園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)中能源綜合配置存在的問題

     我國園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)建設已歷經(jīng)近40年的發(fā)展, 園區(qū)在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)集聚方面發(fā)揮了重要的載體和平臺作用, 有力推動了我國社會經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)是國民經(jīng)濟的發(fā)展的重要載體, 但同時也是集中的環(huán)境污染源。綠色、低碳、高效發(fā)展對園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)尤為重要,園區(qū)迫切需要構建全新的清潔、低碳、安全、高效的能源體系。園區(qū)因其經(jīng)濟基礎好、能源消耗大、產(chǎn)業(yè)集聚等特點成為了能源轉(zhuǎn)型與變革試點、示范的重要對象，是綜合能源服務的“理想試驗田"。

     一直以來，我國園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)用戶用能方式多元化、電力消耗量也大。據(jù)統(tǒng)計，我國七成的工業(yè)用能都集中在園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)。對于園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)而言，開展綜合能源服務越來越有必要。綜合能源服務是適應現(xiàn)代能源供應體系和消費方式多樣化變革的需要，將供能側(cè)的多種供能方式和用能側(cè)的多種需求響應進行排列組合而形成的能源服務創(chuàng)新模式。

     發(fā)展至今，園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源系統(tǒng)依然存在一些問題急需解決，而綜合能源服務的職責之一就是要將園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源生成、消耗、輸配等，通過系統(tǒng)充分利用可再生能源、降低化石能源的消耗，提升用能效率和經(jīng)濟性。

目前我國園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源系統(tǒng)主要存在以下幾點問題：

1、能源供應安全保障不足，很多園區(qū)由于供電、供氣、供熱等能源供應安全保障不足，影響其經(jīng)濟發(fā)展。

2、能源消費結構不合理，傳統(tǒng)能源的使用比例過高，給園區(qū)節(jié)能減排帶來巨大壓力。

3、管理方式粗放，管理平臺覆蓋率低，存在管控盲點。

4、新能源應用比例不高，開發(fā)利用可再生能源的意識不足。

5、管理方式粗放，數(shù)據(jù)變量大、屬性雜，對于能源的使用情況難以實時掌控和直觀呈現(xiàn)。

     在園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)開展一體化電冷熱（暖）供應、多能協(xié)同供應、綜合梯級利用，以及低品位余熱利用等綜合能源服務，可以有效解決園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源利用問題，越來越多的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為解決園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)用能問題，已在這方面深耕多年。幫助園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)在用能方面：運營精細化、數(shù)據(jù)可視化、管理多維化。多層次完善園區(qū)整體及各項管理流程；運用數(shù)字分析手段，整合及協(xié)調(diào)園區(qū)資源，促進園區(qū)的產(chǎn)業(yè)推進，創(chuàng)建園區(qū)科學管理體系。

園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)綜合能源系統(tǒng)架構

     工業(yè)園區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，如何實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)保、高效的發(fā)展十分重要。綜合能源服務能夠?qū)崿F(xiàn)多能綜合利用，提高能源利用率，增加可再生能源消納能力，成為節(jié)能減排的有效方式。園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)在發(fā)展綜合能源服務方面具有天然的優(yōu)勢,隨著我國能源變革進程的不斷推進，可以想見，未來園區(qū)的綜合能源服務市場將成為各類市場參與主體開展競爭的重要領域。

     我國工業(yè)園區(qū)中的能量流通過程包括能源生產(chǎn)、能量轉(zhuǎn)換、能量傳輸、能源儲存和能源消費5個環(huán)節(jié)，包含風力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱電站、燃氣發(fā)電、燃氣制熱、電制冷、吸收式制冷等多種用能形式，用能種類多、數(shù)量大，節(jié)能空間廣。常見的供能系統(tǒng)有冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、風光發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等。工業(yè)園區(qū)內(nèi)普遍建設了用能監(jiān)控管理系統(tǒng)，用于對工業(yè)生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，但能源結構不合理，缺乏聯(lián)動方式及策略，能源利用率偏低；其次，部分工業(yè)園區(qū)正在使用的用能監(jiān)控管理系統(tǒng)只具備分析功能，不能對各能源模塊實施控制，無法實現(xiàn)能源設備出力的自動調(diào)節(jié)，使得工業(yè)園區(qū)整體能源效率偏低，提升空間巨大。

     目前園區(qū)綜合能源業(yè)務推廣的技術研究和應用方向，主要包括可再生能源利用，區(qū)域集中供冷、供熱，生產(chǎn)過程及工藝的節(jié)能改造，余熱、余能、廢水、廢渣回收利用，電動汽車，儲能及信息化系統(tǒng)等，通過集成各種能量轉(zhuǎn)換裝置和節(jié)能優(yōu)化技術，將風、光、氣、儲、地熱等多種分布式能源以信息網(wǎng)及電力網(wǎng)或熱力網(wǎng)的方式進行高效互聯(lián)，實現(xiàn)多能源互補、多供用能主體互聯(lián)互濟、資源設施共享，滿足多種用能需求，提高能源利用效率、運行經(jīng)濟性、可再生能源利用率，有效降低了系統(tǒng)運行成本和環(huán)境壓力。今后工業(yè)園區(qū)的綜合能源業(yè)務將實現(xiàn)多元化、多領域發(fā)展，可以進一步拓展能源交易、需求響應和現(xiàn)貨交易等新型業(yè)態(tài)，成為支撐能源互聯(lián)網(wǎng)建設的重要領域，也是綜合能源服務提升經(jīng)濟效益、擴大業(yè)務范圍的主要陣地。

     園區(qū)綜合能源系統(tǒng)架構包含物理層、信息層和服務層。物理層是物質(zhì)基礎,實現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、供應等功能；信息層是數(shù)據(jù)與控制中心，利用能源數(shù)據(jù)與信息通信技術, 進行數(shù)據(jù)的交互與共享、智慧用能控制、數(shù)據(jù)價值挖掘等；服務層是管理樞紐, 基于綜合能源系統(tǒng)物理架構及數(shù)據(jù)、信息技術的支撐, 在清潔能源消納、能源效率提升、能源智慧管理等方面提供綜合能源的整體解決方案。園區(qū)綜合能源服務的商業(yè)模式是基于上述3個層次進行規(guī)劃、設計與實施。

     以石油、電力、天然氣等多種能源資源為供應側(cè), 構建分布式和集中式能源協(xié)調(diào)互補的供應方式, 促進電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、天然氣網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源管網(wǎng)耦合集成，運用多種倉儲設施及儲備方法滿足電力負荷、熱負荷、冷負荷等消費側(cè)能源需求, 實現(xiàn)終端用戶的用能優(yōu)化。

     針對各能源子系統(tǒng)建立動態(tài)數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)用戶側(cè)的能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、共享等各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析、挖掘，提供能源智慧管理策略；基于能源數(shù)據(jù)與信息通信技術實現(xiàn)對能源樞紐站、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)、虛擬電廠、負荷側(cè)虛擬同步等的控制；構建微功率無線通信、電力線通信、泛在智能無線專網(wǎng)等通信網(wǎng)絡；在數(shù)據(jù)、控制、通信耦合集成基礎上開發(fā)云平臺技術服務模塊、綜合能源服務互動平臺。

     在工業(yè)區(qū)規(guī)劃“源網(wǎng)荷儲一體化"能源體系，其中“源"著重以熱電項目和外域可再生能源電量為基礎，并集成工業(yè)區(qū)內(nèi)分布式風電和光伏等，形成多系統(tǒng)集成、多能互補供能系統(tǒng)；“網(wǎng)"著重搭建增量配電網(wǎng)、區(qū)域微電網(wǎng)、熱網(wǎng)及其他形式的能源網(wǎng)絡，成為聯(lián)系“源"與“荷"的重要紐帶；“荷"著重廣義負荷供應（能源托管、節(jié)能服務和調(diào)頻調(diào)峰等），此外做好典型用戶供能外同時兼顧新型用戶供能，同時規(guī)劃建設用戶端智能終端，實現(xiàn)“源"與“荷"深度關聯(lián)；“儲"一方面注重常規(guī)的調(diào)頻、調(diào)峰功能，另一方面更加注重一體化供能系統(tǒng)冷熱電供能可靠性和安全性功能。

提供多元化的綜合能源服務,實現(xiàn)清潔能源有效利用, 提升能源利用整體效率，如:分布式能源、儲能及電動汽車充電站的建設與運營；構建區(qū)域能源市場，形成公平、開放的準入機制，開展能源零售與能源交易；針對用戶側(cè)海量能源數(shù)據(jù)進行分類與挖掘,分析用戶個性化需求，開展綜合能源套餐定制等增值服務。

園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的能源消費情況

     園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)按其產(chǎn)業(yè)類型可分為綜合類、行業(yè)類和靜脈產(chǎn)業(yè)類園區(qū)。綜合類園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)集群程度較高, 行業(yè)類別較多,資源消耗種類也繁多復雜;行業(yè)類園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)一般以某一類行業(yè)及其衍生行業(yè)為核心, 資源消耗種類相對簡單,靜脈產(chǎn)業(yè)類園區(qū)主要從事再生資源回收、加工和利用, 其用能類型也相對簡單, 以電等二次能源為主。

     除生產(chǎn)用能以外, 園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)內(nèi)的商業(yè)、居民建筑、園區(qū)交通等, 也是園區(qū)用能的重要組成。目前園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源消費面臨著諸多問題, 如：能源消耗總量大, 溫室氣體排放量大；園區(qū)內(nèi)電、水、熱等能源的耦合利用不足, 各類企業(yè)資源回收、余能利用不足, 能源綜合利用率不高；因本地資源稟賦、能源網(wǎng)絡調(diào)度技術等因素的限制, 導致清潔能源應用比重不高等。

      隨著“四個革命、一個合作"能源戰(zhàn)略思想, 能源生產(chǎn)和消費轉(zhuǎn)型成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要命題。園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源系統(tǒng)的低碳、高效、多能、智能發(fā)展已成為必然的發(fā)展方向。工業(yè)園區(qū)綜合能效提升的五大挑戰(zhàn)面向雙碳戰(zhàn)略目標以及減污降碳協(xié)同增效總要求，全面深化能效提升，工業(yè)園區(qū)仍面臨若干重要挑戰(zhàn)。

園區(qū)綜合能效提升分類指導亟待加強

     園區(qū)地域分布廣，資源稟賦差異大，個性共性兼具，園區(qū)間能耗總量和強度、碳排放總量和強度差異大。按照能源消耗總量和強度雙控向碳排放總量和強度雙控轉(zhuǎn)變的要求，不同地域不同園區(qū)差異很大，控能控碳哪個優(yōu)先、如何來控，缺乏分類指導。亟需加強園區(qū)綜合能效提升的分類指導，推動綠色低碳發(fā)展。

園區(qū)能源基礎設施規(guī)模效率結構性鎖定

     園區(qū)廣泛推行基礎設施共享，以熱定電為特征的集中式熱電聯(lián)產(chǎn)能源基礎設施普及推廣，但同時又呈現(xiàn)出“規(guī)?！?結構性鎖定，以及以化石能源為主的傳統(tǒng)能源與新能源供給結構失衡，導致溫室氣體排放結構性鎖定。目前，大部分基礎設施服役未到設計壽命的一半，園區(qū)基礎設施節(jié)能降碳改造需要解決好成本收益的平衡，能源加工轉(zhuǎn)化效率及系統(tǒng)優(yōu)化亟待提升。

終端電氣化面臨規(guī)模數(shù)量成本綜合制約

     終端電氣化是園區(qū)深化節(jié)能降碳的關鍵舉措。當前，園區(qū)大部分企業(yè)的裝備電氣化面臨單體規(guī)模小、數(shù)量多的問題，節(jié)能提效技術創(chuàng)新及裝備推廣存在投入成本高等短板。課題組對某典型精細化工園區(qū)進行了專題研究，分析了其八大類5000臺存量電機設備，總?cè)萘?00 MW，單臺設備的平均容量約10kW，其中單機容量大于15kW以上的電機設備數(shù)量僅占設備總數(shù)的35%，容量占81%，小規(guī)模電機的能效提升面臨較大挑戰(zhàn)，需要電機技術的整體提升。

園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)綜合能源配置的商業(yè)模式

     園區(qū)的綜合能源服務商業(yè)模式的構建在于針對園區(qū)及行業(yè)用戶的實際情況和發(fā)展階段特征，研究推出高效率、低成本、具有清晰盈利模式和豐富社會價值的綜合能源服務解決方案。一個成熟的商業(yè)模式需要在市場環(huán)境中接受檢驗并進行實踐, 這既需要各類市場相關方不斷創(chuàng)新創(chuàng)造，也需要政府部門通過政策進行引導與約束，保障用戶及各市場主體的基本權益,培育新的利益相關方,促進綜合能源市場開放競爭、健康良好地發(fā)展。

     按照市場化改革方向，推行有利于提高系統(tǒng)效率的價格機制。實施峰谷價格、季節(jié)價格兩部制價格等科學價格制度，推廣落實氣、電價格聯(lián)動等價格機制，引導電力、天然氣用戶主動參與需求側(cè)管理。

     分布式能源具有靈活性高、排放低、就地利用等優(yōu)勢，是園區(qū)能源利用的主要方式。分布式能源系統(tǒng)建設的業(yè)務方向包括:

①基礎設施服務，即能源基礎設施的建設、運行和維護，微能網(wǎng)的規(guī)劃、建設及運營，以及存量配電網(wǎng)向智能電網(wǎng)發(fā)展的改造等；

② 區(qū)域性分布式發(fā)電廠的建設運營,如：園區(qū)大規(guī)模屋頂光伏和立面光伏系統(tǒng)的建設；

③虛擬電廠的建設，利用通信及控制技術,整合不同類型分布式能源，有機結合儲能側(cè)和需求側(cè)的可用負荷，實現(xiàn)對發(fā)售電側(cè)的協(xié)調(diào)運行；

④發(fā)電與其他行業(yè)的耦合，如：參與制氫、制甲烷等能源轉(zhuǎn)換過程。

     位于江蘇無錫的紅豆工業(yè)園內(nèi)有紡織服裝、橡膠輪胎、生物醫(yī)藥等多個產(chǎn)業(yè)，園區(qū)于2001年建設了自備熱電廠，同時滿足園區(qū)內(nèi)客戶的用電及用熱需求。2012年起，利用廠房屋頂建設分布式光伏系統(tǒng)，并投建儲能電站，緩解園區(qū)電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力，平滑整體用電負荷，起到了削峰填谷，多能互補的作用。預計到2020年，園區(qū)整體清潔能源占比將提升至15%，單位產(chǎn)值能耗下降8%，綜合用能成本降低10%。

     綜合能源系統(tǒng)中，終端用戶除了是能源消費者外，也可以通過建設分布式能源系統(tǒng)成為能源供應者,但光伏、風電系統(tǒng)的建設對一般用戶來說存在技術壁壘、供應安全、能源管理、投資風險等諸多方面的困難，能源社區(qū)的運營模式則可以解決上述問題。能源社區(qū)是由運營商、工業(yè)用戶、商業(yè)用戶及個人用戶等組成的集合體，社區(qū)中的風、光、儲等設備可以由用戶自建或由社區(qū)運營商提供，用戶在滿足自身用能需求的基礎上，可以選擇存儲多余的能源或供給社區(qū)網(wǎng)絡;運營商擁有社區(qū)能源網(wǎng)絡及相 應公共設施資產(chǎn)，可為社區(qū)用戶供能,或在需要時有償供應給外部公共網(wǎng)絡。能源社區(qū)中所有的能源交換均通過數(shù)字化的智能系統(tǒng)準確記錄和計算，運營商及用戶均可通過能源供應等活動獲得收益。

      通過政策約束、價格激勵等方式引導客戶參與到園區(qū)的負荷調(diào)控，推動分布式和集中式能源供應的共同發(fā)展，優(yōu)化能源消費結構，增強系統(tǒng)運行的靈活性，提高能源利用率，實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)能源網(wǎng)絡的經(jīng)濟、高效和穩(wěn)定運行。

     需求響應主要是指通過政策或經(jīng)濟手段挖掘用戶的響應潛力，促進各方互動以達到削峰填谷、緩解電力缺額等調(diào)控目標。對于電網(wǎng)側(cè)來說，網(wǎng)絡運營商可與客戶或負荷聚合商簽訂合作協(xié)議或形成標準化服務模式，在電網(wǎng)有平衡需求時發(fā)出信號，由用戶側(cè)調(diào)節(jié)柔性負荷來增減產(chǎn)量及能源的消耗量,從而調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定性,用戶則可獲得相應的補償。對于用戶側(cè)來說，需求響應可提高用戶用電的經(jīng)濟性。

     充電站的建設服務包括：初期的規(guī)劃設計、土木工程和電網(wǎng)接入、硬件設施的安裝與調(diào)試、電量電費的計量核算等。除了常規(guī)的建設運營服務之外,通過應用軟件提供附加服務也將成為一個重要的價值創(chuàng)造方向。針對充電站的運營 商開發(fā)能源管理智能平臺軟件,提供運行監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、需求分析與預測等服務;針對車主提供用戶版的智能充電管理軟件,提供附近站點忙閑信息、車輛充電數(shù)據(jù)、充電需求預判與站點等服務。

     在充電站建設與運營服務中，提供軟硬件結合的綜合服務，以硬件設施的規(guī)劃建設質(zhì)量為基本, 以軟件服務的智能性與靈活性為增值。蘇州園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)建設的區(qū)域級充電基礎設施公共服務平臺于2018年上線運行,已基本實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)公共充電樁的覆蓋以及實時監(jiān)控,可為用戶實現(xiàn)充電地圖、設備篩選、位置導航、充電控制、費用支付等功能。

     項目為客戶提供供熱、供冷項目的規(guī)劃設計、建設、運營等服務，并提供專家服務以實現(xiàn)客戶項目實施過程中的成本控制，在此過程中，客戶能夠?qū)Ｗ⒂谄鋵I(yè)領域內(nèi)，而將能源相關的技術問題交給專業(yè)人員處理，為其實現(xiàn)降低用能成本、能源高效利用的目的。服務內(nèi)容包括但不限于:

① 能源傳輸、基礎設施分析、需求優(yōu)化等方面的咨詢和規(guī)劃;

②供熱、供冷設備設施的建設及后續(xù)運營、維護和故障處理;

③冷、熱管網(wǎng)的建設與運維管理；

④能源審計服務等。

     其主要的服務模式包括2種: 合同能源管理與集中式供能。合同能源管理的重點是高效用能，承包商需利用技術為客戶提供高效用能服務;集中式供能的重點則是高效的能源分配和利用，以*大限度地減少能源消耗、降低成本,服務對象越多則分攤成本越低，提高整體運營效率。

     針對園區(qū)內(nèi)高能耗、粗放型的能源消費方式， 有必要促進其能源精細管理和循環(huán)利用，提高資源配置效率，形成節(jié)約高效的能源消費體系。

拓展園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)的綜合能源增值服務

     工業(yè)園區(qū)的人地關系調(diào)控是園區(qū)綠色發(fā)展的重要科學問題。園區(qū)尺度上，“人"主要體現(xiàn)為經(jīng)濟活動，“地"即園區(qū)的資源環(huán)境基礎，主要表現(xiàn)為能源、水資源、土地資源、環(huán)境影響等。經(jīng)濟、能源、水、土地、環(huán)境構成了工業(yè)園區(qū)人地系統(tǒng)中*重要的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間存在著許多聯(lián)系與作用。能源、水、土地資源開發(fā)利用既對園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展及其生態(tài)環(huán)境有直接作用，又對更大尺度的生態(tài)環(huán)境問題產(chǎn)生影響。

     開展光儲充一體化建設。綜合考慮工業(yè)區(qū)周邊建設條件以及交通運輸條件，規(guī)劃布局光儲充一體化項目，作為“源網(wǎng)荷儲一體化"的典型實施類型之一。初期在工業(yè)區(qū)建設一個示范項目，積累運行經(jīng)驗，并逐漸在工業(yè)區(qū)全面推廣，助力工業(yè)區(qū)綠色交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

     其他能源增值服務。在工業(yè)區(qū)積極開展能效提升、節(jié)能改造和用能托管等服務，對中小型用能企業(yè)的能源購進、存儲、使用等環(huán)節(jié)優(yōu)化改良，對企業(yè)用能設備效率、用能方式、節(jié)能考核等方面進行專業(yè)管理，進而達到節(jié)能和節(jié)約能源費用的目的。同時提供設備檢修、智慧運維及集中供銷等增值服務，通過規(guī)模效應，減少企業(yè)在檢修、維護、采購等環(huán)節(jié)中的成本。

     能源管理服務主要是指在企業(yè)的能源采購、資源管理、生產(chǎn)計劃、設備維護等生產(chǎn)全周期內(nèi)，提供能耗監(jiān)測、能源消費分析、能源效率咨詢以及能源管理系統(tǒng)等服務，發(fā)現(xiàn)企業(yè)級、部門級以及特定環(huán) 節(jié)中的能耗問題,發(fā)掘企業(yè)節(jié)能降耗的潛力，從而實現(xiàn)提高能源效率、降低用能成本的目的。通常的實施步驟為:

①對能源供應、負荷曲線、能量平衡、投資收益等進行協(xié)同分析;

②針對具體的問題提出管理措施，制定解決方案;

③制定關鍵績效指標，管控能源管理方案的實施過程;

④分析能源系統(tǒng)整體運行情況,優(yōu)化能源采購、系統(tǒng)運營等管理方式，不斷降低用戶整體成本。

     蘇州園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)獨墅湖科教創(chuàng)新區(qū)于2015年上線的區(qū)域性智慧能源管理平臺，對區(qū)域內(nèi)各單位所有的用能情況進行采集傳輸、在線監(jiān)測、動態(tài)分析及集中管理，開展能耗核算或效能評估，并在此基礎上提出能效管理與提升建議，平均每年為園區(qū)減少電力消耗約700萬kWh，減少二氧化碳排放約6979t 。

園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)能源配置的金融解決方案

     以工業(yè)園區(qū)人地關系為核心，研究其綠色發(fā)展，具有重大現(xiàn)實意義和應用前景，并可進一步豐富不同區(qū)域尺度的人地關系研究，豐富以人地關系為主線的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的理論體系和研究范式。特別地，對工業(yè)園區(qū)土地、能源、水、環(huán)境這幾個關鍵發(fā)展要素及其相互關系科學認識，是進一步支撐綠色發(fā)展體制機制創(chuàng)新的重要基礎。

     雖然綠色金融的支持范圍及力度不斷擴大，但工業(yè)園區(qū)綜合能源服務領域仍存在大量資金缺口。目前直接融資市場能夠給予綠色領域的支持力度明顯不夠，綠色債券總體規(guī)模本身尚不足萬億元，綠色信貸仍是綠色金融的主力。但按照工業(yè)節(jié)能占比5%的數(shù)據(jù)來算，工業(yè)節(jié)能領域獲得的綠色信貸規(guī)模僅為5500億元。綜合能源服務只是節(jié)能領域中的一種模式，其市場規(guī)模卻已經(jīng)超出綠色信貸支持規(guī)模。由此推斷，工業(yè)園區(qū)綜合能源服務融資需要更多途徑來得到滿足，因此需要進一步擴大綠色和綠色債券的規(guī)模，增加融資的可獲得性，為工業(yè)園區(qū)綜合能源服務建設提供資金來源。

     工業(yè)園區(qū)的綜合能源服務是未來綠色金融支持的重要方向。碳中和的實現(xiàn)在于棕色企業(yè)、棕色資產(chǎn)的綠色轉(zhuǎn)型。棕色資產(chǎn)是主要碳排放源，只有實現(xiàn)棕色項目有序轉(zhuǎn)型，才能有效推動碳達峰和碳中和目標的實現(xiàn)。而工業(yè)園區(qū)的綜合能源服務正是推動原有的棕色資產(chǎn)進行綠色轉(zhuǎn)型的重要途徑，能夠為實現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排，降低能源消耗起到至關重要的作用。

     綠色金融可為園區(qū)綜合能源服務賦能，拓寬其融資途徑，為節(jié)能發(fā)展提供金融支持。綠色金融是指為支持環(huán)境改善、應對氣候變化、生態(tài)系統(tǒng)保護和資源節(jié)約高效利用等經(jīng)濟活動，即對環(huán)保、節(jié)能、清潔能源、綠色交通、綠色建筑等領域的項目投融資、項目運營、風險管理等所提供的金融服務。

     綠色金融支持工業(yè)園區(qū)綜合能源服務建設可以在三個方面發(fā)揮作用：降低融資成本，增加融資的可獲得性，創(chuàng)造新的交易市場。其落實到具體形式上可以分為綠色，綠色債券，融資租賃，以及碳交易市場等。

     多數(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)都通過完善的基礎能源配套降低園區(qū)企業(yè)建設周期，加快企業(yè)投產(chǎn)，降低企業(yè)運營風險，因此終端能源價格就成為招商引資的談判關鍵點之一。金屬冶煉、電子信息、化工造紙、食品加工等企業(yè)對能源單價敏感度高，多數(shù)投資方邀請筆者編制能源規(guī)劃的原因均離不開降低能源價格。

     通常園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)運營以電能或燃氣作為主要能源，通過建設光伏發(fā)電、地源熱泵、蓄冷等多種能源進行輔助。綜合能源規(guī)劃有利于園區(qū)基礎配套的一次成型，更有利于系統(tǒng)優(yōu)化、提高用能效率，降低能源設施建設運營的總成本。同時，綜合能源規(guī)劃可以幫助園區(qū)和能源投資企業(yè)測算在合理收益邊界條件下的能源單價，設計更加合理的商業(yè)模式，不僅保障投資方的合理訴求，也可以為園區(qū)產(chǎn)業(yè)導入中能源價格的談判提供依據(jù)。

推進園區(qū)工業(yè)地產(chǎn)節(jié)能降碳重點工程

     從系統(tǒng)工程和全局視角，推進園區(qū)經(jīng)濟—能源—環(huán)境（“3E"）系統(tǒng)整體優(yōu)化，實施園區(qū)節(jié)能降碳增效工程。鼓勵優(yōu)先利用可再生能源，實施能—水統(tǒng)籌，強化節(jié)約、提效、開源，產(chǎn)業(yè)和能源結構雙優(yōu)化、雙清潔化，優(yōu)化資源要素配置；以園區(qū)基礎設施為重點，推動能源、環(huán)境基礎設施系統(tǒng)優(yōu)化和循環(huán)共生；構建智慧管理平臺，推動能源管理與園區(qū)安全、環(huán)保、物流等一體化、智慧化。為此，園區(qū)節(jié)能降碳建議優(yōu)先抓好以下重點工程。

園區(qū)節(jié)能降碳分類指導能力建設工程

     “一園一策"，研究制定園區(qū)分類管理方法。從綠色發(fā)展水平、經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)特征、能源結構、能源效率、碳排放等維度，對園區(qū)分級分類；從產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化、生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)、能源系統(tǒng)優(yōu)化、基礎設施升級等方面，明確各類園區(qū)能效提升重點。

     總體來看，園區(qū)作為實體經(jīng)濟主戰(zhàn)場，未來隨著經(jīng)濟持續(xù)增長能耗總量和碳排放總量仍將繼續(xù)增長。針對園區(qū)能源消耗及碳排放特點，課題組提出“以地定產(chǎn)、以產(chǎn)見能(碳)、以能(碳)優(yōu)產(chǎn)"的碳達峰方略，將園區(qū)綜合能效提升作為關鍵，系統(tǒng)有序推進產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化、能效提升、能源結構轉(zhuǎn)型、碳捕集等四大措施，深化工業(yè)園區(qū)節(jié)能降碳。

園區(qū)三級計量精細化物質(zhì)流能量流管理提升工程

     完善企業(yè)三級計量，是“加強園區(qū)物質(zhì)流管理"的重要支撐。推動園區(qū)深入開展精細化數(shù)字化計量工程，配齊能、水、料三級計量監(jiān)測設施，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動管理；全面推行數(shù)字化智能化計量工作，建立實時數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧化物質(zhì)流管理系統(tǒng)。

     設立園區(qū)及企業(yè)能效專職崗位，推動用能、用水量大的企業(yè)配全三級計量設備，并適當超前配備數(shù)字化智能化儀表，逐步實現(xiàn)園區(qū)全覆蓋，實時采集能量流、物質(zhì)流信息并接入園區(qū)智慧化管理平臺，建立多源時間序列數(shù)據(jù)驅(qū)動的園區(qū)智能分析和精細管理決策，做好園區(qū)能源和物質(zhì)平衡管理，在此基礎上建立數(shù)字化碳管理系統(tǒng)。

園區(qū)數(shù)智強鏈數(shù)字化電氣化工程

     推動數(shù)字要素、智能制造加快向園區(qū)集聚發(fā)展，促進企業(yè)層面和園區(qū)層面數(shù)字化、智能化、綠色化融合發(fā)展，強化電力管理智能化，提升產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈、創(chuàng)新鏈協(xié)同配套能力，提高產(chǎn)業(yè)鏈韌性，增強產(chǎn)業(yè)鏈安全性，催生“產(chǎn)業(yè)化 數(shù)字化 智能制造"新業(yè)態(tài)；加強園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)計劃、工藝技術、物料配送、設備監(jiān)控維護、質(zhì)量管控以及能量流物質(zhì)流智能化跟蹤管理。

     搭建數(shù)據(jù)驅(qū)動的園區(qū)節(jié)能降碳決策支撐平臺，設計開發(fā)園區(qū)基礎數(shù)據(jù)庫，并定期動態(tài)更新，由專業(yè)機構和科研單位聯(lián)合運維并開展數(shù)據(jù)挖掘研究，支撐管理決策。

     加強園區(qū)電力資源配置優(yōu)化。通過能源系統(tǒng)綜合規(guī)劃、多用戶互動、電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制及智能化改造，實現(xiàn)冷熱電氣協(xié)同、源網(wǎng)荷儲集群聯(lián)控；通過優(yōu)化負荷和儲能有功控制及電力電子設備無功調(diào)控對沖有功和無功沖擊，提升園區(qū)電能質(zhì)量；通過智慧電務，基于設備級用能數(shù)據(jù)，開展精細化綜合能源服務。

園區(qū)綜合能效提升系統(tǒng)工程

     立足園區(qū)產(chǎn)業(yè)結構和用能特點，加強工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)建設，突出系統(tǒng)優(yōu)化和全生命周期思想，著力三個轉(zhuǎn)變：一是橫向多能互補，從單一能源向綜合能源轉(zhuǎn)變；二是縱向建立“源、網(wǎng)、荷、儲"協(xié)調(diào)，形成多樣化能源的供給、需求及儲能調(diào)節(jié)的動態(tài)平衡；三是集中與分布式相協(xié)調(diào)。

     以化工園區(qū)為例，首先，針對園區(qū)能源生產(chǎn)—能源供應—化工生產(chǎn)等多系統(tǒng)，綜合運用生產(chǎn)工藝綠色化、電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化、電機設備升級、余熱回收等推進園區(qū)系統(tǒng)性節(jié)能和效率提升。其次，強化生產(chǎn)過程—產(chǎn)業(yè)鏈接—基礎設施—安全環(huán)境管理協(xié)同，抓住綠色化學與綠色化工技術集成的關鍵，加強短流程原子經(jīng)濟合成技術開發(fā)，實現(xiàn)源頭減污和源頭節(jié)能，通過多產(chǎn)品多過程共生耦合，實現(xiàn)園區(qū)整體性能效提升和減污降碳。

工業(yè)園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)構成

     把一個工業(yè)園區(qū)的能源系統(tǒng)看成一個微網(wǎng)，這個能源微網(wǎng)可能由微電網(wǎng)、給/排水網(wǎng)、供冷/熱管網(wǎng)、燃氣管網(wǎng)等等組成。要提高園區(qū)的能源利用效率，管理者首先要實現(xiàn)對園區(qū)各類能源的精細化管理，實現(xiàn)多級能源計量和評估，這就需要建立一套園區(qū)能源的數(shù)字化系統(tǒng)，系統(tǒng)可以反饋整個園區(qū)能源的運行情況。能源數(shù)字化系統(tǒng)包括物理系統(tǒng)、感知系統(tǒng)和信息系統(tǒng)三個維度。

圖1 園區(qū)微電網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)的三維構成

     物理系統(tǒng)是能源的物質(zhì)基礎,實現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、供應等功能，以微電網(wǎng)為例，包括市電、新能源(光伏、風力發(fā)電等)、變壓器、輸配電開關柜、儲能系統(tǒng)、用電負荷（空調(diào)、照明、電機等）、V2G充電樁等等。

     很多物理系統(tǒng)不具備數(shù)字化通訊能力，需要配置感知設備實現(xiàn)對物理系統(tǒng)的數(shù)字化展現(xiàn)，主要為二次設備，其中包括保護控制裝置、監(jiān)測和計量儀表、電量變送器、電能質(zhì)量分析治理設備等，這些二次設備組成了園區(qū)能源數(shù)字化的感知系統(tǒng)。后還需要把感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過簡單易懂的界面展示給管理人員，并提供分析建議和控制策路以達到園區(qū)能源管理和節(jié)能降耗的目的。感知系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)通過邊緣計算網(wǎng)關采集并初步處理后傳輸給人機界面--信息系統(tǒng)，提供能源數(shù)據(jù)服務和控制、運維功能，網(wǎng)絡架構見圖2。

圖2 能源數(shù)字化建設網(wǎng)絡架構

1. 工業(yè)園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)功能

     AcrelEMS工業(yè)園區(qū)能源管理系統(tǒng)幫助搭建工業(yè)園區(qū)的能源計量體系和能源管理，結合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術，可實現(xiàn)園區(qū)電網(wǎng)電力監(jiān)控、能耗統(tǒng)計、負荷預測、照明控制、負荷監(jiān)控、充電樁運營管理、分布式光伏監(jiān)控、儲能控制管理、用水監(jiān)測、暖通管網(wǎng)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、能源計費等功能，通過一套平臺實現(xiàn)園區(qū)能源數(shù)字化集中管理，達到可靠、安全、節(jié)約、高效、低碳用能的目的。

圖3 園區(qū)能源管理系統(tǒng)功能一覽圖

3.1 電力監(jiān)控，提升園區(qū)電網(wǎng)運行安全

     AcrelEMS對園區(qū)變電站、高低壓變配電系統(tǒng)的變壓器、斷路器、直流屏、母排、無功補償柜及電纜等配電相關設備的電氣參數(shù)、運行狀態(tài)、漏電電流、接點溫度進行實時監(jiān)測和控制，監(jiān)測園區(qū)電網(wǎng)主要回路的電能質(zhì)量并進行治理，對故障及時處理并發(fā)出告警信息，提高園區(qū)供電可靠性。

圖4 電力監(jiān)控和溫度監(jiān)測

3.2 新能源接入，提升園區(qū)能源供應安全

     AcrelEMS接入園區(qū)分布式光伏電站運行數(shù)據(jù)，包括逆變器、箱變、計量儀表及電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，協(xié)助管理者進行光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計，擴展園區(qū)供電容量，降低用電成本，減少碳排放。

圖5 光伏發(fā)電曲線對照分析

3.3儲能策略控制，提升新能源消納

     AcrelEMS接入儲能系統(tǒng)（EMS）、電池管理系統(tǒng)(BMS)和儲能變流器(PCS)數(shù)據(jù)，為管理者提供運行模式監(jiān)視和控制策略選擇，系統(tǒng)監(jiān)測電芯電流、溫度、SOC、SOH，檢測直流系統(tǒng)絕緣狀況，并根據(jù)企業(yè)峰谷特點和電價波動以及上級平臺指令設置儲能系統(tǒng)的充放電策略，控制儲能系統(tǒng)充放電，實現(xiàn)削峰填谷，促進新能源消納，降低園區(qū)用電成本。

圖6 儲能系統(tǒng)PCS監(jiān)測和電池監(jiān)測

3.4能耗管理，搭建計量體系

     AcrelEMS采集園區(qū)電、水、熱、燃氣等能源消耗，搭建三級能源計量體系，進行分類分項能耗統(tǒng)計，計算單位面積或單位產(chǎn)品的能耗數(shù)據(jù)以及趨勢，對標主要用能設備能效進行能效診斷，計算企業(yè)碳排放，為園區(qū)實現(xiàn)能源精細化管理，制定碳達峰、碳中和路線提供數(shù)據(jù)支持。

圖7 能耗分析

3.5負荷控制及計費，精細化管理降低能耗

     AcrelEMS系統(tǒng)通過對園區(qū)建筑內(nèi)部和公共照明的集中控制、感應控制、定時控制等方式節(jié)約照明能源，還可以幫助管理者更好地管理轉(zhuǎn)供電的能源收費，做到欠費提前通知、欠費控制以及支付對接，通過算法消納園區(qū)能耗公攤，避免不合理收費，保障能源收支平衡。

圖8 照明智能控制和能源預付費管理

3.6負荷預測，協(xié)調(diào)控制，保障園區(qū)供用平衡

     AcrelEMS系統(tǒng)基于歷史負荷數(shù)據(jù)，結合天氣因素、園區(qū)生產(chǎn)計劃等，預測園區(qū)功率需求、光伏發(fā)電功率、充電需求，根據(jù)變壓器負載率和負荷變化，對園區(qū)可調(diào)可控設備進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，引導有序充電，調(diào)整儲能充放電計劃，為園區(qū)制定能源計劃、優(yōu)化用能結構提供技術支持。

圖9 充電樁控制和功率預測

1. 能源數(shù)字化系統(tǒng)感知設備

     園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)除了軟件外，還離不開安裝于現(xiàn)場的各類感知設備，包括高低壓配電保護控制裝置、監(jiān)測和計量儀表、電量變送器、電能質(zhì)量分析治理設備、照明控制器、有線/無線溫度傳感器、水表、燃氣表、能量表等各類產(chǎn)品，安科瑞可以為園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)建設提供一站式服務。

1. 工業(yè)園區(qū)能源數(shù)字化系統(tǒng)的建設意義

     園區(qū)作為實體經(jīng)濟主戰(zhàn)場，未來隨著經(jīng)濟持續(xù)增長能耗總量和碳排放總量仍將繼續(xù)增長。要實現(xiàn)雙碳計劃，工業(yè)園區(qū)節(jié)能減排任務相當緊迫，碳排放評價試點產(chǎn)業(yè)園區(qū)也開始實施，如果我們還在依靠傳統(tǒng)的手段來管理園區(qū)的能源體系顯然是不可取的。主管部門陸續(xù)出臺政策推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造綠色低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)，因此園區(qū)的能源數(shù)字化管理系統(tǒng)也是勢在必行。