4月28日，由上海艾以商务咨询有限公司主办的2017能源互联网高峰论坛圆满落幕。小编将陆续梳理20多位演讲嘉宾的精彩演说，供大家探讨学习。以下为上海电器科学研究所（集团）有限公司高级工程师方文先生对“园区能源互联网关键技术及其在大型交通枢纽中的应用”的思考。
园区能源互联网关键技术及其在大型交通枢纽中的应用
——市级充电桩结合交通枢纽综合示范
上海电气科学研究所（集团）有限公司高级技术工程师 方文
“大家好，我是来自上海电气科学研究所，很荣幸今天跟大家分享这次互联网的峰会中分享我们自己的一些经验。我今天主要讲的主要是枢纽机场的试点示范。
首先我们先讲一下互联网的发展，我们为什么要做能源互联网的研究，结合目前枢纽机场对于智慧人员管理需求以及我们上次在用户端一些积累和经验。交流一下我们对未来机场能源互联网思考和规划。
园区能源互联网背景
能源互联网的发展历程
2012年杰里米已经提出来第三次工业革命中首次提出互联网的概念。
他提出的能源互联网的概念，将互联网的技术与能源网络的智慧化的结合，将传统的集中式的能源生产、消费、传输，分散的智慧化的能源共享网络，它包括五大支柱元素：可再生能源、分布式发电、分布式储能、多种能源互联互通以及零排放的交通运输体系（指轨道交通这些）。
在我国去年2月份提出互联网+智慧能源与发展指导意见中，把能源互联网定义成与能源生产、传输、存储消费以及能源市场深度融合能源发展的新业态，它不是一个体系，它是一个新的产业。主要表现为一个能源流和信息流的交互。
国外发展现状与趋势
在能源领域的变革和发展，对于社会具有重大的影响，同时一些发达国家开始对能源互联网的探索。
包括在美国FREEDM项目，它是致力于研发一种柔性的电力技术，希望用固态变压器和交直流混合微网等关键设备的系统研发，解决分布式电源包括新能源储能装置，即插即用、灵活并网的难点。
在德国E-ENERGY计划中，希望以一种ICT通讯技术为基础，建立一个高效的能源网络，实现能源生产、传输消费、储存的智能化，将电力系统和运行模式从“消费决定生产”，改变为“生产决定消费”。
这体现在我们大量的吸纳可再生能源，因为新能源具有波动性和不可控性，所以它对于的负荷侧进行一个操作，使负荷适应生产的变化，而不是生产去适应负荷的变化。
在我们邻国日本，他们提出了数字电网的概念，通过“数字电网的路由器”的研发，将电力设备赋予相应的IP，通过远程操控，实现电网的分段控制。逐步将同步电网细分为异步，区域性的，最主要是互联可控的分散网络，实现电网的区中规划。
我国能源互联网政策背景
由于能源互联网对我国社会发展具有重要意义，发改委在2016年发布了一个《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，奠定了能源互联网在十三五规划中能源领域的重要地位。
2016年8月能源局发布《关于组织实施“互联网+”智慧能源（能源互联网）示范项目的通知》，确立了园区的能源互联网作为我国能源互联网综合试点示范的主要形式之一。
园区能源互联网发展的必要性
这是我们目前要着重的研究，这是互联网的关键技术。我们知道各类产业园区是带动区域经济发展，产业调整升级重要的形式。是城市化建设的重要使命。开展园区能源互联网建设，通过试点示范形成推广的解决方案，非常具有辐射性的效果。
但是目前园区进行能源互联网存在先天的不足，主要表现在：
1、园区精细化计量体系覆盖率不高，对于能源消耗无法溯源；
2、节能减排相应的规范、标准具有差异性，标准化管理具有难度；
3、缺乏专业人员对能耗进行追踪监督；
4、园区可再生能源资源丰富，发电潜力客观，缺乏商业模式进行有效开发；
5、多源能源系统耦合性差，管理控制方式独立、粗放；
6、对园内柔性负荷资源缺乏梳理，无法为外部网络提供需求响应等增值服务；
......
园区能源互联网研究的主要内容
研究目标：
我们针对上述的一些难点，园区能源互联网关键技术的研究主要是围绕三个互联互通开展：就是以园区能源互联网平台为载体，通过多元能源系统间的有效互动、能源流与信息流的有效融合、能源生产与消费间的有效互联，提升多能源网络的智能化水平，还原能源应有价值、降低园区用能成本、提供能源增值服务。
关键技术：
根据园区这些实际需求，我们可以将这三个互联互通细分为主要需要研究的快电技术及需要探索的专业模式。
在人员与信息的融合方面，我们需要高精度信息传感技术、低功耗数据通讯技术，包括这些数据上来以后，它的数据的融合技术。以及运计算数据和前面所说的能源信息路由技术。
在多元能源系统互动方面，首先我们要对可再生能源发电预测，通过柔性电力电子技术，我们可以对一些储能系统、新能源系统进行一些功能控制，还有一些是基于预测结果的多元网络潮流优化技术，我们要寻找一个多元网络的最佳经济潮流，通过智能分布式的控制终端技术实现再控制，最后我们可以研究需求产业技术。
在能源生产与消费互联方面，我们可以做一些分析，如负荷预测技术、用能行为分析技术、可中断负荷挖掘技术、绿色能源证书交易模式研究、电力市场辅助服务研究......
示范应用：
通过这样专业技术的研究和探索，我们有选择性的在适当的园区做一些混动型的试点示范，包括：
建立园区能源信息化系统，实现前面所说的分级，分项，同时对园区的能源数据、环境数据、业务数据、设备运行状态数据的采集、存储、分析功能，为后面的大数据分析挖掘做一些基本的支撑动作。
园区多元能源系统建设，建设以三联供、风、光、储为主干的多元能源系统，提高清洁能源比例。通过合理的管网的设计规划，将水、电、气、冷、热等能源互联，提升它相互替代的可能性。
对于园区能源数据分析应用，我们分析了一个能源大数据的品牌，在园区的能源数据与前面所采集的一些关联性分析，运行优化发现无效的用能情况，为系统最新潮流的供需提供侧。
园区虚拟电厂建设，园区可以作为负荷的集成仓，包括自动参与一些电网的朝几种方向，还有新能源波动频率的业务，为电网提供一个电气的辅助服务。
最后是园区能源交易中心建设，我们把各种能源交易模式进行一个有效探索，包括太交易还有能源转供，降低我们园区的用人成本，提高我们园区电力服务和人员服务的增值收益。
接下来我介绍一下枢纽机场对于能源互联网的具体需求。
枢纽机场能源互联网的需求
我们国家的民航业是作为推动国家全球化的产业，在过去一段时间经历了跨越式的发展。
但是我们国家做出了一个节能减排的承诺，这个承诺在继续推进。而且我们在国际的一些形势比较严峻，国际间围绕着经济发展和节能减排责任归属的博弈非常激烈，势必对于加强类似于机场这种高耗能园区的节能约束。
但是在未来很长一段时间内，我们这种特殊体量，或者是货物吞吐量，机场随着同步增长的趋势很难改变，对于机场行业的发展有一个很大的压力。
推进行业可持续发展，有效应对国际竞争将是今后面临的重大课题。但是这种看似矛盾的倾向，能源互联网是一种解决这种矛盾的有效途径。
节能目标：
根据国务院和民航总局的十三五规划，对于我们单位平均能耗，在十三五期间比较十二五期间要下降15%以上。而我们国家的民航班的燃油效率，已经接近技术极限，又无法改变我们国家的空运，我们重新设计一些航班的流线。
因此我们节能减排的重点到了机场，这是具有智能化、可视化的机场能源管理体系，也被列入了民航总局十三五发展规划中。
存在难点：
目前机场的人员现状是，机场的航站楼具有单体体量大、空间大、人员密度大、布局分散的特点。
每年的能耗消耗对我们浦东机场及其航站楼年平均，年均耗费7000多千瓦时，耗存量350多万吨，天然气420多万立方米。总能源支出超过1.15亿元，如果以整个浦东机场年耗电量约2亿KWH，这种巨大能耗水平，高昂的运行费用是机场的目前运营现状。
目前机场的能源管理信息化管理手段跟不上机场的发展建设速度与规模，缺乏对机场设备，设施集中精细化管理，能耗监测与优化管控的软硬件平台。
所以我们非常需要对机场进行一个顶层设计，建立一个可以协调容纳各方开放共赢的机场管理平台，形成一些设计规范，推动我国民航业节能减排事业的发展。
需求分析：
机场对于能源管理的需求，第一个是持续安全可靠舒适的运营环境，因为是机场大量人群聚集的区域，它要保证设备、系统，人员长时间安全运行和供应。所以说对人员管理协同，可持续也具有很高的要求。
第二个是实现能源成本管控，因为机场能耗很大，成本很高，所以节能降成本是他们主要的诉求。
最后是降低运营管理强度。机场规模非常大，设施分布非常广，所以他们对于管理强度要求非常高，要采取现代化的手段，降低我们的能源管理工作强度。
研究基础与实施应用
机场一些具体的内容我会介绍一下我们的智能电网实践经验。
上电科研究基础
智能电网用户端技术：
我们公司作为全国最早开始进行智能电网用户端技术研究单位，一直把引领用户端技术作为发展目标。
现在我们主要的研究方向主要是精细化的能耗计量体系、高级量测装置、分布式能源接入、微电网优化运行管理、负荷预测、自动化需求响应、分布式终端控制、多能源网络优化运行。
还有智能终端控制产品，以及新能源微电网技术开发，还有电动汽车充放电数据的检测。
智能电网用户端技术研发平台建设：
为了配合我们技术研究和产品的研发以及工程示范的工作。我们建立了国家能源智能电网用户端电气设备（研发）实验中心和上海市智能电网需求响应重点实验室为核心技术研究平台，主要是从事一些前沿技术研究、关键技术开发和核心平台设计的一些工作。
我们建立了上海市充换电设施公共数据采集与监测平台和国家智能电网用户端产品（系统）质量监督检验中心，为核心的行业服务平台，我们做一些标准的建立、行业的交流和一些检测工作。
我们以国家级智能电网终端用户端设备产业技术创新战略联盟和上海市智能电网用户端设备与系统工程技术研发中心为核心，建立一个工程应用平台。
上电科能源互联网技术探究
在技术层面，我们围绕着智能电网用户端提出了三大技术类，包括以能源信息化管理、需求响应技术、智能微网管理技术为核心三大技术类。
在能源信息化管理方面我们开发了一些能源管理软件、智能家居系统、智能照明系统。
需求响应技术方面，我们需求响应服务管理平台、需求响应智能终端。
在智能微电网管理方面，我们做了一些微电网控制器的研发，以及微电网运行管理系统的开发以及我们冲电桩服务平台。
能源互联网项目实践：
目前我们承担上海市冲电桩数据连接平台，已经介入了15188个冲换电设施，目前形成很好的社会效益。
从2004年开始，我们电科所在浦东和虹桥建立了很多工程项目和科研项目。
从电力监控系统的工程开始到能量管理系统，随后参与了机场科研项目的工作，包括机场智能能效管理平台专项研究，以及市科委资助应用于超大空间智能能源管理专业技术引领示范。
目前正在为虹桥机场的强化进行专项研究。
2013年的机场大空间一个项目中，我们针对机场大空间高能耗的一个特点，进行了智能能源管理，专业的研究并在浦东机场的T1航站楼扩建工程中，进行了一个示范，取得了理想节能效果。
这个工程的主要通过验数据，空调的运营数据，根据人流数据以及实际情况进行优化策略的一个演算。然后通过与别的系统联动，根据人流数量估计它空调的设定温度，实现了一个很好的节能效果。
机场能源互联网探索及思考
最后我们根据未来机场能源的需求，以及技术发展趋势介绍一下未来的探索和思考。
为了满足旅客体量的要求，浦东、虹桥机场的节能能耗，满足需求，年收益是未来机场能源互联网建设主要目标。
规划机场顶层“互联网+”智慧能源管理平台：
我们首先通过规划建设机场集团顶层“互联网+”智慧能源管理平台，采用云技术支撑两场智慧能源管理。
在智能能源网建设中我们会以机场的能源中心为核心，将光伏发电，电动汽车，蓄能储藏，以及一些市内配电网等等进行有效的连接，然后形成以能源中心为核心区域的能源微网，针对每个航站楼我们都会建立这样的多
元区域能源网，然后把航站楼互相结合，互相互联形成机场能源的系统。
通过我们的能源管理系统合自动化的控制和自动化管理。我们采用了机场云的架构，形成了以机场集团能源管理为核心的，两场的智能人员管理平台。
机场能源互联网子系统：
我们说到机场能源互联网的子系统，我们采用扁平化的信息传输体系，融合信息采集系统、多元能源网络监控系统、能源数据分析系统、需求响应中心、能源交易市场等子系统，整合机场多类型、多业态的信息数据，实现机场多元能源利用的可视化、可控化、可优化。
在优化运行系统中，我们将会室内空调、照明系统进行优化运行和一个设计，对于机场系统进行优化设计，在能源管理运用系统中我们会运用一些能源信息的统计，对能源信息可视化，对于运维进行趋势分析和运维预测，对于设备进行运维管理。
实施途径：
① 强化数据采集分析系统
基于机场内部资源需求响应功能建设，为了达到前面所说的功能列表，我们做了强化数据的采集分析。
根据不同能源类型，采用我们一种低功耗的系数，包括及无线通讯技术，以及不需要通讯线缆的技术等等对数据进行精细化，规范化采集，辅助管理者进行能源审计、能耗溯源性分析、能耗预测、用能行为分析等，帮助机场管理方掌握能量分布情况。
② 优化分布式能源运行策略
第二我们会建设一个优化运行系统，逐步将分布式供能蓄能系统、机场航站楼空调系统、机场新能源系统、机场航站楼配电网络、电动车充放电网络，整合成机场多元能源系统，采用基于多目标优化技术或者是分布式终端控制技术。实现机场能源网络最优的控制。
③ 提高可再生能源比例
我们可以提高可再生能源的比例，利用机场草坪、屋顶等闲置资源，建设一定规模的光伏电站，利用可终端复合资源、蓄能槽备用能量资源，构建机场自身需求体制。将增加的收益和补贴继续投入机场新能源，低污染效用的建设，来提高机场供电来源多样性，逐渐实现一个再投资，再收益的循环。
④ 建设虚拟电厂
第四我们要建立一个虚拟电场，整个场内可终端复合资源、备用容量资源，建设机场需求响应中心，与电网公司进行需求响应事件信息的双向互联，接受电网公司启动电力市场辅助服务信号。
⑤ 机场能源交易市场建设
最后我们会整合机场的能源效益一些的模式，建立一个机场的能源交易市场，参与能源市场的多方位主体交易，包括碳交易，包括绿电交易等未来一些能源交易模式。
预期效果：
通过建立这样的机场能源管理的平台或者是能源互联网平台，我们会实现将已有的阶梯航站楼，与马上要建的虹桥T1航站楼进行信息交互，实现指令的下发，数据的互传，信号的审计等等管理功能；
设计多元能源网络运行优化策略，挖掘节能、节费潜力。通过实现能源网络经济潮流，减少单位能耗；
建立虚拟电厂，整合可中断负荷资源，提供电力市场辅助服务服务；
建立能源交易平台，在获得有关单位有关方面支持后，实现直购电、售电、等短中、长、期的电力市场交易，参与碳交易以及绿色证书交易。同时优化场内能源专供交易体系，合理转嫁用能成本；
最后我们通过设计移动的APP形式，实现远程的能源管理功能，对不同的岗位管理人员开发不同的管理软件，实现能源管理强度提升能源管理的效率。
我今天的汇报到此结束，谢谢大家。”
END
演讲嘉宾
方 文
上海电器科学研究所（集团）有限公司 高级技术工程师
博士，高级技术工程师。2013年毕业于北卡罗来纳农工州立大学电气工程专业，长期从事数据驱动技术、人工智能技术在智能微电网及能源管理领域的研究及应用工作。
作为项目技术负责人承担过包括《智能电网用户端需求响应系统与设备研制及应用示范》、《智能能源网关键技术研究与应用示范》、《应用于超大空间的智能能源管理关键技术研究与示范》在内的多个国家级、省市级智能电网用户端科研示范项目关键技术研究工作，在数据驱动技术优化、能量系统分布式优化控制、能源数据分析应用等领域积累了大量的研发及管理经验。
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