综合能源服务解决方案(终版).docx

综合能源服务技术方案综合能源服务有限公司2019年7月一、项目概述和目标3L项目情况概述32.项目建设目标3二、方案汇总4三、技术方案53.1 综合能源服务管理平台53.2 空调系统及智能化控制系统改造63.3 生活热水系统及智能化控制系统改造83.4 智能照明控制系统113.5 光储充微电网系统123.6 全电厨房163.7 采暖系统计量监测改造173.8 室内环境监测系统183.9 配电室智能化运维改造183.10 生活供水系统智能化改造193.11 智能家居19四、系统改造与装饰配合20五、项目效益分析21六、商务模式21七、项目投资汇总表22一、项目概述和目标1 .项目情况概述所内共有3栋建筑，主楼、营业楼、平房。总占地6700行，建筑面积约3000m2,其中主楼160Onl:营业楼600平方米、平房90OnI二室外设有多个停车位与部分绿化用地。主楼为钢结构主体，共3层，其中一层和二层用于办公，三层用于住宿。主楼最底层有高度为1米多的夹层，主要用于管道和缆线的敷设。楼顶暂时未安装任何设备。楼内冷源采用分体空调；热源为市政管网直接供热，本地无换热站，但供热效果不佳；楼内生活热水使用电热水器，以上供冷、供热、生活热水系统设备使用年限都比较久，需要进行改造。楼内照明器具共134个，均不是LED灯，也没有智能照明控制系统进行照明集中、科学的管理。本楼的配电取自附近变压器。营业楼为钢结构主体，于2016年新建而成，共2层，约6000一层对外营业，二层用于办公及女员工宿舍。楼内供冷和供暖依靠1台新风机（格力）、2台VRV（格力），灯具全部为新装LED灯，但没有智能照明控制系统，配电取自附近变压器。平房为砖墙、彩钢板屋顶，共1层。功能包含保洁与安排值班室、厨房、餐厅、仓库、配电室等等。原房顶有太阳能加热器，但已经损坏，无法使用。3栋建筑的自来水系统均安装有计量表，但阀门及计量表计均已无法使用。计划对主楼进行装修及中央空调改造，改造计划方案已经提交上级单位审批，预计8月份完成审批，9月份正式进场实施。计划对平房进行功能性改造，其中包括改造全电厨房。2 .项目建设目标公司下属单位，成立于2001年，至今已有近19年个年头，所内主楼建筑及平房的各项用能设备已接近最大使用寿命周期：供冷分体空调使用17年、照明灯具使用17年、太阳能热水器已无法使用、配电系统无分项计量装置、生活供水系统管路阀门表计已损坏无法使用、厨房设备老旧、内无全系统集中监控平台或系统，无法做到集中化、科学化、智能化管理能源系统。为响应国家电网公司“三型两网”的建设理念，实现世界一流能源互联网企业的目标追求，通州供电公司计划在对主楼建筑进行装修改造的同时，将打造成为东南部第一个综合能源典型示范项目，依托于综合能源服务管理云平台，通过数据接入的形式，云平台集成所内现有和新建的能源数据，实现所内的电能、太阳能、冷热、照明、光储充等多种能源资源完美整合，实现各能源系统的能源管理、协同优化、交互响应和互补互济，以满足多元供给保障体系的建设，实现整体用能效率最优，促进可再生能源规模化利用，达到节约能源、降低运行费用、减少人工成本的目标，并起到典型示范的效果。二、方案汇总综合能源服务示范项目规划建设，以绿色能源为基础，以多能互补控制系统为纽带，以综合能源服务平台为中枢，采用多项技术的1+N综合能源示范系统。将空调系统、采暖系统、光储充微网系统、生活热水系统、全电厨房、智能化系统等集成在综合能源服务平台上，实现有效的“采、监、管、控、运、策”，达到最大化节能的目标，具体方案如下所示：1、综合能源服务管理云平台依托现有综合能源服务管理云平台，以绿色能源为基础，实现多能互补控制系统，响应以综合能源服务平台为中枢的1+N综合能源示范体系的理念。2、空调系统及智能化控制系统平房建筑增加VRV空调系统，把营业楼、主楼、平房的VRV空调系统接入综合能源服务管控平台，并通过平台进行优化控制。3、生活热水系统及智能化控制系统增加太阳能生活热水系统，为提供生活热水，接入综合能源服务管控平台并实现智能控制。4、智能照明控制系统对营业楼、主楼、平房的照明系统进行智能控制，避免不必要的能源浪费。5、光储充微电网系统设置光储充微电网管理系统，以实现系统的经济化、智能化运行及清洁能源的最大化利用。6、全电厨房全电厨房设备利用电力作为能源，以电磁厨房设备为主。7、采暖系统计量监测系统增加采暖系统计量检测装置，实现对采暖末端供水、回水的温度、压力、流量及热量进行监测。8、室内环境监测系统实现对重点房间设置温度、湿度、二氧化碳、PM2.5浓度进行监测，并通过新风系统调节使室内空气达到最佳状态。9、配电室智能化改造对配电室设备进行智能化改造，提高各建筑供电的可靠性和稳定性，同时降低配电系统的运维成本。10、生活供水系统智能化改造增加带有网络通讯功能的自动水表，实现供水系统智能化管理。11、智能家居宿舍、办公室设置智能家居，营造集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。三、技术方案3.1综合能源服务管理平台为响应国家电网公司“三型两网”的建设理念，将空调系统、采暖系统、光储充微电网系统、生活热水系统、全电厨房、室内环境监测系统、生活用水系统、配电智能化系统、智能照明控制系统、智能家居等10个子系统集成在综合能源服务平台上，实现有效的智能管控，达到最大化节能的目标。对于来说，综合能源服务管理云平台可提供的服务如下：(I)提供高效能源管理工具，根据不同的功能区域和用能需求，制定能源运行策略，协同系统运行，提高系统效率。(2)建立设备台账，随时掌握设备安装、维护、维修信息，减少故障率，提高管理水平。（3）提供提前预警和报警机制,保证系统的安全运行,缩短故障的响应时间。（4）提供信息推介和宣传窗口，致力于工作人员的节能环保意识的养成和提升。（5）根据情况，制定能源使用的考核和对标管理制度，杜绝浪费，做到奖罚结合。（6）定期形成用能情况报告，准确总结用能趋势和特点，找出薄弱环节，推动节能减排工作的开展。（7）通过对能源数据的采集、统计、分析，为能源管理负责人提供准确的能源数据，为能源生产和消费决策提供依据。（8）提高各用能系统的自动化水平，减少人为浪费情况。做到无人值守或少人值守，节约人力成本。（9）提供智能化移动管理工具，管理人员可随时随地登录查看整体用能状态、安全等情况。降低了管理局限性，提高了管理实时性、便捷性。综合能源服务管理云平台架构3.2 空调系统及智能化控制系统改造营业楼空调系统、采暖系统设备已于2016年更新，主楼空调系统已进行了可研方案的设计并已报批，故营业楼和主楼空调系统不在本方案改造范围内；平房原空调系统为分体式空调，设备已使用16年，能效等级较低，空调系统没有智能控制。原有分体空调3.2.1 空调系统改造为后排平房新增一套VRV空调系统，VRV空调室内机22台、室外机2台、温控器22个、控制箱1面，后排平房估算总冷负荷约为120kW,夏季制冷，冬季辅助采暖系统制热，室外机设置在院内东北角。VRV空调系统具有明显的节能、舒适效果，该系统依据室内负荷，在不同转速下连续运行，减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失，节能效果好，采用压缩机低频启动，降低了启动电流，电气设备将大大节能，同时避免了对其它用电设备和电网的冲击。具有能调节容量的特性，改善了室内的舒适性。变频技术能够使空调在开启后迅速达到设定温度，舒适性高，机组在常使用的制热外环境温度0-20°C范围内可以实现制热不换向回油，制热室内环境温度稳定，避免忽冷忽热。VRV空调系统还具有设计安装方便、布置灵活多变、建筑空间小、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。室内机室外机3.2.2 空调系统智能化控制系统改造本方案计划对VRV空调系统进行优化控制改造，改造工作内容如下：为实现对空调的柔性控制，采取以太网层面实现数据对传，实现空调自控系统与综合能源服务管理云平台的通讯，接收需求响应指令，并对空调系统进行调节。增加本地优化控制系统，本地优化控制系统与云平台对接，实现数据上传、VRV制冷主机、VRV室内机等设备的启停状态、故障状态、运行状态和接收云平台推送的信息及运行策略。为VRV空调系统设置电计量装置，能给采集VRV空调设备的运行电流、耗电量、实时负荷等数据，并将数据上传至云平台。在需求响应终端取得自控系统远程控制权限后可以远程启停系统，可以远程设置温度。VRV空调控制系统图3.3 生活热水系统及智能化控制系统改造生活热水系统目前采用家用太阳能热水器，太阳能热水器已经全部损坏不能使用，目前采用壁挂式电热水器解决生活热水问题。原有太阳能热水器3.3.1 生活热水系统改造本项目增加“太阳能+电能互补''热水系统，优先使用太阳能热水系统，阴雨天气及极寒天气太阳能不满足热水需求时，利用电加热系统辅助加热。太阳能生活热水系统图“太阳能+电能互补”热水系统产热水量3td,设备包括真空集热管300只，占地面积约48肝，储能水箱1台，有效容积3m3,热水循环泵2台，太阳能循环泵2台。太阳能集热管储能水箱3.3.2生活热水系统智能控制改造智慧管控：系统具备故障预警与报警、定期的巡检功能，可及时反馈系统运行状态，实现真正意义的无人值守；节能管控：强大的数据反馈，能够最大限度的降低浪费；多年的运营经验，提供多种供暖节能策略；能耗数据按年度、月份、天分析，实施调整最优的节能方案；精确管理：所有数据可以实时查阅、实时调取，对数据进行分析总结；远程监控：系统数据可在本地、监控中心、管理人员电脑与手机APP监控。可对所有运行设备进行24小时监控，协助用户进行设备管理。Mrit娥海运中C太阳能热水装置控制系统3.4 智能照明控制系统主楼和平房装修改造已经申请了LED灯具的改造，共计约134盏，营业楼目前已经全部更换成LED灯。三栋建筑均没有照明控制系统。照明装置增加智能照明控制系统，结合光照度、人体感应传感器等设备，通过调光驱动器实现公共区域的照明智能控制；控制方式灵活多样、高效节能，并可减轻人员的工作量，实现照明的智能化和精细化管理、实现人走灯灭、定时/分区控制、精准计量、在线监测及节能运行，从而提高的能源管理信息化水平、减少人工工作量、提高室内照明质量、改善照明环境、减少能源消耗、资源浪费。并且照明控制系统接入综合能源管理云平台，由云平台实现管理。智能照明控制系统3.5光储充微电网系统本次方案利用有停车场地，建设一套屋顶太阳能光伏发电系统、一座太阳能 光伏停车棚，一套直流快充充电桩和两套慢充充电桩，配套一定容量的磷酸铁锂 储能系统和一套智能微电网能量管理系统，以实现系统的经济化、智能化运行及 清洁能源的最大化利用。3.5.1 屋顶光伏发电系统及太阳能光伏停车棚潮县供电所平面图平房北 平房共安装330Wp单晶硅光伏组件 100块，计33kW,配置一套额定 功率30kW的三相组串式逆变器。办公楼LAJ安装一套太阳能光伏停车棚，棚 顶安装光伏组件84块，计 27.72kW ,配置一套额定功率 25kW的三相组串式逆变器。35kV变-22.3fia丁营业厅jLAJ-（1）屋面光伏发电系统及太阳能光伏停车棚位置示意图，本次项目规划选用额定容量为33OWp的单晶硅双玻光伏组件，该类型光伏组件具有转换效率高，衰减小，稳定性好等特点；（2）在目前草坪北侧规划安装一太阳能光伏停车棚，棚顶安装84块光伏组件，总装机容量为27.72kWp,各配置一套额定功率为12kW的三相组串式逆变器；（3）在办公楼楼顶东侧部分，以固定倾角方式安装光伏组件100块，计33kWp,配置一套额定功率30kWp的三相组串式逆变器；（4）两套光伏发电系统与电动汽车充电桩、储能系统一起接入一台具备通信、控制功能的智能配电柜，实现并网。屋面光伏发电系统实例1.1.2 电动汽车充电桩为满足将来不同类型的充电需求，本次规划在太阳能光伏停车棚下方，安装一套直流一体式多枪快速充电桩和两套壁挂式交流慢速充电桩机，直流一体式充电装机最大功率为60kW,交流壁挂式单套额定功率为7kW。两种充电桩都具备智能控制与网络通讯功能，支持通过GPRS、4G网络的数据传输与后台运营管理系统建立通讯，由后台管理系统对充电桩进行智能、远端管理。光伏停车棚及电动汽车充电桩示意图直流充电桩和交流充电桩1.1.3 储能系统本次方案配置一套60kW100kWh的磷酸铁锂储能系统，储能系统的主要作用为平缓光伏发电系统输出功率和充电桩用电功率波动，减少对楼宇配电网的冲击。储能系统按下述方式运行：在电价处于低谷阶段或平段，从公共电网吸收电能，用电高峰阶段，根据用电负荷需求，释放电能，利用峰谷价差，节约负荷用电成本。当光伏发电系统发电功率较大，大于充电桩用电时，系统吸收电能，相反则输出电能，实现太阳能光伏发电量的最大化利用。根据光伏发电系统输出功率曲线和电动汽车充电桩、用电功率曲线，时时调整储能输出功率，实现平滑系统发、用电，减少功率波动。当公共电网发生故障，出现停电的情况下，作为备用电源及系统的电压源工作，实现系统的离网运行。室外一体化储能系统外观图1.1.4 智能微电网能量管理系统本次方案规划配置一套智能微电网能量管理系统，按照设定的控制策略，对停车棚光伏发电、储能系统、电动汽车充电桩等进行智能化、自动化管理，以实现整个系统稳定、高效运行。光、储、充一体化微电网系统原理图1.1.5 光伏发电系统发电量计算小型屋面光伏发电系统及停车棚光伏发电系统的系统效率可高达85%以上,屋面采用15。固定式倾角安装，棚顶光伏组件安装时，近似于平铺方式的小倾角安装方式，根据通州地区的太阳能光照资料，利用专业光伏设计软件，计算出系统在25年内的发电量情况如下。年份发电量(kWh)年份发电量(kWh)17483715661562729661665632372443176510947191918645855713951964061670871206353777034721630138698232262489969299236196510687762461442116825225609181267728平均每年发电量67258136720425年发电量总和16814471466680年均有效可利用小时数11083.6 全电厨房餐厅一直是采用天然气作为热源，目前天然气市场价格较高，餐厅用能成本增加，且存在燃气泄漏、明火熏烤等潜在危险。本次方案建议可将厨房主要设备更换为电气化设备，如小炒灶、大锅灶、矮汤炉、海鲜蒸柜、蒸饭柜、煲仔炉、蒸烤箱等。全电厨房相对于传统燃气厨房，具有以下优势：无明火、无煤气、柴油泄漏等引起的火灾和爆炸、无明火熏烤、低噪的洁净卫生厨房环境，使厨房清凉整洁、台面光亮如新、工作舒畅惬意，效率高、用能成本低。全电厨房示意图全电厨房主要优势：更节能：传统厨房的加热方式是通过高温火焰进行加热，实际使用热效率不到50%；全电厨房使用电磁加热技术，直接让器皿发热，热能转化率高达90%以上，与传统厨房相比可以节约能源费用。更环保：电炊具没有燃烧废气排放，可减少空气污染。更安全：使用过程中没有明火和易燃易爆气体，不会出现爆炸等安全隐患。更舒适：优化厨房环境，没有明火燃烧，厨房温度降低，改善厨师工作环境。3.7 采暖系统计量监测改造冬季供暖采用市政集中供暖，主楼和平房采暖末端采用手动调节阀的铸铁暖气片。原有铸铁散热器本次方案计划结合物联网技术，对供暖系统进行计量改造。在主楼、营业楼、平房供水和回水管道上安装带网络通信功能的热水流量计。热水流量仪负责对主要管道末端供水、回水的温度、压力、流量及热量进行监测。3.8 室内环境监测系统本系统目的是对主楼、营业楼人员密集及会议室等重点的房间设置温度、湿度、二氧化碳、PM2.5浓度进行监测，使主楼、营业楼的重点房间的室内温湿度、空气质量得到实时的监测。在会议室、营业厅等人员密集的房间安装室内温湿度传感器、室内二氧化碳传感器，对温湿度传感器和二氧化碳传感器测量的数据进行分析整理，并通过通讯线将所测试的室内温湿度、二氧化碳浓度数据传送至监测平台，平台通过对室内空气状态的分析，当空气质量较差时，管控平台自动启动新风系统，调整室内空气状态参数，让室内空气的温湿度、二氧化碳浓度达到最佳状态。3.9 配电室智能化运维改造共有两个配电室，平房配电间和营业厅配电间。上级电源均取自旁边变电站的杆变，杆变容量为630kVA,随着空调系统改造，全电厨房的改造等用电负荷增加，后期需要根据实际负荷用电需求对配电室进行设备更新和改造。配电室内设备己经使用年限较长，智能化、自动化程度较低，运营管理依赖于员工，管理手段落后。鄢县供电局配电室现场图为解决上述问题，现计划对各配电室设备进行智能化改造，具体方式为对原有设备更换并加装数据采集器和网络通讯设备，通过网络使各个配电室统一接入综合能源服务管理云平台，结合视频监控系统，实现对各配电室运行状态的实时监控、设备故障预警、报警及快速诊断，提高各建筑供电的可靠性和稳定性，同时降低配电系统的运维成本。3.10 生活供水系统智能化改造更换原有水表为带有网络通讯功能的自动水表，包括生活用水系统，扩建4个表井并在入户主管、每栋建筑入户管上安装远程自动抄表系统，该系统将计算机技术、移动数据通信技术、数据网络技术、自控技术融为一体，可自动完成用水户水表网络的远程数据采集、记录、实时监测、统计分析、打印和供、停水控制等管理工作。同时，方便水表用户缴纳费用。光电直读远传水表智能化远程抄表系统原理图3.11 智能家居舍、办公室等场所设置智能家居系统，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的办公、生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的家居，提供全方位的信息交互功能，帮助居住人员与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。（1） 窗帘和投影机、投影幕通过触摸屏和控制面板可以控制室内每一处的窗帘，并且可以和其他系统进行场景联动。比如在观看电影的时候，只需要按触摸屏上一个按钮，灯光自动变暗，电视机自动打开，投影机、投影幕自动下降窗帘自动关闭。同时窗帘本身也可以被单独控制(2)远程控制系统通过因特网或者局域网对设备进行控制。如通过在办公室上网的电脑，可以观看室内摄像头的画面，控制房间内的灯光，窗帘及其它一切可提供接口到智能家居系统的电气设备。可以通过手机短信进行控制。(3)电动窗帘、电动遮阳蓬系统智能家居技术集成了电动窗帘、电动遮阳蓬的自动控制。用户可以通过触摸屏，实现对家中所有的电动窗帘、电动遮阳蓬实现自动控制。当觉得外面太阳光太亮时，可以通过触摸屏关闭窗帘；启动遮阳蓬，避免太多的光线进入室内。也可以通过光照度感应器实现窗帘、遮阳蓬的自动感应控制，当检测到室内光线太暗时，系统自动打开窗帘、遮阳蓬，使得室内保持足够的光线。智能家居四、系统改造与装饰配合由于已对主楼空调系统改造及装饰工程提出申请并已获批，为不破坏装修成果，不对主楼VRV空调系统进行二次改造，方案中的部分改造内容需要与装修同步进行，以免对装修成果造成破坏并产生不必要的损失，具体配合细节如下：(1) 采暖系统计量监测改造、太阳能生活热水系统及智能控制改造、室内空气状态监测改造、智能家居需和装修施工配合并同步进行，以免破坏装修成果。(2) 空调系统智能控制改造需和VRV空调厂家沟通智能管控方式，并与空调系统安装施工同步进行。(3) 照明系统智能控制改造需配合灯具厂家进智能控制行设计,装修施工时需和灯具安装工作同步进行。(4) 全电厨房改造、给水系统智能监测改造、光储充微电网系统改造、配电智能化改造为独立的改造内容，可不与主楼的装修施工同步。五、项目效益分析(1)社会效益本项目是响应国家节能减排的政策方针，可有效节约能源，培养员工的节能减排意识；提升智慧节能的品牌形象；为其他类似展智慧能源托管工程建设提供标杆示范。(2)环境效益本项目有助于降低碳排放，推动节能降耗，实现绿色GDP增长和经济可持续发展，为北京市雾霾治理做出一定贡献。六、商务模式本项目建设采用EPC模式：公司自行出资，综合能源服务公司负责项目整体规划、设计、建设，并负责后期运营管理。七、项目投资汇总表序号改造系统名称建设成本（万元）节能率（）备注1综合能源服务管理云平台80/2空调系统及智能化控制系统4253生活热水系统及智能化控制系统1560704智能照明控制系统305-105光储充微电网系统81.581.5/电动汽车充电桩/储能系统/6全电厨房45/7采暖计量监测系统10/8室内环境监测系统10/9配电智能化改造30/10生活用水监测系统12/11智能家居10/12可研、设计等费用20合计378/