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智慧園區(qū)—綜合能源運行規(guī)劃和自動化輔助決策方法

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隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術、可再生能源技術的發(fā)展，電力改革進程的加快，開展綜合能源服務已成為提升能源效率、降低用能成本、促進競爭與合作的重要發(fā)展方向。面對綜合能源服務的巨大市場，電網(wǎng)和能源企業(yè)正努力構建以電為中心的能源服務平臺，更好地滿足客戶需求。

與此，國家電網(wǎng)新時期《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建議大綱》相應提出大力培育和發(fā)展綜合能源服務，打造智慧能源綜合服務平臺。

設計一套規(guī)劃智慧園區(qū)綜合能源運行使用的自動化決策方法，提出規(guī)范方案、投資回報、運維方案，打造具備國際一流水平的智慧園區(qū)綜合能源管理平臺，集綠色能源運行管理、能量使用和交易管理的一體化解決方案。

綠色能源運行以光儲充為核心，但不限于能源的接入種類，能量的收集、存儲和利用的方式。

實施的內容包括但不限于：

一、園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設計系統(tǒng) 
設計一套智慧園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設計系統(tǒng)，可以根據(jù)待設計的園區(qū)建筑信息和電能使用信息，輔助人員規(guī)劃設計一個園區(qū)的光伏接入和儲能方案。具體實現(xiàn)形式和載體不做限定，包括以下幾點內容： 

1. 光伏系統(tǒng)設計規(guī)劃 
- 光伏發(fā)電的總容量、光伏組件（光伏板）的形式、單容量、安裝布置方式和設備清單 
- 逆變器的選擇：并網(wǎng)方式、單個逆變器的容量 

2. 儲能系統(tǒng)的設計規(guī)劃 

- 儲能必要性論證：儲能或不儲能 
- 儲能形式和設備清單 
- 儲能管理：采用電池儲能時的充放電管理 

3. 配電系統(tǒng)設計規(guī)劃 
- 整個園區(qū)配電網(wǎng)結構拓撲，包括光伏、市電、儲能及其他接入電源的管理和余電上 網(wǎng)的并網(wǎng)方式 
- 配電系統(tǒng)的保護和自動化管理及設備清單 

4. 一體化管理云平臺 
- 光伏系統(tǒng)管理：至少包括光伏發(fā)電量、光伏板運行情況、逆變器運行情況管理 
- 電力監(jiān)控系統(tǒng)：至少包括系統(tǒng)運行單線圖、實時運行參數(shù)、通訊網(wǎng)絡情況管理和遠程控制 
- 園區(qū)耗能監(jiān)控：重點關注高用電負荷設備的能耗監(jiān)測 
- 儲能系統(tǒng)管理（采用儲能時） 
- 結合地區(qū)電價提出市電接入時段的管理

5. 充電設施（樁）設計運行管理 
- 充電樁的類型（功率大小、適用車輛類型和充電方式）、數(shù)量和場地配置和設備清單 
- 充電樁的計費管理 

6. 投資成本和回報率 
- 總投資、投資方式和回報率 
- 光伏系統(tǒng)總投資成本、總收益和回報率 
- 儲能系統(tǒng)投資成本、折損率和經濟效益（采用儲能時） 
- 配電系統(tǒng)總投資成本

 二、虛擬園區(qū)綜合能源實施規(guī)劃

基于先自用后并網(wǎng)的原則，根據(jù)所提供的虛擬建筑信息和電能使用信息（詳見以下【基本信息】），采用“ 園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設計系統(tǒng)” 設計出該園區(qū)的綜合能源設計方案，并計算出投資成本和投資回報率。

 三、園區(qū)綜合能源虛擬現(xiàn)實輔助規(guī)劃設計 
- 通過虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)園區(qū)光伏板布置、安裝可視化 
- 配電系統(tǒng)連接和通訊網(wǎng)絡可視化

該園區(qū)建設采用一系列最新的環(huán)保材料和系統(tǒng)，其中包括ABB領先的電動汽車快速充電站，旨在打造綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展工業(yè)園區(qū)的典范。項目所在地由參賽隊伍自主確認。 

參與模擬投資規(guī)劃的虛擬園區(qū)該園區(qū)，建筑總占地面積195,380平方米，有9棟單體建筑，月均電能使用總量1,631,353kWh，月度最高電能使用總量1,744,816kWh。 

各建筑的建筑屋頂可利用面積和月均耗能信息如下： 
（建筑屋頂可利用面積和園區(qū)各建筑耗能信息將通過郵件方式提供給各參賽小組）

參賽者可以根據(jù)自身特點和擅長，對任務進行組合，設計一套智慧園區(qū)綜合能源輔助規(guī)劃設計仿真系統(tǒng)。并根據(jù)所提供的虛擬園區(qū)信息，進行論證，綜合考慮投資和經濟效益，提出分階段或一次性投資的方案。鼓勵利用ABB產品搭建必要的輔助驗證或測試系統(tǒng)。 

參賽選手需要完成的基本任務要求和提交內容如下： 

評定考核任務完成情況，方案完整性和可擴展性（復制性）。方案投資總成本和投資回報周期（或者系統(tǒng)生命周期內的投資回報率）是考核的關鍵指標。

其他影響因素，如創(chuàng)新技術： 
- 光伏系統(tǒng)/配電設備的柔性接入 
- 光伏組件安裝傾角優(yōu)化設計、光能的追蹤 
- 提升發(fā)電量的設計 
- 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析的使用 
- 創(chuàng)新的逆變、儲能方案 

- 中壓電氣產品：https://new.abb.com/medium-voltage/zh 
- 低壓電氣產品：https://new.abb.com/low-voltage/zh 
- 太陽能逆變器：https://new.abb.com/power-converters-inverters/zh/solar