绿色产业园区能源互联网实践——上海金山工业区能效环控管理服务平台

吴荣炜 上海欧忆能源科技有限公司

绿色产业园区能源互联网实践
——上海金山工业区能效环控管理服务平台

吴荣炜 上海欧忆能源科技有限公司

概述能源互联网的发展及其主要特征；介绍金山工业园区应用能源互联网建立“绿色平台、绿色服务、绿色利用、绿色输入、绿色输出”五位一体能源管理模式，并结合实践介绍“金山工业区综合能效环境管理服务平台”建设、功能与作用。

能源互联网、五位一体管理模式、管理服务平台

1 能源产业亟待转型升级

当前全球经济增速放缓，能源作为经济的核心基础支撑，也受之影响呈现能源消费增长乏力。虽然从全球能源消费总量排名来看，中国依然是世界第一大能源消费国，能源消费总量约占全球的22%，2015年中国能源消费总量43.0亿t标准煤，但同比增长仅0.9%，增速缓降。（贝图1）

图1 中国能源消费量

能源消费持续低迷，但这其中也蕴含着能源结构优化的重大机遇。（1）从中国的能源结构看，煤炭消费占比64%依然是中国一次能源消费主要构成，但同比下降3.7%。天然气、水电、核电、风电、太阳能等清洁能源消费量占能源消费总量17.9%，较2013年增加5.9%。在绿色环保的大背景趋势下，清洁能源的综合利用显得格外突出。（2）根据国际能源署的统计数据，中国的能源消费结构依然是工业主导，55.6%的比例大大高于世界平均水平37.3%。但我国的单位GDP能耗为4.41 t标准煤/万美元，距离世界平均GDP能耗2.41 t标准煤/万美元还有很大的提升空间。

我国政府近年来一直积极推动以能源革命为旗帜的长期战略。2014年6月习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上提出能源生产与消费革命是国家的长期战略。要求“积极推进能源体制改革，还原能源商品属性，构建有效竞争的市场结构和市场体系”。2015年3月，以《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意贝》（9号文）为标志的新一轮电力体制改革提出了“三放开、一独立、三强化”，力图构建一个“公平、开放、有序、竞争、完整”的电力市场体系。2016年2月，国家发改委、能源局、工信部三部委联合发布《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意贝》，7月发布《关于组织实施“互联网+”智慧能源（能源互联网）示范项目的通知》，标志着我国开展能源互联网示范项目的研究和落实工作正式拉开帷幕。

2 能源互联网日益发展、落地

能源互联网是以电力为主体的多能互补网络，“源-网-荷-储”在交易市场机制下，实现能源生产与消费的实时平衡。它是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有信息互联、产销一体、动态匹配、机制创新等主要特征。

信息互联——“能源互联网”类似信息互联网，所有的能量信息（分布式的产生、供应、消耗），都可以通过网络互联，得到及时的反馈，并根据需求予以选择控制。

产销一体——借助分布式能源和双向智能电网技术，未来的“发电者”与“用电者”的界限会越来越模糊，每一幢大楼、每一块空地都能“化身”为发电厂，每个人既从“能源互联网”购买能源，也向“能源互联网”出售能源，也就是所谓的产销者（Prosumer）。

动态匹配——“能源互联网”还将实时匹配供需信息，整合分散需求，形成能源交易和需求响应。借助互联网技术，消费者和生产者根据实时电价自动调整电力消费和生产行为，无时无刻不在交易电力。

机制创新——“能源互联网”不仅是技术问题，更是市场机制问题。缺乏自我造血的市场机制，能源互联网无法走出实验室。这个市场机制就是形成一个巨大的“能源资产交易市场”，以动态电价为调节手段，整合产业链上下游各方，形成供需互动和交易，当峰谷电价差足够大时，就会有大量的参与者积极进入电力市场。

在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合，正在推动能源互联网新技术、新模式和新业态的兴起。能源互联网是推动我国能源革命的重要战略支撑，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，提升能源综合效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。

但我国能源互联网还存在空白断点。这主要是目前我国电网设备设施的产权机制导致。目前电网公司与用户所属设备的分界，以用电计量装置的出线接线点为产权分界点，以此划分供电设施与受电设施。电网公司普遍重视自身的主营业务，对于所属电网设备设施的智能化改造往往大力投入，而用户侧对于能源历来持“基础但非核心”观点，自然不会在电网设备设施方面加大建设力度。因此，我国以电力网为代表的能源互联网，呈现骨干网数字化智能化程度高，用户低压配网数字化智能化程度低的局面，从供能到用能已经具备了贯通供需两方的能量流，但信息流往往就断在电网公司与用户的分界上。

全面实现能源互联网任重而道远，2016年被称为能源互联网启动年，其核心是大力推进以园区、大型建筑、城镇、岛屿为代表的区域型能源互联网建设。以大数据平台为底层数字化基础，尤其在用户侧强化能源互联网数据互联互通能力，建设实施区域型能源互联网，为传统能源网起到良好的示范效应，同时，区域型能源互联网遍地开花后，也为全面实现广域型能源互联网打下坚实的基础。

3 金山工业区能源互联网实践

上海是我国工业发展的重镇，全市41个工业园区是主要工业企业集中、集聚的载体。金山工业区成立于2003年9月，是上海市市级工业区。园区规划面积58平方公里，环境优美、配套齐全、产业集群，是上海市政府“绿色园区”和“智慧园区”的重点试点园区，也是杭州湾北岸智能制造转型升级的核心区。

2015年开展“绿色平台、绿色服务、绿色输入、绿色利用、绿色输出”五位一体的现代绿色产业园区顶层设计，转变传统能源管理模式。（贝图2）

（1）绿色平台 运用物联网技术，依托综合能源传输网络，部署智能计量及传感装置，配置源、网、荷、储协同管理、环保指标监测等模块，构建能源大数据互联平台；

（2）绿色服务 基于互联网模式，探萦多方参与、全产业链融合贯通的能源增值服务（如节能能效管理服务）与灵活交易模式，建立开放式能源互联网体系。

（3）绿色输入 通过智能微网技术，实现光伏、风电等可再生能源、天然气分布式三联供等绿色能源的灵活接入与多能协同；

（4）绿色利用 集成各类工业负荷、储能与充电桩，分析用能大数据，开展电力需求侧管理，实现供用电双向匹配与节能降耗；

（5）绿色输出 全面监测能效与排放，落实园区智慧用能、节能减排，推动绿色制造、促进循环经济；

金山工业区能源互联网示范项目最终要将园区能源互联网打造成一套成熟的生态体系。具体建设架构分为“能联网”、“物联网”、“互联网”3个主要层级，“能联网”包括物理能源系统各个环节，“物联网”包括各类终端、通信网络和统一管理云平台，“互联网”包括各类互联网服务和交易。

3个层级中，“物联网”层为核心层，起到上下衔接的平台作用。①“物联网”层通过实时的数据采集和统一管理可以支撑“能联网”层的可靠高效运行，同时可以通过开放式物联网平台的建立实现能联网组件的即插即用、即管即控，为“能联网”的扩充升级提供条件；②“物联网”层级可以支撑和衍生“互联网”层级的能源增值服务与交易模式，所有的服务与交易必须通过“物联网”层级所积累的数据和搭建的共享平台来实现。而当“物联网”和“互联网”层级实现有效联动后，所建立的良好产业生态环境可以进一步带动“能联网”层级的建设与投资，吸引更多参与方，不断升级和优化园区“能联网”，稳固园区能源互联网的“基础层”，从而进一步促进“平台层”和“业务层”的升级完善与多元化。综上所述，三个层级环环相扣，以“物联网”层为核心，最终形成良性闭环的园区能源互联网生态圈。

“物联网”平台建设方面，金山园区管委会与上海欧忆能源科技有限公司合作，2015年开发建设“金山工业区综合能效环控管理服务平台”。至2016年7月，该项目完成后具有以下有关功能：①平台在金山工业园区内接入100余家用能大户企业，对其采购、使用、结算能源资源（水、电、气、油、煤、热等能效）进行全方位、全过程实时监管；②通过采集和分析园区的能耗数据并提出节能措施，提升园区整体能源利用效率和能效管控能力，实现园区能效综合服务的平台化、专业化和集成化；③通过采集和分析园区环保排放数据并提出治理措施，提升园区整体绿色环保水平；④在物联网、互联网基础上搭建能源服务网，在金山工业区率先实施能源综合管理，帮助金山工业区科学评估园区的负荷发展，为区域节能减排和用能节能服务的实时决策提供科学依据。（贝图3、图4）

能源互联网是智慧绿色产业园区建设的客观要求，“能联网”、“物联网”、“互联网”三个层级的能源互联网体系构建，使金山工业区能源系统信息化、自动化和互动化水平大大提升，能源服务和交易模式不断创新，数据分析挖掘和前沿技术应用不断深化，能源系统整体运行不断优化，促进节能减排，通过打造园区能源互联网平台，实现园区用能的高可靠性，提升园区能源调度协调性，有利于提高能源管理和精细化服务水平，为产业园区招商引资提供良好的用能环境，为园区可持续发展做出贡献。

落实工业区的转型升级，是上海工业进一步发展创新的根本。能源是工业的血液，是工业生产最重要的要素保障，“互联网+”智慧能源率先在工业领域生根发芽，对促进智能制造意义重大，对于工业企业集中、产业集聚和资源集约的工业区转型升级至关重要。

Green Industry Park Energy Internet Practice - Shanghai Jinshan Industrial District Energy Efficiency and Environment Control Manaagement Service Platform

Wu Rongwei Shanghai Ouyi Energy Scientifi c Technology Co.，Ltd

The article introduces development and main characteristics of energy internet. Jinshan industrial district applies energy internet to build up ‘green platform， green service， green utilization，green input， green output’ five in one energy management mode. Combined with practice introduction，it studies on construction， function and effect of ‘Jinshan industrial district comprehensive energy efficiency environment management platform’.

Energy Internet， Five in One Management Mode， Management Service Platform

图3 园区能耗实时总览

图4 园区环境监察

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.10.004