在用户侧实施智慧能源管理一体化

　　文 · 吴宝财

　　能源是城市正常运转的必备动力，随着城市的飞速发展，城市能源的种类及用能总量均在持续的增长，从而导致环境恶化，用能成本不断上升，而能效水平与日本、美国等发达国家相比则过于低下，而能源自动化水平仍未达到应有的水平，导致能源相关人工运维成本也是居高不下，而用能安全形势则更加严峻。

　　能源在线计量是城市智慧能源的基础

　　能源在线计量是城市智慧能源的基本功能之一，其目的一是为城市能源相关的市级主管部门提供全市实时用能总量、每种能源（煤、电、油、气、可再生能源等）总量、各行业用能总量、各种能源占比及用能趋势等数据，供主管部门在城市能源规划、能源结构调整、产业结构调整、应急预案编制、节能减排政策制定、能源调度等相关工作时参考与决策；二是为工业、建筑、交通等行业主管部门掌握本行业用能总量与各种能源占比、开展行业用能结构调整与节能减排、行业节能潜力分析与节能效果验证、开展用能定额等相关工作时提精确能源数据依据；三是为工业、建筑、交通等能源用户掌握本单位用能总量与用能成本、各种能源占比与能源消费成本占比、能源结构调整（如煤改气、气改电、可再生能源利用、工业余热利用、废水循环利用等），提高能效、降低供能与用能系统运维人工成本、单位内部实施用能指标定额与用能费用定额、单位节能潜力分析、采用多种商业模式（如合同能源管理、BOT等）开展节能改造，节能效果验证，用能预付费管理，改善能源质量、提高用能安全水平等提供精确能源数据；四是为能源提供商（如电网公司、燃气公司、自来水公司、三联供公司、分布式能源公司等）掌握用能趋势，开展服务区能源供能容量规划，调整能源结构（如电能替代、可再生能源利用、储能等），用能高峰期能源调度（如动态需求侧管理等）、提高能源质量、改善服务质量等提供精确的能源数据；五是为能源服务公司为优化用户的供能与用能系统结构，分析节能潜力，提供切中用户痛点的解决方案，核算节能效果与经济回报，提高能源服务质量等提供全面、精确的能源数据；其目的之六是为广大居民提供家庭能源账单核对，家庭用能优化，家庭能源费用分时、分项分析，降低家庭不合理能耗，选择最佳能源供应商，自主用可再生能源发电等提供必要、精正的能源数据。

　　全面提高城市能源自动化水平

　　中国的工业、交通等领域正在向智能制造2025发展，而在城巿能源领域自动化水平急待提高，如城市电网中大量的变压器在超负荷运行时仍不能自动跳闸，电力大用户配电系统还没有实现配用电自动化，很多单位的10KV配电室还在人工三班倒值守，用户侧大量的空调、风机、电梯、水泵、空压机、照明等大多数用能设备仍由人工启停控制，城市供能与用能运维人工成本过高，效率低下，亟待通过城市智慧能源来全面提高自动化水平。

　　全面提高城市能源利用效率

　　目前，城市供能系统能效水平亟待提高，如城市电网线损普遍较高，城市自来水漏水率居高不下，城市热电厂低品位余热未能得到有效利用，城市集中供热系统整体能效提升潜力巨大。而城市工业、建筑、交通等领域均没有真正解决按需用能的问题。如与日本及欧美国家相比，同样先进的工业生产母机能效水平都有待提高，而工业洁净环境空调系统、钢铁冶金等高热生产环境的风冷和水冷系统、各种工业工艺所要求的锅炉供热系统、空气压缩系统等辅助用能系统能效提升潜力至少20%以上，而建筑领域普遍存在的非工作时间能耗大于工作时间能耗足以证明建筑能效提升潜力达30%以上。但无论是工业、建筑、交通领域，还是居民家庭，全面深度能效提升的唯一途径是通过用户侧智慧能源综合一体化方案才能实现。

　　全面提高城市能源质量与安全用能

　　尽管我国的城市现代化水平日益提高，但由于洪水等原因引起的城市水淹造成的人民生命财产安全问题依然突出，城市地下电、气、水等管网因外力或自身质量问题引起的爆炸、水淹等安全事故也是屡屡发生，而由于设计错误或使用不当、高温等异常环境造成电气事故更是屡见不鲜，诸如此类与城市能源相关的安全事故，必须通过城市智慧能源来全面监测城市气象数据、地下电气管线的温度、电流、异常气体成份，地下燃气管网压力、流量，地下水管网水压、流量等能源数据，地面供能与用能系统的异常数据（如电力过载、燃气泄漏、设备故障等）来预测可能发生的能源相关的重大安全事故，并对将要发生或已发生重大事故的局部地区自动实现断电、断气、断水等应急措施。

　　城市能源互联网与能源调度

　　城市能源变革促使人们思考城市能源供应与使用中存在的各种不合理因素，而能源互联网进一步促使人们思考目前存在的各种不合理能源供应与应用现状，努力实现各种能源之间的互联互通，并通过智慧能源实现智能化控制与能源调度。如目前大多数医院和高档酒店的低效率锅炉供热系统改造成三联供系统，工业企业和燃煤发电企业的低品位余热利用集中式能源站建设，沿江集中式水源热泵能源站建设，太阳能制热与发电，分布式生物能发电与燃气发电，风能与沿海潮夕能发电，氢、电池等各种储能技术的广泛应用如雨后春笋般发展起来。诸如此类的能源互联互通，各种时空下实现能源最佳利用，能源平衡与调度非智慧能源系统技术莫属。

　　综上所述，能源在线计量与监测、供能与用能自动化、能效提升等相关问题主要体现在用户侧，为此，在工业、建筑、交通、居民小区、水利、市政给排水与城市路灯照明等能源用户侧实施智慧能源管理一体化解决方案是实现城市智慧能源的核心基础；城市各种能源与储能设施实现互联互通是城市能源平衡调度的重要保证；城市能源信息传输主干网络和云平台建设是城市智慧能源建设的关键基础设施。只有将这三方面内涵统一在一个城市智慧能源综合一体化解决方案之中，城市智慧能源的春天才能真正到来。

　　（作者系江苏联宏智慧能源股份有限公司董事长）