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行业新闻

打造智慧楼宇!葛洲坝电力公司办公楼综合能源改造分析

        作为智慧城市的重要组成部分,楼宇型智慧能源是未来发展的主要方向。智慧能源包括新能源利用、电能储存、节能减排、能源互联网应用等多个方面,楼宇的智慧能源,即在使用传统电网供电的基础上,增加其他形式的新能源合理转化使用,同时将富足能源实现储存以供调用,从而获得节能减排,达到能源种类多样化、使用灵活化、能耗高效化的目的。


   中国葛洲坝电力公司办公大楼坐落于宜昌市沿江大道和东湖二路交汇处,始建于20世纪70年代。办公楼建筑共计9层,建筑总面积约为3300m2,因年久失修致使办公楼出现多处安全隐患,如窗台檐板钢筋裸露、塑钢窗漏水、外墙脱落等。


   为较好展示中国葛洲坝电力公司整体形象,突出公司在综合能源领域的专业优势,综合运用光伏、储能、智能照明、智慧楼宇综合能源管理系统等技术,将原办公楼改造为行业领先的智慧楼宇。通过办公楼综合能源项目的建设,实现了楼内多种能源全生命周期在线监测、优化调控、运行维护、计量结算,保证能源智能和智慧供给


光伏发电系统


   本项目办公楼屋顶呈波浪形,倾角34°,面积约200m2。为最大程度的利用屋顶面积,光伏组件根据屋顶倾角来布置,共安装110块YL310D-30b型单晶太阳能电池组件,单块容量为310Wp,总容量为34.1kWp。


   设置1台SUN2000-33KTL型组串式逆变器(最大输入直流功率36kW,额定输出功率33kW)和2台SK-SU5000E储能逆变一体机(最大输入直流功率7kW,额定输出功率5kW)。


   其中接入SUN2000-33KTL型组串式逆变器的光伏组串由22块组件串联而成,共3个光伏组串汇入逆变器;接入SK-SU5000E储能逆变一体机的光伏组串由11块组件串联而成,共4个光伏组串,每2个组串接入一台储能逆变一体机,逆变器交流侧通过电力电缆接至并网配电箱。


   据计算,光伏系统每年发电量约2.74万kWh,减少CO2排放约27.32t。


储能系统


   储能系统既可以作为独立的单元接入电网,对电网起到削峰填谷、补偿无功等作用;也可以与新能源组成风光储系统,平滑发电侧新能源并网功率。同时,储能系统还可与新能源发电系统在负荷中心组成微网系统,提升电能质量、提高供电可靠性。


   为提高能源利用效率,本项目在建设34.1kWp光伏系统的基础上,同时建设两套5 kW容量的储能装置,组屏布置于一楼配电室内。储能装置包括:逆变器、蓄电池及相关附件。当光伏系统发电时,储能逆变器优先向蓄电池充电,蓄电池充满后余电上网;当市电停电及光伏系统未发电时,蓄电池通过逆变器转换成交流电后给办公楼重要负荷供电。


智能照明系统


   智能照明系统是利用先进的电磁调压及电子感应技术,对供电系统进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和导线的工作温度,以高能源效率确保建筑物不同场所获得理想照明。


   本办公楼共9层,每层设置一个照明箱,共计37个照明回路。每个照明回路配置一套智能照明控制终端,可实现远程指令控制。每3层采用一个无线网关,负责通讯和管理智能照明控制终端。无线网关与核心控制器进行通讯,实现与整个综合能源管控系统互通互联。


   该系统可通过设置照明回路的开启数量及顺序以达到不同的灯光环境,实现照明的智能情景控制。同时该系统具有良好的可扩展性,在电梯厅、公共走廊、卫生间等区域安装智能测控器,即可实现人体感应控制照明自动通断。


智慧楼宇综合能源管理系统


   智慧楼宇综合能源管理系统集楼宇设备的监控、调度、分析、管理于一体,纵向网络贯通、横向数据融合。智慧楼宇能源管理系统定位“平台化、自动化、信息化和智能化”四个方向,努力实现“安全、舒适、节能、增效”四个目标。本项目设置一套可视化、数字化、网络化的综合能源管理系统。


   该系统通过云平台对办公楼能源信息进行采集、存储、展示、计算和分析,主要实现以下功能:


   1)实现对屋顶光伏系统的运行数据实时监控,响应“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式。通过物联网技术,实现对光伏组件、蓄电池组、逆变器的监测,根据光伏发电并网运行监测、功率预测和优化运行等数据的分析,达到光伏发电高效利用和系统安全运行的目的。


   2)实现对变配电、照明、消防、视频监控、环境监测、供水管网等子系统的大融合,汇总后由云平台统一调度。


   3)采用实时能源监控、分项能源统计分析、优化系统运行,实现减少能源消耗。通过重点能耗设备监控、能耗费率分析等多种手段,使管理者能够准确掌握能源成本比重及发展趋势,制订有针对性的节能策略。


   4)实现建筑最优管理和指挥,优化能源效益,降低楼宇运营成本。


   5)监控办公环境舒适信息,主要包括环境的温度、湿度、空气质量指标等。


   6)具有开放的兼容性,保证后期接入的子系统(例如新能源汽车充电桩等)能接入楼宇综合能源管理智能化系统