選題二：智慧園區—綜合能源運行規劃和自動化輔助決策方法
發布時間：2019-07-04作者：ABB（中國）有限公司
智慧園區—綜合能源運行規劃和自動化輔助決策方法
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隨著互聯網信息技術、可再生能源技術的發展，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展方向。面對綜合能源服務的巨大市場，電網和能源企業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，國家電網新時期《泛在電力物聯網建議大綱》相應提出大力培育和發展綜合能源服務，打造智慧能源綜合服務平臺。
設計一套規劃智慧園區綜合能源運行使用的自動化決策方法，提出規范方案、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、園區綜合能源輔助規劃設計系統
設計一套智慧園區綜合能源輔助規劃設計系統，可以根據待設計的園區建筑信息和電能使用信息，輔助人員規劃設計一個園區的光伏接入和儲能方案。具體實現形式和載體不做限定，包括以下幾點內容：
1. 光伏系統設計規劃
- 光伏發電的總容量、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：并網方式、單個逆變器的容量
2. 儲能系統的設計規劃
- 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. 配電系統設計規劃
- 整個園區配電網結構拓撲，包括光伏、市電、儲能及其他接入電源的管理和余電上 網的并網方式
- 配電系統的保護和自動化管理及設備清單
4. 一體化管理云平臺
- 光伏系統管理：至少包括光伏發電量、光伏板運行情況、逆變器運行情況管理
- 電力監控系統：至少包括系統運行單線圖、實時運行參數、通訊網絡情況管理和遠程控制
- 園區耗能監控：重點關注高用電負荷設備的能耗監測
- 儲能系統管理（采用儲能時）
- 結合地區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
- 光伏系統總投資成本、總收益和回報率
- 儲能系統投資成本、折損率和經濟效益（采用儲能時）
- 配電系統總投資成本
二、虛擬園區綜合能源實施規劃
基于先自用后并網的原則，根據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“ 園區綜合能源輔助規劃設計系統” 設計出該園區的綜合能源設計方案，并計算出投資成本和投資回報率。
三、園區綜合能源虛擬現實輔助規劃設計
- 通過虛擬現實技術實現園區光伏板布置、安裝可視化
- 配電系統連接和通訊網絡可視化
該園區建設采用一系列最新的環保材料和系統，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、可持續發展工業園區的典范。項目所在地由參賽隊伍自主確認。
參與模擬投資規劃的虛擬園區該園區，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）
參賽者可以根據自身特點和擅長，對任務進行組合，設計一套智慧園區綜合能源輔助規劃設計仿真系統。并根據所提供的虛擬園區信息，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。
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，如創新技術：
- 光伏系統/配電設備的柔性接入
- 光伏組件安裝傾角優化設計、光能的追蹤
- 提升發電量的設計
- 物聯網、大數據分析的使用
- 創新的逆變、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
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