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                      (經典水蓄冷案例分享)常州天合工廠智能微網項目

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                      (經典水蓄冷案例分享)常州天合工廠智能微網項目

                      一、項目背景


                      天合光能常州工廠位于江蘇省常州市新北區光伏產業園內,園區于20084月正式掛牌,規劃面積5.12平方公里,主要以核心企業常州天合光能有限公司為依托發展光伏產業,是常州高新區建設國家創新型科技園區“一核八園”框架中的重點特色專題園區之一。天合光能常州工廠占地面積15萬平方米,分為西區、東南區、東北區三個廠區,是天合光能進行產品研發、制造的總部和生產基地。

                      常州天合工廠智能微網項目(以下簡稱“常州項目”),一期計劃在東南廠區,結合工廠用電、用冷、用熱需求,整合燃氣分布式、水蓄冷、儲能,建設EMS能源管理平臺,對東南區負荷進行實時監控、有效調節,通過節能管理、改造,優化調整電源結構,提升能源價值、降低用能成本、增強供能靈活性和安全性,從而建立清潔高效的能源體系,推動天合光能的進一步發展。項目總投資1.5億元,占地面積1500平方米,燃氣分布式裝機6MW,儲能裝機1MWh,EMS能源管理平臺接入廠區已建設的0.9MW光伏。本項目遵循國家能源局2016129日發表的《國家能源局關于組織實施“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)示范項目的通知》(國能科技[2016]200號),是繼“合肥新站高新區綜合能源管理‘互聯網+’智慧能源示范項目”后,天合光能重磅打造的又一能源互聯網整體解決方案經典案例。本項目將以“熱(冷)定電,冷、熱、電聯供”以及以大數據、智能互聯為平臺的能源共享機制,與原有的冷熱源系統形成多能互補,滿足天合光能(東南廠區)自身的冷、熱、電需求,建設成為多能互補、智能高效、綠色低碳的現代工廠能源示范體系。


                      (經典水蓄冷案例分享)常州天合工廠智能微網項目

                      1 常州天合工廠智能微網項目效果



                      二、項目必要性



                      天合光能東南廠區的能源需求主要包括廠區空調制冷用能、廠區工藝制冷用能、冬季采暖用能及車間生產、照明等使用的電能。2017年,全年用電量約72,000KWH,總體能耗巨大。僅以東南區用電情況來說,冰機和空壓機全年電耗約占整個東南區電耗的30%。本項目作為原供能系統的有益補充,提高了供能系統的可靠性;項目所發電力就近消納,能夠降低電力輸送消耗;通過冷、熱、電三聯供方式實現能源的梯級利用,提高能源利用效率,滿足東南廠區(天合光能)一部分用電需求、制冷需求以及采暖供熱需求,并起到節能減排的良好示范作用。



                      三、系統設備配置



                      常州項目近期主要設備配置為:23.3MW級燃氣內燃機、2臺煙氣熱水補燃型溴化鋰冷熱水機、1000m3水蓄冷系統,并接入已建的東南廠區0.9MW光伏運行數據。在原有光伏系統基礎上,新增燃氣三聯供系統、水蓄冷系統,將“冷”、“熱”、“電”三聯供平臺嵌入智能微網,實現能源的梯級利用。

                      (經典水蓄冷案例分享)常州天合工廠智能微網項目

                      3 天合光能東南廠區微網系統解決方案



                      四、系統運行模式



                      分布式能源系統與傳統供能方式相比提高了區域建筑能源供應的安全性,主要體現在以下方面:供應方面由原有單一靠電的供能方式,變為天然氣發電、余熱制冷制熱、電制冷、儲能等多種方式相結合,可以確保東南廠區冷熱負荷供電。無論空調制冷用能、工藝制冷用能、冬季采暖用能,還是車間生產、照明空調,均可通過電力和燃氣兩種能源保障能源供應。

                      天然氣三聯供系統。燃氣內燃機燃燒天然氣,產生三種能量,包括電能、高溫煙氣的余熱、高溫水的余熱。加上原有的0.9MW光伏裝機容量,電能基本可滿足東南廠區各建筑物和生產的用電負荷及能源站自身用電需求,在用電高峰時,不足的電量可以由市網補充;內燃機高溫煙氣可作為煙氣熱水型溴化鋰機組的高發熱源直接供冷(熱),排煙溫度約降至100℃;而9095℃的缸套水作為煙氣熱水型溴化鋰機組的低發熱源進行供冷(熱),供冷(熱)后溫度降至80℃回到內燃機內繼續利用。


                      水蓄冷系統。系統配置的水蓄冷系統可利用水的顯熱實現冷量的儲存。水蓄冷技術利用市電峰谷電價差,在低谷電價時段利用市電驅動電制冷機組并將冷量存儲在水中,在白天用電高峰時段使用儲存的低溫冷凍水提供空調用冷。當空調使用時間與非空調使用時間和電網高峰和低谷同步時,就可以將電網高峰時間的空調用電量轉移至電網低谷時使用,達到節約電費的目的。


                      能源物聯網云平臺。本項目最大的亮點在于引入能源物聯網云平臺TRINA AURORA,提供區域內的智慧能源、智能微網的監控、分析、預測和優化管理,并可升級現有能源監控,進行更大范圍的運行數據實時記錄,同時引入成本中心的概念,建立能源消耗的基準,按照CDM碳減排交易的計算模型,構建碳消耗的實時數據記錄、進行計算、形成報表。平臺建設完畢后,項目二期將引入大數據分析,提出完整的節能改造方案,設備控制改造方案,實現能源供給與消耗的平衡。



                      五、該項目主要特點



                      1. 該項目是常州最具代表性的分布式能源站之一。嚴格遵循國家發展改革委2013718日發布的《分布式發電管理暫行辦法》(發改能源﹝20131381號)和201411月國家發改委、住建部、能源局《關于印發天然氣分布式能源示范項目實施細則的通知》(發改能源﹝20142382號)要求,采取“以冷熱定電,自發自用,多余電量上網”的原則,在廠區建設一套天然氣分布式能源站,實現冷熱電聯供,滿足廠區的用能需求。

                      2. 梯級利用。本項目以天然氣為燃料,是一個聚高效、環保、節能于一體的冷、熱、電三聯供項目。該分布式能源系統通過采用能源梯級利用、蓄能等多種能源利用技術提高系統綜合能效,符合國家節能環保的政策要求;并通過合理的系統設計從經濟上體現節能收益,建設具有節能性和經濟性的供能系統。

                      3. 調峰填谷。發電側多種能源配置,有利于電力調峰。同時,也可以填補當地電力缺口,緩解地方電力供需矛盾。系統設計最大程度考慮消峰填谷的目的,充分考慮儲能的作用。

                      4. “多能互補,集成優化”。天合光能東南廠區通過已建立的微電網雛形,對已建成的光伏電站和冷熱電三聯供相結合的能源方案,實現區域能源的綜合利用,是可再生能源和分布式能源發展機制的創新。通過能源管控中心實現能源供給側與需求側的自平衡。分布式能源站與東南廠區常規能源站互聯互備,多能互補,集成優化,在東南廠區內實現“自發自用,余電上網”。

                      5. 環保及社會效益。該項目具有系統成熟、經濟性好、適應性廣、節能等優點;采用清潔能源生產技術,幾乎無煙塵,CO污染物排放少,該項目建設有利于新型清潔節能技術的推廣與應用,促進產業技術進步,有利于減少溫室氣體排放,節約資源和改善生態環境,符合可持續發展戰略。項目近期實施后,能源站年均綜合能源利用效率83.79%。冷熱電聯供具有節約能源、改善環境、提高供熱質量、增加電力供應等綜合效益。本工程的建設將有助于進一步發揮冷熱電聯供的綜合效益,將國家“節能減排”的方針落到實處。


                      (經典水蓄冷案例分享)常州天合工廠智能微網項目

                      7 智能微電網模型






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