06解决方案：低碳智慧园区综合能源管控解决方案

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武汉舜通智能科技有限公司 2024-07 低碳智慧园区综合能源管控解决方案 C O N T E N T S 目 录 二、园区建设目标 一、项目背景 三、园区方案介绍 四、平台技术体系 五、典型应用案例 项目背景-低碳智慧园区介绍 重要意义 低碳智慧园区有助于提高能源利用效率、减少碳排放、促 进可持续发展，是未来产业园区发展的重要趋势。 定义与特点 低碳智慧园区是指采用先进技术与管理模式，实现能源消 耗低碳化、运营管理智慧化的产业园区。 发展背景 随着全球气候变化与环境问题日益严峻，低碳智慧园区成 为应对能源与环境挑战的重要举措。 服务 对象 办公 楼宇 医院 学校 商场 酒店 港口 机场 园区 跨行业共性： • 统一技术架构 • 整体功能架构 • 基础数据模型 分行业个性： • 建筑空间模型 • 行业特色数据采集与监测 • 能效分析模型 • 能效诊断模型 • 能效预测模型 • 负荷控制模型 • 需求响应能力分析与执行 • 多能互补优化策略与控制 • 碳排放核算模型 • …… 项目背景-多行业应用 搭建智慧综合能源管控平台，实现园区内各 种能源系统的集中管理和统一调度。 构建统一的管理平台 完善数据采集系统，确保园区内各项能源数据 能够实时、准确地采集并上传至管控平台，为 精细化管理提供数据支持。 建立完善的应急预案和响应机制，提高园区在 应对突发能源事件时的反应速度和处理能力。 实现数据全面采集与分析 运用先进的算法和模型，对园区内的能源系 统进行智能调控，实现优化运行和节能减排。 智能调控与优化运行 01 02 04 03 提升应急响应能力 项目背景-实施目标与预期成果 C O N T E N T S 目 录 二、园区建设目标 一、项目背景 三、园区方案介绍 四、平台技术体系 五、典型应用案例 碳中和 碳治理 碳家底 碳服务 碳资产 多能互补 协同控制 需求响应 风力 发电 光伏 发电 储能 设备 能效 管理 物联 基础设备 战略抓手 智慧能源 管理层 多能协同 智慧能源 应用层 基础设备 智慧能源 基础层 网 清洁供能 高效输配 需求优化 谷电储能 控制优化 源 荷 储 控 园区建设目标-全领域多层次 能 效 采 集 终 端 新能源管控 智慧园区综合能源服务平台 能效咨询 用户服务 管理节能 碳排放管理 设备运维 监控管理 智能照明 ··· 账单与收费管理 空调控制 用能管理 智能安防 其他平台 能效监测 能效诊断 分析与评估 能效方案设计 能效工程执行 运营与运维 能源增值服务 完整场景的平台支持覆盖 园区建设目标-完整场景  通讯协议与平台的解耦：支持多协议多规约多类型源的数据接入网关  设备数据与平台的解耦：统一基础数据模型设计（能源运行、设备状态及控制、指标体系等数据模型），并实现基于之上的数据转换与适配服务  统一技术底座与引擎：共通技术组件赋能上层业务应用，实现告警处置规则、数据计算规则、业务运行流程等方面的设计时配置以及运行时支撑，提升 上层业务应用开发效率及灵活度  模型定义与具体实现解耦：统一完成各场景下模型、算法以及策略的标准化接口设计，以及运行时动态调度机制设计  模型知识积累与迭代：模型以及策略知识库管理，对同一类型不同实现的模型策略进行行业场景分类，并实现应用动态评估  业务灵活装配：业务组件微服务化，根据客户行业特点与需求，灵活进行模块化组合与编排。  高效实施配置：项目配置可视化建模（空间、设备、组织以及其他配置项），支持标准化模板库，实现基于行业与场景的标准模板  用户界面高效开发：多客户端自适应支持，逐步实现用户界面的灵活设计与组合  轻量快速部署：基于容器的标准化快速部署方式设计 园区建设目标-高弹性可装配的产品框架 C O N T E N T S 目 录 二、园区建设目标 一、项目背景 三、园区方案介绍 四、平台技术体系 五、典型应用案例 融合“大云物移智链”等先进 信息数字化技术，在园区基础 信息化服务的基础上，构建数 字孪生、园区智能管理、能源 智慧管控、碳资产全景监测、 综合能源规划仿真等全方位的 数字化园区能源与管理运营体 系，实现一个系统洞察全貌， 为园区智慧低碳运营提供典型 方案和示范案例。 低碳智慧园区平台系统组成 实时监测园区内水、电、气等各类能源的消耗情况，为 能源管理提供数据支持。 能源消耗监测 基于数据分析，实现能源的最优调度和分配，提高能源 利用效率。 能源调度优化 通过智能化系统，确保能源供应的安全性，及时预防和 处理能源事故。 能源安全管理 实时监控能源数据 故障预测与报警 远程控制与调试 通过低碳智慧园区综合能源管控系统，运维人员可以实时监控 园区内各类能源的使用情况，包括电、水、气等，确保能源供 应的稳定和安全。 系统利用大数据和人工智能技术，对能源设备进行故障预测， 提前发现潜在问题，并通过报警机制及时通知运维人员处理， 减少意外停机时间。 运维人员可通过管控系统对能源设备进行远程控制，调整设备 运行状态和参数，实现高效运维。同时，系统还支持远程调试 功能，便于及时解决设备故障问题。 低碳智慧园区-应用场景 园区能效管理智慧化：可视、可控、可优化 数据采集监视 监测分析诊断 节能优化运维 能耗数据可视化 水电气计量 表计 机电设 备监视 能耗分析和管理 专家诊断报告 节能控制、技术 改造、运维服务 技术改造、 运维服务 多样化分析手段 照明、空调 等节能控制 低碳智慧园区-应用场景-能效管理 数据的准确性和可靠性是园区综合能源管理平台的基础，在实际项目运行过程中，因外部环境问题，造成数据重 复、数据缺失、数值异常等情况，极大影响数据监测、分析、诊断效果。我们从硬件、软件方向采取相应的质量 保证措施，如表计支持冻结数据、网关支持断点续传、平台侧支持数据修复等。 问题：数据重复？ 处理：删除法 数据汇聚 数据清洗 数据修复 电 表 水 表 燃 气 表 热 量 表 问题：数值异常？ 处理：删除异常值 拟合算法 平均值替代 视为缺失值 问题：数据缺失？ 处理：删除法 替换法 插补法 回归插补法 拉格朗日插补法 K近邻插补法 源数据修复 关联数据修复 低碳智慧园区-能效管理（采集监测） 专家诊断：大数据、多维度、分析模型 照明插座 暖通空调 动力用电 特殊用电 专业设备 建立分项计量体系及分析方法 建筑用 能比例 区域用 能对比 历史用 能对比 标杆/标 准对比 …… 丰富的算法和模型 专家诊断分析平台 运行管理诊断 • 建筑功能特点用能诊断 • 气候规律季节性用能诊断 设备/平台设计诊断 • 设备/平台能耗指标诊断 • …… • 非工作时间用能诊断 低碳智慧园区-能效管理（分析诊断） 节能控制：组态化、智能化、场景化 节能控制策略采用平台性和整 体性思想：平台间、设备与平 台间、设备间等联动控制，灵 活预置不同场景节能控制策略。 场景联动控制 通过人工神经网络、遗传算法和 模糊控制算法学习，优化控制策 略 ，控制策略智能提醒、自动 运行。 控制算法智能化 节能效果可视化 数据验证节能控制的效果和收益， 优化和改进节能控制方案和策略。 低碳智慧园区-能效管理（节能优化） 工单管理：自动派单、全过程、闭环管理 报修 现场维修 工单调度 实时派单 工单生成 现场处理 事后评价 接单 调度平台 调度 转单 挂起 全程监督 维修组 管理人员 APP报修 自动派单 人工派单 拍照 维修人员 维修 查询 评价 记录 多渠道接入 维修审批 工单评价 告警事件 设备通讯中断 能耗越限 线路过载 断路器跳闸 机房漏水 变压器重载 煤气泄露 …… 低碳智慧园区-应用场景-智能运维 低碳智慧园区-节能改造（照明系统优化） 多联机空调系统 多联机空调站点透视 运行数据 监测数据 数据分析 站点概况 站点告警 任务动态 低碳智慧园区-节能改造（空调系统节能） 监测：实现各个空调的远程状态实时监测，可远程查看空调的状态、运行风速 、模式、定时情况、设定温度和当前温度； 控制：对各个空调进行远程控制，实现风速、温度、模式、定时等远程设置； 温度管理：1)开机运行节能温度；2)限定运行温度调节范围 定时自动关机，每天可设置多个关机时间点 可分组对特定群组进行权限设定 对空调面板/线控器进行锁定，即禁用线控器 设定空调来电后自动开启或手动开启两种模式 低碳智慧园区-节能改造（空调系统节能） 需求响应：柔性响应、精细化、商业化 将具备一定蓄能、调节能力的负荷纳入到平台作为可 调节容量进行管理，支持柔性调节(提前蓄能、温度控 制、调节风量等），实现常态化、无感知柔性调控 柔性响应 商业化 企业根据自身影响因素如产线关停影响，员工意见建立 起设备能效单元模型，计算出可调负荷，可主动上报国 网参与需求响应，中标后可根据中标负荷和补贴价格， 影响因素建立对应的负荷响应模型，来决定企业的负荷 响应策略，预测响应收益，最终获取补贴收益 低碳智慧园区-需求响应 低碳智慧园区-多能协同 多能协同：多能源、模型化、可预测 储能 充电桩 历史数据 运行参数 成本收入 智能调度 能源供应模型 调度策略和模式 光伏 风能 告警 用户意见 运行效果 新能源监测 光伏，风能，储能，充电桩等多种新能源在 历史数据、运行参数和成本收入等因素下应 用机器学习算法、混合整数线性规划算法等 建立各自能源供应LSTM模型 预测各模型未 来的供电功率和供电时段。通过多种储能方 式和并网操作，建立不同的调度策略和模式， 通过人工确认执行调度控制，控制后收集用 户意见和实际运行效果，能源供应LSTM模 型通过自主学习和人工辅助来优化模型使模 型预测更准确，调度更合理 风光储充多能源供应+ AI能效控制+多能互补管理系统 典型应用： 公共建筑，投入不超过700万元，可以降低 25%的能耗，并可以整县推广。 将成为未来双碳目标下的主力综能解决方案。 低碳智慧园区-多能互补 低碳智慧园区-低碳管理 园区“电碳排放”全景监测，对园区碳资产全链条监 测，实现基于能源视角的“碳足迹”实时监测与分析、 碳排放与碳汇分析、碳达峰碳中和预测与进程分析、电 力贡献度分析、画像与策略支撑、减排项目开发与抵消 方案等功能，辅助碳达峰、碳中和科学决策。 低碳智慧园区-低碳管理 低碳管理：可视、可控、可优 减碳闭环管理 • 盘查碳排放源，展示碳排 • 全周期监测，减少非必要碳排 • 分析控制，优化管理碳排 • 碳排分析报告，闭环管理 • 碳中和管理 盘查→诊断→优化→报告 碳管理核算体系 • 明确的核算边界 • 准确的核算方法 • 清晰的量化指标 • 碳排放辅助认证 产品持续迭代 模块化设计 • 碳排放源盘查 • 碳排放水平诊断 • 碳排放分析预测 • 碳中和管理 • 碳配置中心 柔性模块 ，灵活配置 通过主动管理碳资产，企业不仅在环境保护方面发挥积极作用，还能够在商业和战略层面获得实质性的好处 经济价值 产品业务价值 无形资产价值 管理价值 碳排放权价值、碳市场参与、绿色融资、 CCER项目开发、碳金融产品 业务和产品带来了成本节约、合规管理、市场竞争力、品牌 塑造等业务价值，同时也赋予产品环保认证、绿色标签、市 场需求匹配、差异化竞争等产品价值，为企业创造了更大的 商业机会和市场竞争优势 塑造出更为积极的品牌形象，赢得社会认可，吸引 投资者，创新发展，并保持长期的价值增长 不仅限于环保方面，还涵盖了商业、金融、战略等 多个层面，对企业的可持续性和发展具有深远影响 概念：指企业在其业务运营过程中所拥有的与碳排放和碳减排相关的资源、权益和价值。这包括了企业对碳排放情况的认知、 对碳足迹的管理、采取的碳减排措施以及与碳市场交互所获得的权益等方面 作用：不仅体现在环境保护方面，还涵盖了经济、社会、法律政策、技术创新等多个领域。有效管理碳资产不仅有助于企业实 现可持续发展目标，还能够为企业创造商业机会，促进社会可持续发展 价值 低碳智慧园区-低碳管理 通过对碳资产进行模拟仿真，生产减碳路径可研报告，帮助企业实现碳中和 碳中和仿真：结合预测碳排、减碳数据，核算超出/结余碳量，通过碳市场交易、 CCER核证，能源调整，生产工艺优化等多项举措模拟优化，帮助企业实现碳中和 减碳路径：屋顶光伏 p 可利用屋顶面积11万平米 p 规模：5.3MW屋顶光伏，发电520万kWh p 模式：自发自用，余电上网 光伏可研AI报告 减碳路径：储能 p 规模： 150 / 300kWh p 运行模式：两充两放 p 运行周期：10年 储能可研AI报告 经济效益评估 企 业 碳 核 查 报 告 低碳智慧园区-低碳管理 1、信息收集与统计： 1）在线采集：对配电、空调、变压器、电梯、冷热水、照明等能源消费建立在线采集系统，数据上传 到公司能源大数据平台，实时监测和采集能源运行数据； 2）费用统计：电费、电价、水费、设备费等进行统计； 3）人员统计：对配套的人员配置和费用进行统计； 4）运行管理统计：对运行模式、服务模式、值班模式等进行统计。 2、能耗现状及节能潜力分析： 1）能耗现状：建立能源消费单位人耗、单位面积能耗、成本比例模型； 2）节能潜力分析：分析空调、能源站、配电系统、办公与照明的节能潜力与模型； 3）清洁能源建设分析：分析光伏、储能、空气能、天然气热泵、热水供应的投资回报； 4）智慧能源平台建设：构建出全服务的智慧能源平台。 3、推进碳中和： 1）碳资产盘查：由专业的第三方机构，对托管内的能源进行核算盘查，形成碳资产； 2）碳中和平台建设：构建区域碳中和平台，信息化智慧化监测碳排放，管理碳资产； 3）碳交易：通过温室气体自愿减排交易(CCER)，实现碳交易。 方法与步骤： 低碳智慧园区-通过能源托管推进零碳园区建设 能源托管系统把电、热、冷、气等多种能源形式在生产、输送、存储、消费等各个环节耦合起来，即在各种 新型的能量转换、储存与分配设备的支撑下，用户能够获取灵活、高效、即插即用的能源服务，达到整体低 碳甚至零碳目的。 适应领域： 1、零碳校园 2、零碳机关 3、零碳建筑 4、零碳医院 5、零碳社区 低碳智慧园区-通过能源托管推进零碳园区建设 C O N T E N T S 目 录 二、园区建设目标 一、项目背景 三、园区方案介绍 四、平台技术体系 五、典型应用案例 低碳智慧园区-功能模块  功能模块：能效管理模块、多能协同模块、低碳管理模块、需求响应模块、智能运维模块、运营管理模块等。  应用场景：园区、社区、医院、学校、商业综合体、办公楼、酒店、数据中心、企业等。 智慧园区综合能源服务平台 能 效 管 理 多 能 协 同 需 求 响 应 p 能耗监测 p 能效分析 p 能效告警 p 节能控制 p 新能源管控 p 多能互补 p 负荷监测 p 响应策略 p 负荷控制 p 效果评价 智 能 运 维 p 设备管理 p 巡检管理 p 工单管理 p 知识库 低 碳 管 理 p 排放源管理 p 碳排放管理 p 分析与预测 p 碳中和管理 运 营 管 理 p 能源成本 p 用能结算 p 计费管理 p 客户服务 智能化管理 平台采用先进的物联网技术，实现能源设备的智能监 控、数据分析与优化，提高能源利用效率。 低碳智慧园区-平台特点介绍 可视化展示 通过直观的图表和界面，实时展示能源消耗、碳排放 等关键数据，便于管理人员迅速掌握园区能源状况。 灵活性高 平台支持多种能源设备的接入和定制化开发，可满足 不同园区的实际需求，实现能源管控的个性化服务。 电气系统图 实时曲线 报警分析 报表管理 低碳智慧园区-配电系统 流程图 运行曲线 报警分析 报表管理 低碳智慧园区-氮氧冷媒系统 综合大屏 项目概览 数据应用 项目管理 低碳智慧园区-空压系统 系统图 运行曲线 报警信息 报表管理 低碳智慧园区-暖通系统 系统图 运行曲线 实时、历史视频 视频档案 低碳智慧园区-动环监控系统 工作票、操作票 设备缺陷管理 调度信息统计 工单管理 低碳智慧园区-综合管理 首页概览 仪表管理 计量点管理 能源结算报表 低碳智慧园区-计量结算系统 首页概览 逆变器监测 系统图 并网柜设备概览 低碳智慧园区-光伏监控系统 站点概览 系统图 PCS数据监控 BMS数据监控 低碳智慧园区-储能系统 低碳智慧园区-光储充一体化系统 C O N T E N T S 目 录 二、园区建设目标 一、项目背景 三、园区方案介绍 四、平台技术体系 五、典型应用案例 案例1：四川长虹园区 智慧能源平台  应用场景：园区  系统特点：全方位，多系统综合监控，实现分散 数据的全面采集，集中处理，降低综合成本，提 高生产效率。  建设成效：实现对工业园区内部能源消耗、设备 运行状态、用能安全隐患、用能预测、用能精细 化管理等进行全过程诊断和分析，有针对性地采 用优化措施，提升管理水平。 案例2：双杰电气合肥总部光储充一体化系统  应用场景：光储充一体化  建设规模：配电系统：5级计量，变压器共200 台；光伏装机容量：2MW，储能容量：500kWh； 充电桩：交直流共62根  建设成效：已实现园区光储充智能化监控和管 理，新能源自发自用节约用能成本  系统模块：数字大屏、配电系统、光伏系统、 储能系统、充电桩系统等 大连华锐集团旅顺智慧园区智慧管理系统  应用场景：智慧园区  建设规模：大连重工集团总部和下属所有企业，共计8个大型 园区  建设成效：首次完成旅顺园区内各用能单位的电、水、气、 门禁、消防、安防数字化、智能化改造，极大提高了综合管 理部门的运行效率，对园区内的各种能耗全方位感知，对园 区人员、财产安全全面管理  主要功能：数字大屏、配电系统、用水系统、用气系统、能 源管理、视频系统、门禁系统、环控系统等 电气系统图 需量分析 环境监控 案例3：园区综合能源托管系统 案例4：武昌区街道合同能源托管  通过能源数字化基础建设，实现实时用电参数 监测、数据交互和碳排放指标追踪。  徐家棚办事处及所辖15个社区/机构（环卫所、 月亮湾社区及湖大社区除外）配电数字化基础 建设已初步完成，16个地点的54个电能计量点 将实时用电参数上传至“首义零和智慧能源管 理平台”系统，进行云端远程不间断监测和管 理。同时通过云平台数据交互至“徐家棚街道 碳中和大数据中心”平台系统，实时追踪各机 构电力碳排放指