新基建时代方向   

   2020年中国综合智慧能源平台组织联合体(Alliance-6)主办了“2020综合智慧能源优秀示范项目案例报告会”,首次公开发布35个综合智慧能源项目案例,其中智慧城镇型综合智慧能源项目6个（占比17%）,产业园区型综合智慧能源项目14个（占比40%）,集群楼宇型综合智慧能源项目5个（占比14%）,平台服务型综合智慧能源项目10个（占比29%）。

   智慧城镇型综合智慧能源项目主要面向城市新区建设、老城区或县镇区域扩建改造建设,结合新型智慧城市建设要求,开展的综合智慧能源建设和服务。智慧城镇型综合智慧能源项目的客户主体是地方政府。

   智慧城镇型综合智慧能源项目着力解决能源需求大、种类多、环保要求高、综合能效低等问题。结合智慧楼宇、智慧交通、智能城市基础设施 等手段,打造绿色、生态、节能、高效、安全的城市能源整体解决方案。智慧城镇型综合智慧能源项目以天然气 冷热电三联供、分布式燃机、超低排放火电、水电、生物质（垃圾）发电、地热应用、大电网供电为基础的能源供应,结合分布式光伏、低风速景观式风电、热泵、储能等多种能源供应形式。

   产业园区型综合智慧能源项目主要指工业园区或高新园区项目。园区可以是单一种类产业园区或多种类产业园区。

   工业园区综合智慧能源项目的能源区域规模差别比较大,有不到十平方公里的小型工业园,也有达到几百平方公里的工业园区。工业园区综合智慧能源项目特点是能源需求密度较大,除电、冷、热等能源需求外,有蒸汽、热水、余热综合利用、充电桩及充电场等需求。

   工业园区综合智慧能源项目能源供应形式主要有天然气冷热电三联供、大电网供电、余热利用、建筑一体化与屋顶光伏、分布式风电、储能等,部分地区以燃煤作为一次能源供应。

   高新园区综合智慧能源项目主要针对机场空港、高铁枢纽中心、高教园区、科技园区、高新开发区、大学校区、数据中心、现代化医院等规划建设的综合智慧能 源项目。高新园区综合智慧能源项目能源供应形式以天然气分布式能源站为主,包括配电网、分布式光伏、风 电、供热管网系统、储能和充电桩及充电场等。

   集群楼宇型综合智慧能源项目是依托商业建筑、总部基地、办公大楼、宾馆酒店、专科医院、酒店式公寓、写字楼、别墅区和小型高档社区等进行综合智慧能源建设的项目。通常面对单一形式、“主体+裙房”形式、小规模的群体建筑形式开展综合智慧能源建设。集群楼宇型项目对能源供应的可靠性要求高于其他类项目,能源供应主要包括天然气冷热电三联供、分布式燃机、内燃机、大电网供电、建筑一体化与屋顶光伏、地热、储能等。

   总体来看,综合智慧能源是未来能源增长的主流,特别是在工业园区、开发区内进行。我国现有国家级工业园区和开发区552个,省级工业园区和开发区1991个,未来发展潜力巨大。综合智慧能源项目体量小、机制新,适应市场能力强,可以在新形势下形成强大的新基建基础, 诸如智慧城镇、美丽乡村、智慧交通、智慧医院等。

布局新时代 

   行业层面的智慧能源建设已有部署。2016年2月,国家发展改革委、国家能源局、工业和信 息化部联合印发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,提出了“智能化能源生产消费基础设施建设”、“多能协同综合能源网络建设”、“发展储能和电动汽车应用新模式”、“发展智慧用 能新模式”等十大重点任务。

   地方层面对于智慧能源基础设施建 设任务与行业层面的部署一脉相承。针对不同地方特色,其建设重点有所取舍和侧重。新基建大潮下,智慧能源基础设 施作为典型的融合基础设施得到加快部署。北京、上海、山东、昆明、福州、宁波 等地陆续发布了关于推进新型基础设施 建设的专项文件,智慧能源基础设施相关部署是重点内容之一。从不同地方部署来分析,地方推进智慧能源基础设施建设部署大致分为物理层、信息层和智慧应用层三方面。

   物理层建设任务主要包括电动汽车充电设施、氢能产业链、电网数字化建设、管廊、站址等供能设施一体化,以及清洁能源产业智能化生产。信息层任务主要是建设能源大数据平台,强化电力、天然气、热力管网等各类能源网络信息系统的互联互通和数据共享。应用层任务主要提供智慧用能服务,包括能耗监测平台和监测终端建设,促进不同能源形态协同转化,“能源+”多种场景应用等。

新基建，新特征 

   新型基础设施是以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。

   新型基础设施主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三个方面。信息基础设施主要是指基于新一代信息技术演化生成的基础设施,比如以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。

   融合基础设施主要是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施,比如,智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。创新基础设施主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如,重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等,新基建投资将不断加速和改变综合能源服务市场。

   综合智慧能源包含了特高压、智能电网、智慧电厂、电能替代、电动汽车、综合能源服务、能源区块链、电动汽车充换电、分布式能源等新型能源。

   新基建为能源产业开辟出新的发展空间和新的经济增长点,政策密集部署,各方积极响应,企业主动布局,智慧能源建设掀起一轮热潮。当前,能源产业正在走向大能源时代,以综合能源服务为代表的新业态正在革新传统的能源体系。绝大多数的基建项目都需要能源配套设施的建设,由此可以确定,基建投资的背后必然将拉动对新的智慧型、综合型能源服务需求增长。

综合智慧能源赋能“新基建” 

   在“新基建”体系中,“特高压”成为重点领域之一,为智慧能源发展提供了重要方向。实际上,2020年以来,国家电网就陆续发布了多个文件,大力支持特高压项目建设。特高压及重点电网项目的推进与落地,将 有助于为智慧能源发展打开多元化渠道,并支撑智慧能源产业茁壮成长。

   新冠疫情以来,作为智慧城市的主要部分,智慧能源体现出巨大优势,做出了自己的贡献。相关能源企业集团克服困难,以智能技术为依托,保障了城市能源供应与能源安全,同时也为城市管理提供了关键的数据参考,为企业复工复产、疫情防控也提供了支持。智慧能源的价值已经得到很好地体现。

   进一步推进智慧能源产业全面发展、快速落地相关措施,真正使智慧能源产业走向成熟,要重点做好以下几个方面工作：

   首先,推动区域性能源大数据中心的建设。大数据中心是“新基建”七大领域之一,也是近年来大数据、云计算产业 发展的重要支撑。对于能源行业来说, 数据的收集、输送、储存、分析、利用都 是非常关键的,必须整合好数据资源,才能更好地汇聚政府、社会、企业和用户信息,为最终的决策部署提供依据。能源数据中心的建设,使能源数据能够更加高效地流通和运用,打破“数据孤岛”的存在,提高数据的整体质量和安全水平。能源数据中心的发展也可以为智慧城市建设带来帮助,使得智慧城市数字生态更为完整。

   其次,推动相关法律法规的完善。对于如何收集、输送、储存、分析、利用能源数据,如何推进智慧能源产业发展, 如何解决智慧能源建设中存在的问题,行业、企业间还没有一个规范的标准,相关的法律法规也不够完善。以“碳税”为例,2010年时,国家发改委与财政部就 曾经提出出台“碳税”的建议,但一直未出台相关法律法规。“碳税”的推出有利于推动创新、提高能效。国外发达国家的经验较为丰富。我们准备开展碳交易相关工作,碳税相关法律法规的出台则变得非常必要。解决法律法规的滞后将有利于智慧能源可持续发展。

   完善相关法律法规,智慧能源产业发展将有法可依、有规可循,从而避免行业加速发展的过程中,出现不必要的低 端竞争或泡沫化倾向,维护产业的健康发展。

   最后是专业复合型人才的培养。智慧能源产业发展必须要与人工智能、大 数据、5G等前沿技术相融合,传统的能源企业在对新一代信息技术的了解上 是存在一定迟滞的,现有的人才技术水平和技能水平也无法完全满足未来的需求。

   所以,必须及早开始进行针对性地人才培养,着眼于“能源+AI”、“能源 +5G”、“能源+物联网”等模式,以及各种前沿技术和科技装备在智慧能源产业中的综合运用,培养、引进高端、复合型 专业人才。只有解决了人才方面的痛点,智慧能源产业的发展才能具备持续活力。

城市清洁能源最优方案 

   能源企业要充分发挥协同、拉动和创新引领作用,做大综合智慧能源业务,进而助推常规能源综合利用和新能源高 质量发展。发展综合智慧能源产业,依托主力业务基础优势,向冷、热、电综合储 用方向发展,有利于能源企业拓展综合能源业务,带动企业主业发展。利用“互 联网+”模式聚合众多终端能源消费体,对推动电力产业转型升级、破解能源资源瓶颈约束、实现电力生产、新能源、综合智慧能源聚合。聚合众多柔性能源体,参与需求侧响应市场,探索性的业务增长点,成为新的利润增长点和业务增长点。

   在“零碳、经济、智慧”总体目标引领下,国家电力投资集团建设了宝之谷综合能源示范项目并在2020年投入使用。投运当年就刷新一系列节能减排指标：碳及氮氧化物排放降低84%、总用电量中谷电占比提高45%、总体用能成本降低20%、系统能效提升10%以上等。

   宝之谷综合智慧能源示范项目位于北京市昌平区十三陵镇,占地面积154亩,建筑面积4.2万平方米。综合智慧能源项目实施前,供能以天然气和市电为主。项目实施后以隐蔽布置、融入自然为原则,在不影响院区、楼宇外观前提下进行智慧能源改造。

   宝之谷综合智慧能源示范项目应用了多种智慧能源高端技术,统筹电热冷 和生活热水综合供能的终端能源互联网,全面架构“源网荷储用”新模式。宝之谷综合智慧能源示范项目作为集群楼宇型综合智慧能源示范项目,不仅充分挖掘综合智慧能源项目的价值,也为城市能源结构优化及 清洁替代提供最优方案。

   宝之谷综合智慧能源示范项目特点零碳化、集成化、自主化、智能化。示范项目应用风能、太阳能、水源能、空气能 等可再生能源技术,实现园区供能零碳化。宝之谷综合智慧能源示范项目供能方式不同于单一供能模式,其综合了光伏发电、风力发电、电储能、太阳能热 水、热泵、斜温层水储能等多种元素,实现电能向不同能源形态的转换和储存,电、热、冷、水供应集成化,提升能效,降低成本。

   宝之谷综合智慧能源示范项目采用国家电投中央研究院斜温层水储能技术,西安太阳能公司高效单晶IBC双面双玻光伏、中国电力和山东院自主研发的综合智慧能源优化调度系统,实现自主化关键技术示范。宝之谷综合智慧能源示范项目采用大数据、人工智能、互联网等技术搭建了园区能源互联网,实现整个能源系统的智能化监控、协同优化调度和集约化管理。

   电能供应,在市电基础上新建设分 布式光伏、分散式风电及电储能系统, 优先利用可再生能源电力,通过夜间蓄电,用电高峰时段放电充分发挥峰谷电价政策,降低用电成本。电储能系统采用钠盐电池、铁铬液流电池技术,年储电量75万千瓦时,每年节省用电费用34万元。分布式光伏采用国家电投自有的高效单晶IBC双面双玻半片光伏组件,转换效率达到19.68%,园区自有的可再生能源发电在办公生活用电中占比达50%以上。

   空调热水供应,采用低温空气源热泵、污水源热泵 替代燃气锅炉,利用电锅炉及蓄热水罐在夜间谷电时段蓄热,智能优化热源运行方式,年供热量1.9万吉焦,节省运行成本134万元。蓄热水罐采用国家电投自主研发的斜温层水储能技术,有效蓄水量1100立方米,蓄热量1.7万千瓦时。

   空调冷水供应,采用电制冷机组、污水源热泵,利用蓄冷水罐在夜间谷电时段蓄冷,年供冷量1.1万吉焦, 节省运行成本26万元。蓄冷水罐与蓄热水罐合并使用, 实现冷热双蓄供能,蓄冷量9280千瓦时。

   生活热水供应,优先采用太阳能热水系统供应,不足部分由空气源热泵及电锅炉在夜间谷电时段蓄热,满足每天生活热水用量。每年供应生活热水1.4万吨,节省运行成本23万元。多能流能量管理系统利用自主研发的多能流能量管理系统,实现电、热、冷、水综合能源数据 采集与集中监控,通过数据挖掘与人工智能技术实现综合能源出力与用能负荷精准预测和优化调度，达到多能协同、供需平衡、运行效益最大化等目标。