建设能源互联网的市场体制机制奠定物质和技术基础。
　　《规划》项目经理李广怀介绍说：“到2020年，日喀则市的清洁能源占比将较2015年提高26个百分点，实现地区清洁能源自给供电比重达到84.5%，完成1600户居民的光伏扶贫工程，实现清洁能源发电减排二氧化碳100吨/年，节约化石能源40万tce/年。”
　　国家能源局努尔·白克力局长对东北院《日喀则市清洁能源示范城市发展规划（2016-2020）》编制工作提出了很高赞誉：“日喀则市在西藏地区战略地位非常重要，区位优势和清洁能源资源优势明显，东北院在规划编制过程中下了很大功夫，就我们所关心的问题都进行了科学的、稳妥的论证，东北院对全国电力发展、清洁能源发展总体思路非常熟悉，规划内容翔实，我觉得很好，能源局表示大力支持”。

“多能互补”实现绿色发展

　　如果说《规划》是东北院为智慧能源城市建设规划的一幅总体蓝图，那么“多能互补”项目则是东北院将智慧能源理念融入工程设计的大胆实践。东北院正在开展的高邮市城南经济新区等多个多能互补综合示范工程，旨在统筹开发、互补利用传统能源和新能源，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。项目建成后，将在提高能源系统综合效率、建设清洁低碳、安全高效现代能源体系方面做出了实质性的贡献。
　　高邮市城南经济新区惠民型多能互补综合示范工程位于江苏省高邮市城南经济新区，总规划面积87平方千米。针对该地区热、电、冷、气四种能源需求，东北院规划了城南新区能源运行监测中心工程，对整个新区中各分布式电源、负荷、电力电子装置等系统运行状态进行监测，结合预测结果与发输配用电运行监测现状，实现多种能源优化配置、协同互补、提升能源利用效率，同时满足经济、减排及节能要求，是高邮新区实现多能互补的核心。
　　在能源供给方面，该项目综合集成规划了太阳能、储能、天然气等多种能源，规划了40MW级“2+2+1”型燃气-蒸汽联合循环供热机组、建设容量为50MWp地面光伏电站和7MWh铅酸蓄电池储能、建设容量为10MWp的屋顶光伏等多项分布式能源建设工程，实现了多种能源优化配置、协同互补。该项目在充分满足能源需求的同时，预计每年将减少排放二氧化硫约 40.1吨，氮氧化物约57.2吨，二氧化碳约24.9万吨。
　　在用电侧，该项目规划设计了光储一体化公交车充电站工程、智慧绿色照明工程、楼宇智能负荷终端工程等。其中，楼宇智能负荷终端工程计划在当地康宝大厦、泰达大厦、吉信大厦、天成大厦、华坤大厦、润扬大厦、智慧大厦、城南新区政府办公楼建设楼宇计划安装能效管理系统，实现用电设备智能化，提升能源供需协调能力，提高能源系统综合效率。
　　项目经理孔繁武介绍说：“该工程竣工后，预计将使高邮市城南新区非化石能源利用比例提高到20.1%，提高天然气分布式能源综合能源利用效率达到90.33%，实现光伏发电全部消纳。一体化综合能量管理系统及光伏电站智能控制系统、燃汽轮机组智能控制系统、充电站监控系统、楼宇综合能源管控系统，智能化设备应用率可达100%，将产生巨大的环境、经济和社会效益。”

能源互联网“智”领未来

　　2016年2月，国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部联合发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》中指出，“互联网+”智慧能源是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合，正在推动能源互联网新技术、新模式和新业态的兴起。
　　东北院顺应国家能源产业改革和“智慧能源”技术发展趋势，发挥东北院在燃气—蒸汽联合循环机组技术领域、新能源领域、智能通信领域、智能电网领域等方面的专业优势，早在2015年7月开始涉入智慧能源技术领域并于11月组建成立了智慧能源技术研发中心，着力开展智慧能源技术研发。
　　一年多来的潜心研究和规划设计实践，使东北院在智慧能源设计规划领域走在国内前列，先后开展了《日喀则市清洁能源示范城市发展规划 (2016-2020)》、《吉林省新能源和可再生能源十三五发展规划》、《吉林省电动汽车充电基础设施发展规划（2016-2020年）》、《锦州智慧城市规划纲要》等7项智慧能源发展规划工作，开展了高邮市城南经济新区惠民型多能互补综合示范工程等多个多能互补综合示范项目设计。
　　此外，东北院还先后开展了青海省玉树州曲麻莱县离网光储电站工程设计建设，并开展了包头智慧能源大厦工程方案设计和沈阳鲁迅美术学院冷热电三联供方案设计。
　　不仅如此，东北院还完成了智慧能源小镇概念设计，规划了包含分布式能源、微电网及配套通信基础设施、综合管廊、海绵城市等基础设施建设，为未来智慧能源小镇建设提供了参考蓝本。
　　“随着‘互联网+’智慧能源工作的不断推进，可以大大改善我国的能源结构，提高清洁能源的比例，抑制不合理的能源消费，提高能源效率，实现电能替代，这对节能减排和当前城市大气污染防治具有重要意义。”朱玉林说。