——国家电投宝之谷综合智慧能源示范项目探访拾萃
中国电力新闻网讯记者 吕晴朗 孟桐安 通讯员 伏睿
7月处暑，烈日炎炎，北京正式迎来用电负荷高峰。新鲜出炉的北京宝之谷国际会议中心能源运营成绩单，却刷新了一系列节能指标——氮氧化物及碳排放降低84%、总用电量中谷电占比提高45%、总体用能成本降低20%……这得益于这里刚刚完成的综合智慧能源改造项目。
6月30日，以“零碳、经济、智慧”为关键词的北京宝之谷国际会议中心零碳综合智慧能源示范项目（以下简称“宝之谷综合智慧能源示范项目”）正式投运，项目中新建设的蓄能罐开始向园区供冷。该项目由中电智慧综合能源有限公司投资建设，由国内最早将综合智慧能源作为独立版块大力培育的工程咨询企业——山东电力工程咨询院有限公司（以下简称“山东院”）负责设计并以总承包模式实施，是我国领先的清洁能源企业——国家电力投资集团有限公司（以下简称“国家电投”）在大力推进综合智慧能源业务中，着重打造的集群楼宇型示范项目。
在该项目建设过程中和投运后，中电传媒记者两度前往宝之谷，探访和体验这座代表了国家电投综合智慧能源业务集大成的示范项目。
智慧能源临界点的新突破
北京宝之谷国际会议中心位于北京昌平区十三陵镇，占地面积154亩，建筑面积4.2万平方米，隶属于国家电投集团，主要承揽大型会议、培训、住宿等业务，是国家电投高端智囊的汇聚场所和业务展示形象窗口。此番在宝之谷实施综合智慧能源改造，更像是国家电投面向电力行业和全社会发出官宣：综合智慧能源，我们来了！
据了解，综合智慧能源业务是国家电投打造绿色能源生态系统的重要组成部分，已作为新产业、新业态、新模式写入了该集团 “2035一流战略”，将成为未来发展最大增长极。山东院副总经理、总工程师兼专家委主任王龙林告诉记者：“当前，综合智慧能源业务正处于从培育期到大规模推广的临界点，我们需要打造一个综合智慧能源示范项目，来展现国家电投的发展理念、验证我们的创新技术和产品、发掘综合智慧能源项目的价值。宝之谷项目正是国家电投践行新发展理念，着力推进多能互补、清洁低碳、智能协同的综合智慧能源项目代表作之一。”
基于此，宝之谷项目充分采用了国家电投集团自有的先进技术和产品，着力打造三大示范和一大平台——城市能源结构优化及清洁替代方案展示平台。山东院智慧能源事业部总经理尹晓东说：“具备众多高端技术应用的宝之谷项目，正在为北京市‘城市能源结构优化及清洁替代方案’研究提供支撑，下一步还将在全北京采用宝之谷模式推广城市清洁能源替代。”
承载着关注和期盼的宝之谷项目，于2020年1月份开工建设，却遭遇疫情的意外来袭。宝之谷项目经理、来自山东院的丁永刚回忆起春节后那段艰难时光：“现场施工一度暂停。还好我们在总包项目管理领域具有丰富经验，针对此种状况，集中优势力量组成项目管理团队,借鉴以往项目‘四位一体’接口管理程序经验，建立项目管理程序文件，高标准超前策划引领项目实施。高度配合北京市疫情防控政策举措，加大对设计、采购、现场的把控力度，终于在复工后一手抓疫情防控、一手抓项目复工复产，通过四方联合办公的形式实现项目过程管理，保障了项目进度和现场安全施工，最终确保实现项目目标，我觉得非常不容易。”
这才有了6月30日，宝之谷在合同工期内投运，完美官宣亮相。
“源网荷储用”的新模式
在综合智慧能源方案实施之前，宝之谷用能主要以天然气和市电为主，采用单路市电供电，年用电量255万千瓦时，年用电费约234万元。
宝之谷项目设计总工程师、来自山东院的潘家鹏，已经参与主导数十个综合智慧能源改造项目，他告诉记者：“改造后宝之谷的电能供应，在市电基础上新建设了分布式光伏、分散式风电及电储能系统，优先利用可再生能源电力，并通过储能系统进行调节，同时电储能系统可在夜间谷段蓄电，白天高峰时段放电，充分利用峰谷电价政策，降低用电成本。”
在电能供应方面，宝之谷项目搭建了风光储智能微网，利用山东院自主开发的综合智慧能源管控系统，实现了智能诊断、优化调度。目前，园区自有的可再生能源，在整个园区办公生活用电中占比达50%以上。电储能系统年储电量75万千瓦时，对电力系统调节和清洁能源消纳发挥重要作用，同时通过储电每年可节省用电费用30余万元。
在空调热水供应方面，宝之谷采用低温空气源热泵、污水源热泵替代了燃气锅炉，同时利用电锅炉及国家电投中央研究院自主研发的蓄热水罐在夜间谷电时段蓄热，智能优化各热源的运行方式，预计年供热量1.9万吉焦，不仅能实现供热供冷的清洁化代替，每年还能节省运行费用134万元。
在空调冷水供应方面，该项目采用污水源热泵、电制冷机组，利用蓄冷水罐在夜间谷电时段蓄冷，蓄冷量9280千瓦时，智能优化各冷源的运行方式，年供冷量1.1万吉焦，预计节省运行费用26万元。同时，蓄冷水罐与蓄热水罐合并使用，实现冷热双蓄供能。
电、热、冷、生活热水供应如何实现智慧管理？在宝之谷，记者还看到了用能调度的“最强大脑”——智慧管理系统。改造后，园区内所有用能调度，正是通过这个智慧管理系统实现的。山东院通过自主研发的多能流能量管理系统，实现了电、热、冷、水综合能源数据采集与集中监控，通过数据挖掘与人工智能技术实现综合能源出力与用能负荷精准预测和优化调度，构建起源、网、荷、储的全面连接，达到多能协同、供需平衡、运行效益最大化等目标，实现了整个能源系统的智能化监控、协同优化调度和集成化管理。
智慧激发的新未来
如今的宝之谷，行走其中，一派盛夏灿烂芳华，毫无施工改造的留痕。这是因为，山东院通过设计优化，以隐蔽布置、融入自然为原则，在不影响院区、楼宇外观前提下进行了改造。此外，改造后的宝之谷，每年减少天然气燃烧80万立方米,减少二氧化碳排放1520吨,减少氮氧化物排放400千克——无外乎大家都说，在宝之谷抬头看天总觉得格外蓝。
宝之谷对于北京的意义还不止于此。根据山东院综合智慧能源业务团队的测算，目前，北京城区采暖建筑约4亿平方米，即使其中10%的需求按照宝之谷综合智慧能源方案进行改造，将每年减少天然气消耗8亿立方米、减少二氧化碳排放150万吨、减少氮氧化物排放400吨，每年节约运行费用约27亿元。如果实现全面替代，北京市的天然气消费量将减少一半，进一步缓解天然气供应紧张局面。
对于我国正在推进的能源互联网建设，宝之谷模式同样具有示范意义。宝之谷项目打造了一个面向区域楼宇集群的、涵盖“源网荷储用”、统筹电热冷和生活热水综合供能的终端能源互联网，不仅实现区域能源网络内部的多能互补、供需互动、集成优化，同时起到“能源路由器”和虚拟电厂的作用，形成对主干网可控可调的能源节点，对构建能源互联网具有重要支撑作用。
“对山东院来说，宝之谷项目不仅验证了拥有自主知识产权的综合智慧能源规划设计平台和综合智慧能源管控一体化平台两项核心技术，更铺就了一条企业转型发展的新道路。”王龙林说，“作为集团公司科技创新和工程应用平台，山东院在综合智慧能源板块早已布局，2018年就成立了智慧能源事业部，具备前沿的专业技术能力，目前已经完成包括宝之谷在内的数十项综合智慧能源规划及建设项目。”
一个宝之谷藏着这么多智慧惊喜，我们有理由相信，在“绿色、清洁、低碳、高效”的道路上，在像山东院这样的综合智慧能源服务商羽翼丰满的未来，越来越多的宝之谷项目将铺满美丽中国的蓝图。
