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淺談基于物聯網的城市綜合能源系統設計與應用

更新時間:2020-07-21   點擊次數:1312次

 

【摘要】為貫徹落實《*公司關于在各省公司開展綜合能源服務業務的意見》要求,*公司營銷部于2017年12月21日在江蘇蘇州召開“城市能源變革與綜合能源服務專家研討會”。會議介紹了綜合能源服務業務發展思路以及發展綜合能源服務的戰略價值,探討了綜合能源服務技術進展、商業模式情況,*公司系統有關省市公司交流了其在綜合能源服務領域的實踐和經驗,并從理論價值、戰略意義、技術、政策支持、市場開拓、商業應用等多方面對綜合能源服務提出研究需求和建議,為*公司系統進一步開展綜合能源服務業務提供決策參考。

關鍵詞:綜合能源;服務推動;城市能源變革
 

1  綜合能源服務內涵

能源企業從生產型向服務型轉型發展已經成為性趨勢。上,美國、日本、歐洲國家的能源企業向綜合能源服務轉型發展起步較早,所開展的綜合能源服務業務包括綜合節能服務、分布式能源開發利用服務、能源交易服務、能源金融服務等,業務內容、服務形式、商業模式等日趨多樣化。我國各類能源企業探索開展綜合能源服務業務起步相對較晚,但呈現出強勁的業務轉型發展態勢;在轉型發展路徑上,大都采用“1+N”模式,即一項主營業務向能源行業全產業鏈服務延伸發展。關于綜合能源服務的內涵,目前國內外并無標準的、確切的定義。在我國能源變革新時代發展背景下,全社會綜合能源服務的內涵是:以支持建設現代能源經濟體系、推動能源經濟高質量發展為愿景,以滿足全社會日趨多樣化的能源服務需求。
 

2   城市能源變革進程

2014年6月,*在財經*小組第六次會議上提出,推動能源生產和消費革命。4年多以來,國家各級能源管理部門、能源企業、各地政府、能源消費主體紛紛開展推進國家能源革命落地實施的相關實踐。國家發展改革委副主任連維良在“一帶一路”能源部長會議暨第三屆能源變革論壇上表示,新一輪能源變革正蓬勃興起,無論是傳統能源企業,還是新型能源企業,都把清潔低碳能源技術作為新的發展機遇。當前,中國正推進綠色能源高質量發展,推動能源消費革命,加快建設資源節約、環境優好的綠色發展體系,能源發展方式的轉變已取得顯著成效。在能源消費環節,城市是消費主要載體,同時匯集能源革命所需的資金、人才、技術等要素,是能源革命的主戰場。國網(蘇州)城市能源研究院、中國能源報、民生智庫從今年4月開始籌劃,經過數輪工作組溝通和專家討論,形成《中國城市能源變革指數》研究報告,并于9月下旬正式發布,有效反映了當前我國城市能源變革的進展。

該報告基于“能源與城市協調發展、能源變革有利于驅動城市提質升級”的認識,將城市發展與能源變革協同考慮,加入包含能源系統變化、能源變革對城市發展影響、城市發展對能源變革影響等不同角度的思考,建立反映基礎、現狀、趨勢、動力等不同維度的城市能源變革評價指標體系,通過對城市實際樣本數據進行整理分析,完善優化指標,為城市能源發展、能源變革提供客觀的分析結果及意見。在具體評價時,報告共選取了40個樣本城市。從城市規模來看,直轄市4個,副省級城市11個,其他地級市25個;從資源稟賦來看,資源型城市9個,非資源型城市31個。此次的研究方法有了更新。在城市能源變革指標體系中,主要有三大類指標,分別考量樣本城市的變革成效(比重55%)、變革趨勢(比重15%)、變革動力(比重30%)。在變革成效中,基礎設施占比25%,能源消費占比30%,能源供給占比25%,環境質量占比20%;在變革趨勢中,能源結構占比45%,能源效率占比55%;在變革動力中,技術占比23%,政策占比28%,管理占比24%,主體占比25%。評價體系從時間維度分析各個城市在構建清潔低碳現代能源系統過程中的過去、現在和未來情況,通過比較,識別具有高能源變革發展潛力的城市。在變革成效、變革趨勢、變革動力三個維度中,評價突出當前取得成效的重要性,同時考慮成效中指標數量較多,在主觀權重設計中加大變革成效的指標權重;在三級指標中,考慮城市關注能源消費,因此對能源消費類的指標賦予更多權重,而對少數數據質量較差的指標,在權重賦值時做了特別調整,減小差數影響。
 

3   城市能源變革成效明顯

國網(蘇州)城市能源研究院數據研究主任王林鈺介紹,該報告得出的總體趨勢是:所有被評價城市能源變革穩步前進。
總體來說,城市能源變革綜合評價排名高的城市依次是北京、上海、深圳、杭州、蘇州、嘉興、南京、成都、天津、廈門。與2013年變革基礎年相比,北京、上海、深圳、杭州、嘉興、蘇州、廈門等城市依然處于*名之列。從2017年變革成效來看,上海、北京、深圳、南京、嘉興等取得好成績,未來變革的基礎也更加完善;從變革動力來看,北京、許昌、蘇州、西寧、上海等城市加大技術、政策、管理及城市發展投入,有望未來城市能源變革。被評價城市的整體表現優于全國城市平均水平,*名中排名上升較大的是北京和蘇州,成都、天津、南京等城市在進入*的城市中進步幅度較大。2017年排名*城市中有7個城市在2013年的能源基礎評價中,也處于*位置,整體上具有較好的能源發展基礎。從2017年的變革成效(即當前城市能源發展所處的水平)來看,上海排名一。從2013年到2017年的變革趨勢(即能源結構和能源效率等關鍵變革指標)來看,由于大力發展可再生能源并大幅降低高耗能行業能耗水平,上饒、隨州等中小城市取得較大進展。從變革動力(科技投入及轉化、政策支撐、管理提升、城市自身發展質量等)來看,北京超先于其他城市。北京在2017年的綜合評價中排名一。其產業結構良好,科研投入水平高,能源變革相關政策完善,政府考核嚴厲,對能源變革具有較大正向促進;能源基礎設施方面、能源消費、能源變革動力等大項指標都比較前,但在可再生能源發展、天氣質量、工業固廢利用等方面還有待改進。

5年來,評價城市的能源系統整體體現更加清潔低碳的特征,能源服務意識增強,能源智慧便捷程度提高。單位面積可再生能源裝機容量變化明顯。經濟發達地區城市更容易匯聚城市及能源發展急需的人才、資金、技術,也更加關注城市環境及空間布局并制定相關的政策和管理措施,因此在評價中具有更好的表現。王林鈺也表示,盡管總體已經取得較大成效,但一些具體指標與城市水平相比仍具有較大提升空間。不同城市能源結構及能源效率差異較大,需要通過城市發展及能源系統提升共同實現高能效和優能源結構。城市能源管理條線分割,缺少內生動力,信息共享不足,對城市能源變革帶來負面影響。綜合能源服務方興未艾面對能源枯竭、環境破壞和氣候變暖,能源轉型已成為當前經濟社會可持續發展的必然選擇。世界各國均采取有力措施,探索推動能源綠色低碳轉型。2015年11月以來,近200個國家先后簽署《巴黎協定》,共同應對氣候變化。我國是世界能源消費國,占能源總消費的23%,能源消費強度已達到世界平均水平的1.7倍。能源署(IEA)預測,按照現有能源消費模式,到2050年,城市一次能源消費將增加70%,城市能源碳排放將增長50%。提高能源利用效率、實現可再生能源規模化開發,是解決能源需求增長與能源緊缺、能源利用與環境保護之間矛盾的必然選擇。而打破原有各供能系統單獨規劃、單獨設計和獨立運行的既有模式,進行城市能源系統的一體化規劃設計和運行優化,并構建清潔低碳城市能源系統,是推動能源整體變革的必由之路。在能源轉型和電力體制的新形勢下,電網企業肩負社會責任與自身轉型發展的雙重壓力,開展綜合能源服務是必然選擇。
 

4  安科瑞能源管理云平臺功能

4.1 平臺結構
 

4.2 平臺功能

4.3 設備選型

5  結語
隨著社會經濟的不斷發展,人們的生活水平提高了,對于生活質量的要求不斷提高。物聯網技術的不斷發展和應用給人們的生活、工作帶來了方便,讓人們的生活越來越智能。隨著計算機物聯網技術的不斷發展,計算機物聯網技術已經多元化、多維化,將物聯網技術運用到社會經濟的各個方面,提高了社會信息化和智能化的水平,促進了社會的繁榮進步。

【參考文獻】

[1]魯剛,王雪,陳昕,姜怡喆.城市能源變革下智慧能源系統建設研究[J].電力需求側管理,2018,20(02):1-4.

[2]尹陽,基于物聯網的城市綜合能源系統設計

[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版