张栋顺

国家电投集团综合智慧能源科技有限公司综合智慧能源研究中心主任

张老师的分享主要分为三个部分：

1、碳中和背景与现状

2、产业园区综合智慧能源解决方案

3、国家电投良好实践

01 背景与现状

2020年11月《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中指出，生产生活方式绿色转型、完善能源产供销体系，建设智慧能源系统，推动能源清洁低碳高效利用等一系列的建议。当前全球的碳排放量当中，我国仍排在首位，中国、美国、印度几大经济体的碳排放量占比已经达到了世界的一半，其中煤炭占比达到了60%左右，清洁能源的占比偏低，这个能源结构是对我们下一步实现2030/2060碳排放目标一个极大的挑战。

国家级开发区从主导产业方面看，主要包括传统汽车及新能源汽车制造、食品与生物医药、电子信息和通讯、建筑、电力、冶金、精细化工、商业、金融、现代服务业等，无论是从工业总产值占全国的比例，还是从产业能耗方面看，开发区在节能减碳方面都肩负着重要的责任。

02 产业园区综合智慧能源解决方案

张老师提到，产业园区的用能特点主要有以下几个方面：

一是能源系统较为分散，产业园区内的用户通常是自建能源系统来满足自身的生产办公的要求，能源系统的这个利用效率较低。

二是能源品种的需求种类较多，包括电、热、冷、汽、水等。同时能源需求的负荷量也较大而且集中。

三是能源管控的智慧化水平相对较低，尤其是早期在80年代即开始设立的开发区，存在着系统效率低、设备老旧技术落后、系统的维护成本高等一系列的问题。

针对以上产业园区的用能特点，国电投提出了综合智慧能源解决方案的总体思路，即：以规划先行做好顶层设计，因地制宜充分利用地区的资源禀赋，遵循技术先进安全可靠的原则。重点围绕以下4个方面：

一是节能高效，要尽快淘汰老旧落后的分散的功能系统，优先采用集中功能并且采用清洁高效的功能系统和设备来提高能源的利用效率，节能减排。例如可以建设区域集中供能系统，包括利用天然气、多联供的机组等，实现电、热、冷、汽等供应，同时通过能源梯级利用可以提高能源利用效率，实现节能减排。

二是清洁低碳，也是充分利用地区的资源禀赋，包括风、光、地热等等。利用热泵、分布式光伏、分散式风电等清洁能源来替代化石能源，提高清洁能源占比，同时对交通系统（物流车、客运车、工程机械车辆船舶等）也实现车辆用电或者氢能的替代。

三是安全可靠，构建风+光+储等多能互补的功能体系，提高能源的自给率，保证能源系统的本质安全。

四是智慧用能，建设统一的能源管理系统，可以实现能源自寻优配比、智慧化、集约化的管理。国家电投集团目前开发的综合智慧能源管控与服务平台可以实现源、网、荷、储、用各个环节的预测分析，实现节能率10%~20%以上，同时可实现电、热、冷、汽、水等多种能源的一个高效协同供应，实现最优的一个配比。系统还可以协同新建系统与原能源系统的高效有序运行，实现能源站的无人值守，减少运维管理人员成本近40%。

03 综合智慧能源良好实践

综合智慧能源是以数字化、智慧化能源生产、储存供应消费和智慧化管理服务为主线，向终端用户提供综合能源一体化的解决方案，可以实现横向“电、热、冷、汽、水、氢”多品种能源协同供应，纵向实现“源、网、荷、储、用”等各环节之间的互动优化，构建能源生态体系。同时要构建两张网，一张网是“物联网”，一张网是能源的服务互联网“务联网”，并实现两网的无缝衔接，构建能源生态体系。

综合智慧能源的优势，一是可以实现能源的清洁化，充分利用风光、地热等清洁能源的资源，最大限度的来提高可再生能源占比。二是可以实现用户用能成本下降，为用户提供更经济便宜的能源。三是可以通过产业带动拉动能源相关产业的协同发展，包括氢能、储能等等相关产业。四是可以实现能源的数字化、智慧化转型，提高能源的智慧化管控水平，提升用户的用能体验。

国家电投围绕着4大类型24个典型场景开展了整体解决方案的研究，包括智慧城镇型、产业园区型、集群楼宇型和能源基地型。其中产业园区型包括8个子场景，里面有街区，空港、港口、海岛、高铁站、园区储能、智慧社区、工业园区等。

专栏1 广州市南沙区综合能源规划

南沙区在能源结构方面存在着能源消费总量均超标、煤炭的消费比例达到了60%以上，同时区域内的能源系统的智慧化水平相对较低等痛点，具体项目规划在以下几个方面：

一是进行智慧城市的顶层设计，利用能源流全覆盖的特性，构建多智流的网络，实现智生产、智生活、智生态。二是全面提高当地的能源的自给率和清洁化水平。三是在工业、建筑、交通等领域开展节能降耗，推广绿色建筑和集中供冷。四是打造大湾区氢能的产业枢纽，助力绿色交通体系的建设，大力推动电动汽车和氢能汽车产业的发展。通过规划南沙区在2025年能源的消费强度将降低到0.32吨/万元GDP。到2035年，能源消费强度将降低到0.26吨/万元GDP。

专栏2 北科产业园多能互补集成优化项目

北科产业园的总建筑面积是6.3万平方米，园区内原有一套分散式的供能系统。我们通过对锅炉空调等系统的优化，采用了一套天然气冷、热、电三联供机组，一套100千瓦和500千瓦时的蓄电池储能终端，同时打造了智能的光、储电一体化的车棚，以及4台分散式的风力发电机组。

另外打造了一套能源管理系统。通过这套综合智慧能源系统解决方案，系统可以实现综合能源利用效率达到82%以上。同时也通过智慧管控系统的精细化管理，实现系统的自动寻优，节能率达到30%以上。初步估算目前该项目每年可以减排二氧化碳约1500吨左右。

专栏3 宁东可再生能源制氢化工园区综合利用项目

宁东化工园区目前是氢气用户，对氢气的纯度有较高的要求。原来制氢的方式通常是采用甲醇的裂解制氢，规模小经济性也比较差。同时甲醇裂解也存在碳排放增加的问题，该园区碳排放的指标已经达到了上限，如果没有清洁的滤清的来源，将影响到整个园区产业的发展。解决方案是采用当地丰富的光资源，一期是建设10兆瓦的分布式光伏，配套1000立方米每小时的电解制氢，也就是打造了一套绿色电力制氢执行体系，为园区提供清洁低碳绿色的和经济的氢气产品，同时也利用氢气储能的这个特性，解决了园区新能源波动的问题，每年可减排二氧化碳是1.8万吨。

专栏4 上海浦东前滩天然气分布式能源项目

上海浦东前滩是世界级商务区，对于能源供应保障要求标准非常高。国电投打造了一套天然气冷、热、电三联供，匹配电制冷系统、热泵系统、储能系统等多元的一个功能系统，可以为园区内217万平方米的建筑提供电热冷等服务，同时具有能效高、清洁环保、安全性好、经济效益好等优势，该项目每年可以减排二氧化碳约8000吨。

专栏5 福建平潭综合智慧能源项目

福建平潭是国家级的综合实验区和自贸区，按照整体规划分步实施的发展思路，构建全岛的综合智慧能源体系，建设南北分布式能源站两座，以及配套的管网工程，末端的能源服务站是10座，可以实现供热的负荷是120万千瓦，同时依托平潭周边的资源，开发海上风电、屋顶光伏、充电桩等项目，并开展海洋能源开发研究和前期工作。

专栏6 广东珠海横琴综合智慧能源项目

广东珠海横琴项目是全国全球最大的网、源合一的区域供冷项目，覆盖面积达到100多平方公里，为新区的用户提供电冷热水等产品与能源增值服务。

采用燃气、蒸汽联合循环与综合智慧能源末端能源站相结合的方式，同时是典型的区域集中供暖的项目，有效的降低了用户供冷设备的投资，也提高了供冷系统的效率，降低了用户成本，该项目每年可以减排二氧化碳约3万吨。