前不久，“一帶一路”能源部長會議暨第三屆國際能源變革論壇舉行之際，江蘇同里綜合能源服務中心同步亮相。光熱發電、虛擬同步機、空氣壓縮儲能、“三合一”電子公路……同里綜合能源服務中心集聚能源領域先進理念與技術，打造了集能源生產、服務、展示、研發、辦公等為一體的綠色低碳園區。
構建新型區域能源互聯網 實踐成果獲專家院士點贊
同里綜合能源服務中心自10月18日建成以來，已經有30余批次千余名國內外政要、專家院士、學者、業內人士等來此考察參觀，充分地體驗創新理念和領先科技的魅力。
10月19日，中國工程院院士蘇義腦、黃其勵、劉吉臻，中國科學院院士陳維江這4位參加“一帶一路”能源部長會議和國際能源變革論壇的院士專家率先考察調研了同里未來能源自由交換示范區(同里綜合能源服務中心)。
在展望影片《新能源小鎮》前，院士專家們仔細觀看;在源網荷儲協調控制系統大屏幕前，他們認真觀摩;在動態展示新型區域能源互聯網構建思路的多媒體平臺前，他們凝神沉思;在看到世界首條“三合一”電子公路，了解到該項目在無線充電效率、電磁輻射防護和智慧交通等方面取得了多項國際領先創新成果后，他們為國家電網公司的創新實踐點贊……
近年來，國家電網有限公司能源轉型發展的實踐路徑日益清晰，在推動以清潔和綠色方式滿足電力需求、構建可持續發展方面不斷邁出重要步伐，同里綜合能源服務中心集中展現了公司開展綜合能源服務、助推能源變革的科技成果。
通過參觀同里綜合能源服務中心，現場察看并體驗15項創新示范項目，院士專家們充分感受到國家電網能源創新示范項目給古鎮同里的生產生活帶來的美好變化，對公司在推動能源變革方面做出的實踐和努力給予肯定。
院士專家們認為，能源變革是一項涉及全社會的系統工程。國家電網公司通過構建新型區域能源互聯網，推動能源優化配置、高效利用、低碳發展的積極做法和率先實踐值得贊揚。他們希望公司再接再厲，繼續充分發揮自身優勢，加大科技創新力度，進一步探索實踐，在推進經濟高質量發展中展現新作為，為推動能源變革作出新貢獻。
15大創新示范項目亮點各有不同
讓院士專家們紛紛稱贊的同里綜合能源服務中心究竟先進在哪?有什么樣的科技亮點?國網江蘇電力科信部智能處副處長陳銘明介紹，同里綜合能源服務中心示范工程包含能源供應、能源配置、能源消費、能源服務四大類共15項創新示范項目。
其中，能源供應類項目包括多能互補綜合利用項目、高溫相變光熱發電等，打造清潔低碳的城市能源供應解決方案;能源配置類項目包括微網路由器、源網荷儲協調控制系統等，將電能安全高效地輸送到客戶家中;能源消費類項目，包括綠色充換電站、“三合一”電子公路等，集中展示了綠色智能的用能新技術、新理念、新模式;能源服務類項目包括綜合能源服務平臺、綜合能源展示中心等，強化互動共享的綜合能源服務新體驗。
“同里綜合能源服務中心示范工程整體構成‘電網為平臺、再電氣化為核心、多能協同互補’的區域能源互聯網，形成了一個集能源管理、智慧服務、科技研發、創新展示等功能為一體的綠色低碳園區。”陳銘明說。
每個項目有什么特色?我們逐一來了解。
1
多能互補綜合利用項目
由多類型光伏發電系統、風力發電系統和地源熱泵冰蓄冷系統組成，在微網路由器及交直流配電房、光熱用房的屋頂和南側立面以及傳達室、生態車棚頂部敷設光伏組件，裝機容量總計477千瓦。沿服務中心西側圍墻安裝4個共20千瓦的低風速垂直軸風機。各種發電裝置對風能、太陽能、地熱能等多種能源進行采集，根據能源的特性不同進行再合理利用。
換句話說，用能的方式在這個系統下將變得多種多樣，供電、供冷、供熱等各種能源供應系統由“各自為戰”轉為“萬物皆能”模式，實現多種能源的互補協同供應。
2
高溫相變光熱發電
集太陽能發電、高溫相變儲熱、綜合能源供應等多種技術與功能于一體。系統由兩套碟式太陽能聚光器+高溫相變儲熱+汽輪機熱電聯產系統組成，綜合能源使用效率高，可解決傳統太陽能發電效率較低問題，結合高溫相變儲熱系統，還能實現太陽能的友好可控應用，為綜合利用分布式低密度太陽能提供示范性的解決方案。
該系統外形很像天眼望遠鏡，不同的是，望遠鏡收集的是信號而該系統收集的是太陽能。它就像是一個巨型的太陽灶，將陽光匯聚，加熱介質液體，再通過液體蒸發推動汽輪機發電，同時將收集的熱能儲存在介質中用于供暖，綜合能源利用效率高達43.5%。
3
預制艙式儲能系統
相當于一個超大型的城市“充電寶”。用電低谷時，電網給這個“充電寶”充電;用電高峰時，“充電寶”釋放電能，削峰填谷。該系統能夠提升電網接納新能源能力、電網平衡能力，提高電網和電源整體運行效率以及供電可靠性。
4
高溫相變儲熱
相當于一個城市“電暖寶”，通俗來說，就是將低谷時多余的電用來發熱，變成熱能儲存起來。不過存儲的介質是一種新材料——陶瓷基復合相變材料。它的能量儲存密度很大，一個普通家用電暖器的功率大致是1千瓦，而這個大型的“電暖寶”卻能給500戶家庭整夜供暖。
該項目采用自主研發的復合高溫相變磚作為儲熱介質，將高溫相變儲熱技術、高效氣水換熱技術、吸收式制冷技術相結合，實現了熱、冷的綜合利用，裝置電熱效率可達95%以上。該項目可以消納谷電或者棄風、棄光等可再生能源，提高電網調峰能力。
5
壓縮空氣儲能
相當于一個“空氣電池”，用電低谷時，利用多余的電能壓縮空氣，將空氣液化，將電能轉化為空氣勢能進行存儲;用電高峰時，再將空氣勢能釋放，推動汽輪機發電，轉化為電能。液化和汽化都伴隨著放熱和吸熱，就如同一臺小空調。利用這兩種特性，壓縮空氣儲能還具有供冷、供暖以及凈化空氣的功能。
規模化儲能技術是能源互聯網完成新能源高效傳輸與智能配置的核心技術，壓縮空氣儲能技術具有儲能容量大、成本低、壽命長、無污染等優勢，可有效助力新能源規模化消納、調峰填谷。該項目采用了液化空氣儲能技術路線，每個壓縮周期可為園區提供500千瓦時電量，夏季供冷量約2.9吉焦/天，冬季供暖量約4.4吉焦/天，可滿足2500平米用戶供熱供冷需求。
6
微網路由器
國家重點研發計劃項目，也是同里綜合能源服務中心的核心部件，負責中心全部電能的中轉。微網路由器就像能源“立交橋”，能實現多種電壓等級與交直流電源之間的自由變換。
微網路由器作為交直流混合分布式能源系統的樞紐，由四端口電力電子變壓器和協調運行控制系統組成，面向多個微網，通過端口的能量調控和信息交互，實現多微網間的能量路由和協調控制，具有分布式資源靈活接入、能量柔性管控、電能質量治理、故障自監測自隔離等多種功能。
7
低壓直流配電環網
采用直流配電系統運行控制與保護、靈活直流電壓變換、直流變壓隔離等關鍵技術，實現±750伏直流配電網絡合環運行，支持新能源、儲能接入及能量雙向互動。項目通過雙向變流器等設備構建交直流網架，共建有10千伏交流線路3回、380伏交流線路30回、±375伏線路4回、±750伏線路27回。該項目通過交直流混合配電系統的建設，實現服務中心交直流網架的互聯互通，保證分布式電源和負荷的即插即用，使區域內供電可靠性達99.9999%，綜合能效提升6%。
8
中低壓交直流配套
相當于一個“萬能插座”。中低壓交直流配套是世界首個多源接入、合環運行的直流配電網，借由微網路由器可保證分布式電源和負荷的即插即用，可實現各種分布式電源的互相轉換、就地消納，對轉變傳統供電模式和促進綜合能源體系轉型具有重要意義。
其中10千伏交流網架上級電源引自不同變電站，并采用單母分段接線方式，保障區域供電可靠性;±750伏直流網架實現容量較大、距離較遠的分布式能源和直流負荷接入;采用合環運行方式，實現多微網間互聯互通，在實現客戶負荷實時多電源供電的基礎上，零感知切除故障;±375伏直流網架為容量較小、距離較近的分布式能源和直流負荷接入提供接口;380伏交流網架便于常規交流電機等旋轉負荷的接入，包括虛擬同步機、風機等。
9
源網荷儲協調控制系統
能源互聯網的“指揮部”，實現了冷熱電多種能源資源的協調配置，通過對電網端、電網運輸端和客戶負荷端三方的監測、分析、智能判斷，讓電網運行得更智能。
同里示范區包含冷-熱-電等多種能源形式，貫穿源-網-荷-儲多個能源環節，具有多類型的用戶群體以及豐富的可調控資源。為此建設冷熱電源網荷儲協調控制系統，采用分層分區、協調控制的模式，與新建的微網路由器、光熱發電、綠色充換電站、“三合一”電子公路、壓縮空氣儲能、預制艙式儲能、地源熱泵、蓄冷蓄熱等裝置進行接口互動，實現示范區源-網-荷-儲的協調運行分析控制以及冷-熱-電多能互補聯合運行控制，在區域內提升可調控資源的互動協調控制水平，實現新能源的合理配置與完全消納。
10
“三合一”電子公路
“不停電的智慧公路”，世界上首次實現將光伏公路、無線充電和無人駕駛三項技術融合的應用。它采用新型透明混凝土柔性材料，承重能力達50噸以上。下雪時，路面可以自行融雪化冰，并有LED路面智能引導。電子公路的動態無線充電效率國內領先，達到85%以上。
該項目采用路面光伏發電、動態無線充電等新技術，建成了世界最長的動態無線充電道路，為無人駕駛車輛進行動態充電，有效促進車、路和交通環境的智能協同，實現了電力流、交通流、信息流的智慧交融，為建設新能源利用綜合體和新型智慧城市作了前瞻研究和有益探索。
11
綠色充換電站
由光伏發電系統、充電系統、換電等系統組成。站內機器人可為公交車、乘用車提供全自動換電和快速充電服務。充換電站還配備了光伏發電裝置，保證能源的自產自銷。即使脫離大電網，它也能獨立完成發電、充電和放電。綠色充換電站可實現新能源消納、退役電池梯次利用和充換電站的經濟高效運行。
12
負荷側虛擬同步機
一種基于先進同步變流和儲能技術的電力電子裝置，可調頻與調壓，增強大電網的頻率及電壓穩定性。綜合能源服務中心內負荷側虛擬同步機由虛擬同步機充電機和虛擬同步機路燈組成，包括3臺60千瓦直流充電機、1臺120千瓦直流充電機和118盞LED路燈。
大規模虛擬同步機接入電網后，將有效增強電網的頻率及電壓穩定性，其規模化應用后的調頻調壓能力可以緩解傳統備用電源的建設壓力，極大降低電網運行成本。展示的虛擬同步機路燈還具備雙調光、智能環境監測、霧化降霾、信息發布和智能充電樁等功能。
13
同里湖嘉苑被動式建筑
中國首個被動式住宅改造項目，采用了外保溫、裝配式建材裝修、光伏瓦與建筑一體化安裝等多項技術。改造之后的住宅通過高效新風系統和低功率供暖制冷設備相配合，可基本滿足室內恒溫恒濕的設計要求，最大限度地降低對主動式機械采暖和制冷系統的依賴。被動式建筑綜合能效較改造前提升40%，建筑節能率達到90%以上，實現了建筑自發自用發電的“零能耗”效果;同時具備被動儲能、室溫調節與智能語音控制家居等功能。
14
同里綜合能源服務平臺
建有多功能軟件系統，相當于家庭私人定制的“用電保姆”。該平臺具備數據采集、存儲、服務功能，能提供水、電、氣、熱、冷等能源全方位、全天候、專家型、互動式的客戶服務，可以提供有針對性的能源供應、配置、消費模型分析診斷，以及創新性的方案咨詢等服務，使客戶真正省心用能、省錢用能和綠色用能。
國網江蘇電力構建的綜合能源服務平臺上線半年以來，已經接入1000余戶客戶的各類能源數據，測點3萬多個，實現2萬多臺客戶用能設備細粒度接入與分析，目前主要功能包括數據分析、業務管控、業務運營、客戶服務四大模塊。
15
綜合能源展示中心
展示世界先進能源變革技術創新成果，講述能源就地開發利用、可靠供應的故事，傳遞能源變革理念，展望以電為核心、電網為平臺的未來多能互補能源利用趨勢。
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