日前在天津舉辦的第四屆世界智能大會，主題為“智能新時代：創(chuàng)新、賦能、生態(tài)”。建成10周年的中新天津生態(tài)城集中體現(xiàn)了這一主題，運用了大會展出的一系列科技成果。生態(tài)城建成區(qū)綠化率達50%，看得見的綠讓這里環(huán)境宜人;同時，風(fēng)能和太陽能等看不見的清潔能源也發(fā)揮了巨大價值，讓這里“綠潮”涌動。
從2010年中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范工程開工，到2020年智慧能源新城落成，國網(wǎng)天津市電力公司貫徹國家電網(wǎng)有限公司部署要求，持續(xù)創(chuàng)新探索，為生態(tài)城發(fā)展提供堅強能源保障，為居民的美好生活提供充足綠色電能和優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)。
6月23日，第四屆世界智能大會在天津“云”啟幕。輕點鼠標(biāo)進入“云”展廳，東南側(cè)白綠色相間、圓頂環(huán)狀的區(qū)域就是“國家電網(wǎng)”展廳。通過應(yīng)用電腦模擬、VR影像技術(shù)，國網(wǎng)新能源云、帶電作業(yè)機器人、“零能耗”智慧建筑、智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺等7項電力領(lǐng)域科技成果均在線上展示。
“云”展廳線上展示的科技成果，在線下的中新天津生態(tài)城都已開始應(yīng)用。近年來，國網(wǎng)天津電力在生態(tài)城選取面積約8平方千米的惠風(fēng)溪示范區(qū)建設(shè)智慧能源新城。新城共包括集中式儲能站、主動配電網(wǎng)、綠色公共建筑等10個項目。今年9月新城正式建成后，示范區(qū)內(nèi)綜合能源利用效率將達到國際領(lǐng)先水平，清潔能源消費將達到90%，供電可靠性大于99.999%，相比新城外的用電客戶戶均節(jié)能15%以上。萬物生機勃勃的初夏，這座渤海岸邊的生態(tài)城市也將“綠潮”涌動。
智慧能源“組合拳”助城市發(fā)展
6月5日，位于天津中新生態(tài)城東部的集中式儲能電站項目已完成420根樁基施工，儲能站主體建設(shè)正在進行。
儲能電站內(nèi)布置10座儲能集裝箱成套設(shè)備，場站還將建設(shè)遮陽棚光伏系統(tǒng)1套，峰值容量94.08千瓦。項目建成后，能為生態(tài)城電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、電力需求響應(yīng)服務(wù)，有效促進生態(tài)城新能源消納，緊急情況下還可提供1萬千瓦時的備用電量。
緊挨著集中式儲能電站，有一座藍頂白墻的建筑通過兩回10千伏專線與儲能電站相連——這是2019年4月投產(chǎn)送電的110千伏游樂港智慧變電站。作為生態(tài)城的第二座110千伏變電站，該站在物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)手段的加持下實現(xiàn)智能向智慧的升級。全站部署了6大類1508個感知終端，具備主輔設(shè)備監(jiān)視及缺陷自主預(yù)警、聯(lián)合巡檢、一鍵順控等功能，實現(xiàn)對站內(nèi)設(shè)備狀態(tài)和外部環(huán)境狀態(tài)的全息感知。
目前，國網(wǎng)天津電力正圍繞智慧電網(wǎng)應(yīng)用場景開展5G規(guī)模化應(yīng)用工作。天津電力信通公司運檢中心工程師李達透露，未來該公司還將在生態(tài)城部署無人機和智能巡檢機器人等設(shè)備，依托5G通信、北斗導(dǎo)航等技術(shù)，大幅拓寬智能巡檢覆蓋面，提升作業(yè)效率。
在生態(tài)城，還有一座“虛擬電廠”。電網(wǎng)的各類源、荷、儲資源加裝物聯(lián)感知終端，將各類資源高效聚合，形成一個虛擬的可控能量集合體，像“真實電廠”一樣參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)和電力市場交易等。中新天津生態(tài)城供電服務(wù)中心主任秦麗杰介紹，目前虛擬電廠項目已完成虛擬電廠系統(tǒng)的開發(fā)，系統(tǒng)已接入49戶公共資源用戶，可調(diào)負(fù)荷2.637萬千瓦，可以有效協(xié)調(diào)電網(wǎng)供需平衡，促進各種能源資源的優(yōu)化配置。
變電站供能，儲能站儲能，虛擬電廠精準(zhǔn)控制，能源調(diào)節(jié)“收放自如”，共同打出一套智慧能源“組合拳”。“受益于適度超前的電網(wǎng)建設(shè)，中新天津生態(tài)城供電可靠率達到99.999%。2017年至今，生態(tài)城用電量每年以30%的速度遞增。”秦麗杰說。
數(shù)據(jù)“全掌握”為美好生活充電
在中新天津生態(tài)城流動的不僅有電能，還有數(shù)據(jù)。
“電熱水壺功率大于平均值，建議更換!”6月16日，家住中新天津生態(tài)城季景園的周先生在網(wǎng)上國網(wǎng)APP“用能攻略”模塊中，看到了家中單個用電器的用電量與使用建議。
給周先生支招的“用能攻略”是由國網(wǎng)天津電力開發(fā)的基于新型智能電表的智能量測系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能通過負(fù)荷辨識技術(shù)采集電器運行中電流、電壓、諧波等變化特性值，并結(jié)合預(yù)設(shè)的電器特征庫，利用邊緣計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)識別電器負(fù)荷類型。
目前，中新天津生態(tài)城季景峰閣、季景園等小區(qū)已試點安裝506塊新型智能電能表。客戶享受到智能量測系統(tǒng)提供的節(jié)能診斷、電器評價等智慧互動增值服務(wù)，戶均節(jié)能達到10%。
智能量測系統(tǒng)讓客戶對用電“敏銳察覺”，主動配電網(wǎng)則讓客戶對配網(wǎng)故障“毫無察覺”。
中低壓配電網(wǎng)是電網(wǎng)連接客戶的“最后一公里”。國網(wǎng)天津電力在香堤苑等4個小區(qū)部署上千套傳感終端設(shè)備，只為全面掌控電網(wǎng)“最后一公里”的運行情況。主動配電網(wǎng)具有中低壓配網(wǎng)狀態(tài)全感知、配網(wǎng)異常狀態(tài)準(zhǔn)確預(yù)警、停電信息主動推送、故障狀態(tài)主動搶修等功能，經(jīng)測算，搶修效率同比可提升25%。
“在實施主動配電網(wǎng)之前，如果在上班時間發(fā)生配電低壓側(cè)故障造成停電，那得等到居民回家以后才能發(fā)現(xiàn)并報修，等待運維人員驅(qū)車前往開展搶修，可能一晚上就這樣過去了。”濱海供電公司供電服務(wù)指揮中心副主任劉慧芳介紹，通過建設(shè)主動配電網(wǎng)，配網(wǎng)一旦發(fā)生故障，故障信息第一時間就能被安裝在低壓配電線路的各類傳感器監(jiān)測到，電力維修人員立即開展搶修，居民下班到家可能都不知道發(fā)生過用電故障。
智能量測系統(tǒng)、主動配電網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)最終匯聚在生態(tài)城能源大數(shù)據(jù)中心。在中心監(jiān)測大屏上，一股股“能源流”的背后是生態(tài)城不斷涌動的“數(shù)據(jù)流”。“目前，生態(tài)城能源大數(shù)據(jù)中心與生態(tài)城智慧中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)對接，已經(jīng)歸集生態(tài)城水、電、氣、熱4類能源數(shù)據(jù)和人口、經(jīng)濟、交通等7類城市運營數(shù)據(jù)。”濱海供電公司數(shù)據(jù)中心副主任王斌說，“在疫情防控期間，大數(shù)據(jù)中心發(fā)揮了重要作用，完成新區(qū)企業(yè)復(fù)工率、居民返程率分析報告。在新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推進過程中，大數(shù)據(jù)中心還將輔助充電樁規(guī)劃選址，讓充電樁布局更合理，居民出行更便捷。”
在中新天津生態(tài)城，智慧圖書館、行人守護系統(tǒng)、智慧電梯等觸手可及，便利了人們的生活。智慧電網(wǎng)也正以更先進的電力科技為美好生活充電。
綠色“全覆蓋”為美麗天津賦能
第四屆世界智能大會召開前夕，中新天津生態(tài)城甘露溪公園內(nèi)的綠色能源公建項目全面落成，成為居民休閑娛樂的新去處。該項目探索出了綠色能源高效利用的新模式。
“我們建設(shè)了光伏路面系統(tǒng)、光伏座椅系統(tǒng)、智慧路燈系統(tǒng)和綠色公建能源集控站。其中，光伏路面系統(tǒng)安裝總面積150平方米，總安裝功率達到20.25千瓦，初步安裝4個光伏座椅、2個光伏垃圾桶和4座智慧路燈。”濱海供電公司數(shù)據(jù)中心工程師樂坤介紹說，項目以多場景集群化綠色能源發(fā)電、多母線直流微電網(wǎng)為載體，采用全方位、多場景、集群化發(fā)電模式，促進新城綠色能源與公共建筑的深度融合。
駕車行駛在中央大道上，隨時都能感受到這座城市的“綠色基因”。大道上的光伏面板正汲取著陽光的能量，這條光伏大道建成于7年前，整體綿延6.5千米，年均發(fā)電量1110萬千瓦時，年均減排二氧化碳1.1萬噸、二氧化硫50噸。遠處橘紅色的彩虹橋旁，除了一幢幢拔地而起的高樓，還有一座座風(fēng)力發(fā)電機連綿矗立，為城市帶來清潔風(fēng)電。
坐落在中央大道一側(cè)，4月中旬落成的“零能耗”智慧建筑通體潔白，屋頂整齊排列著60片共20千瓦的光伏板。走進小屋，零能耗建筑運行管理系統(tǒng)上實時顯示著小屋當(dāng)前狀態(tài)：“當(dāng)前總負(fù)荷1.43千瓦，發(fā)電功率14.62千瓦，其中8.73千瓦反饋給電網(wǎng)，剩余電能儲存到儲能電池中。”當(dāng)天，采用光儲一體化設(shè)計的小屋以智能模式運行，可根據(jù)能量供、儲、需狀態(tài)情況自動分級切除負(fù)載、限制空調(diào)使用等，綜合能源轉(zhuǎn)換效率達到95%以上。
未來，在中新天津生態(tài)城，電網(wǎng)狀態(tài)能被全息感知，遠在千里之外也能對屋內(nèi)家用電器的“一舉一動”盡在掌握，不用報修的主動搶修成為常態(tài)，機器人作業(yè)日益普遍，新能源汽車充電更加便捷，零能耗技術(shù)向大型建筑推廣……隨著國家電網(wǎng)公司與天津市政府簽署的戰(zhàn)略合作協(xié)議落地實施，越來越多人將享受到更加綠色和智能的用能生活。
