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拓展“供電+能效服務” 促進大型商業(yè)樓宇低碳用能

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2021-08-26 15:15:25  作者:通訊員 錢嫣然 本報記者 陳昊南

  

  “供電公司牽線搭橋,用能系統(tǒng)改造沒花一分錢,7月份中央空調(diào)系統(tǒng)電費就省了5萬元?!蹦玫?月的賬單,萬象城購物中心物業(yè)經(jīng)理王學東對上門服務的上海市南供電公司營銷部新業(yè)務發(fā)展專職唐嘯說,“感謝供電公司讓我們嘗到了‘供電+能效服務’的甜頭?!?/p>

  今年7月,由國網(wǎng)上海市電力公司推進的萬象城商業(yè)樓宇用能優(yōu)化示范項目投運。萬象城購物中心的整體能效預計提升12%以上,每年可節(jié)電51.4萬千瓦時,相當于減少標準煤消耗205.6噸,減排二氧化碳約514噸,并可形成最大1000千瓦的柔性負荷削峰能力和4000千瓦的填谷能力。對電網(wǎng)、對客戶、對社會而言,“供電+能效服務”都將帶來顯著效益。

  一拍即合,雙方互利共贏

  上海萬象城位于閔行區(qū)吳中路,是華潤集團在上海虹橋樞紐附近打造的一個大型城市綜合體,涵蓋商場、酒店、會展、寫字樓等多種功能,總建筑面積約53萬平方米。其中,萬象城購物中心是整個綜合體中的一棟核心建筑。

  2017年9月萬象城購物中心投運后,王學東很快就發(fā)現(xiàn)了用能成本偏高的問題。購物中心年用電量的17%由自身配套建設的天然氣分布式三聯(lián)供能源站提供,其余電量均由大電網(wǎng)提供。目前購物中心最高用電負荷1.1萬千瓦左右。其中,空調(diào)系統(tǒng)又是絕對的“用電大戶”,負荷占比最高約為36%,年用電量占購物中心年總用電量的11%。

  “我們一直想把空調(diào)用電量降下來,但始終沒能做到?!蓖鯇W東說。

  萬象城購物中心用能模式是我國商業(yè)建筑能耗情況的縮影?!吨袊ㄖ芎难芯繄蟾妫?020)》數(shù)據(jù)顯示,2018年,我國建筑運行階段碳排放總量約為21億噸二氧化碳,約占全國總量的五分之一。探索商業(yè)建筑領域的節(jié)能減碳路徑迫在眉睫。在擁有超過3000幢大型商業(yè)建筑的上海,推動建筑領域碳減排對實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。而從商業(yè)建筑運行能耗情況來看,空調(diào)能耗占比較大。

  2019年8月,國家電網(wǎng)公司啟動商業(yè)樓宇可持續(xù)性管理示范項目試點。這一專項工作將商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降耗作為“供電+能效服務”的重點來抓。2019年9月開始,國網(wǎng)上海電力落實國家電網(wǎng)公司商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能降耗工作要求,與上海各大商場接觸,萬象城購物中心就是其中之一。2020年年初,唐嘯帶著項目合作意向材料找到了王學東。

  萬象城購物中心方面有節(jié)能意愿,卻存在用能管理和節(jié)能技術方面的短板,而國網(wǎng)上海電力推廣“供電+能效服務”剛好能以“能源管家”的身份介入。這次見面雙方一拍即合,決定在萬象城購物中心建設商業(yè)樓宇需求響應示范項目。

  在后續(xù)的客戶用能現(xiàn)狀分析中,市南供電公司發(fā)現(xiàn),萬象城購物中心在管理原有用能系統(tǒng)的過程中僅依靠人工且“只監(jiān)不控”。由于缺少精細化的管理手段,加上各子系統(tǒng)孤島運行,萬象城的用能管理缺乏有效整合和關聯(lián)分析,無法與電網(wǎng)形成友好互動,也使得購物中心空調(diào)系統(tǒng)的能耗居高不下。改造方案確定后,萬象城商業(yè)樓宇用能優(yōu)化示范項目于今年5月正式啟動。

  一試就靈,能效顯著提升

  在萬象城購物中心地下1層的空調(diào)機房一角,一個密布芯片與數(shù)據(jù)線、紅色信號燈閃爍的透明機柜引人注目?!斑@是客戶側(cè)智慧互動終端,相當于整個中央空調(diào)系統(tǒng)的‘大腦’?!焙贾莺罩请娮涌萍加邢薰旧虾F瑓^(qū)項目經(jīng)理黎葉曉介紹。

  根據(jù)萬象城購物中心的實際需求,市南供電公司引入了項目實施過程中的第三方杭州赫智公司,由該公司提供項目所需的全套設備,并負責設備安裝施工以及后續(xù)日常運維。

  客戶側(cè)智慧互動終端可實時采集中央空調(diào)主機、冷水機組等制冷設備運行設備信息,并植入模型參數(shù)優(yōu)化算法,分析系統(tǒng)及設備運行狀態(tài),根據(jù)商場內(nèi)負荷情況實時調(diào)節(jié)指令,優(yōu)化設備運行方案,提升中央空調(diào)系統(tǒng)整體能效。改造后的能源管理系統(tǒng)還可從云端更新升級功能模塊,提升系統(tǒng)的運維效率。

  對比2019年同期數(shù)據(jù)(受疫情影響,2020年同期商場用電負荷偏小,故不作對比),今年7月,萬象城購物中心空調(diào)系統(tǒng)整體能耗下降了14.77%,其中冷卻水泵、冷卻塔的能耗下降了30%。

  根據(jù)約定,實施萬象城商業(yè)樓宇用能優(yōu)化示范項目所需的成本由國家電網(wǎng)公司承擔?!皬那捌跍y算來看,項目每年可為我們節(jié)電51萬千瓦時,少交40萬元左右電費。根據(jù)合約,我們將這筆節(jié)省下來的電費中的6成作為能源管理費交給市南供電公司?!?王學東說,“換句話說,在這個項目的實施過程中,我們不僅不用花一分錢,而且每年僅節(jié)約電費一項,就有16萬元的收益?!?/p>

  作為“供電+能效服務”的推動方,市南供電公司不僅牽線搭橋引入第三方提供服務,而且還作為“能源管家”推進項目建設。萬象城購物中心在建設時沒有考慮到后期加裝設備的情況,中央空調(diào)系統(tǒng)主機柜僅有一個接口并已被占用。市南供電公司與客戶方、項目施工方共同商討,并迅速拿出了專業(yè)的解決方案:加裝一套控制設備,修改原有布線方式,組成數(shù)據(jù)采集、設備控制為一體的本地局域網(wǎng),在不影響原有數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下將原本孤立的末端設備互聯(lián)并實現(xiàn)有效控制。

  “我們提問題、提需求、提目標,你們拿方案、解難題、交成果。能源方面的事情交給你們來做,我們省心又放心?!蓖鯇W東對唐嘯說。

  一套體系,示范效應凸顯

  萬象城購物中心是全國首例建有三聯(lián)供能源站的商場。由于客戶通過天然氣分布式三聯(lián)供系統(tǒng)提供自身所需的部分負荷,可以與改造后的中央空調(diào)用能管理系統(tǒng)形成更為有效的配合,這使得萬象城購物中心具備了參與上海電網(wǎng)用電負荷需求響應的條件。

  “我們?yōu)榭蛻舸罱硕噘Y源系統(tǒng)負荷最優(yōu)調(diào)節(jié)模型,在滿足客戶空調(diào)系統(tǒng)舒適度和三聯(lián)供能源站機組經(jīng)濟性的前提下,對兩套系統(tǒng)的發(fā)用電負荷進行分配調(diào)節(jié)?!碧茋[說,萬象城商業(yè)樓宇用能優(yōu)化示范項目投運后,購物中心的中央空調(diào)系統(tǒng)和三聯(lián)供系統(tǒng)均被統(tǒng)一納入上海電網(wǎng)虛擬電廠體系中,可實現(xiàn)自動需求響應,參與上海電網(wǎng)的削峰填谷。

  在這一過程中,客戶可獲得需求響應補貼激勵。按照購物中心最大削峰負荷1000千瓦、最大填谷負荷4000千瓦的響應能力,并以參與時長2小時計算,單次削峰收益約1.8萬元,單次填谷收益約2.8萬元。

  “萬象城商業(yè)樓宇用能優(yōu)化示范項目構建了一種‘技術型’與‘商業(yè)型’結(jié)合的商業(yè)樓宇用能優(yōu)化運營服務模式,不僅研究了一套電力需求側(cè)負荷設備聚合、調(diào)節(jié)、能效管理以及內(nèi)部調(diào)度的典型策略,還構建了一套成熟的不同場景下的系統(tǒng)投資組合、價值評價、利益分配體系。”國網(wǎng)上海電力營銷部智能用電處負責人吳丹說,“以此為樣板,有利于我們今后更好地構建各方參與、互利共贏的‘供電+能效服務’生態(tài)圈?!?

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