「智能微網」建築未來發展又一大新突破,一看究竟

目前,霧霾越來越嚴重,對於工廠、寫字樓這種大型的建築之前而言,建設智能微網,構建智能建築符合未來的發展需求,且“十二五”、“十三五”規劃政策中提出我國積極推動“互聯網+”智慧能源發展。智能建築化作現代建築的有機組合部分,為用戶提供高效、舒適、便利的人性化建築環境,而其帶來的節能環保技術、多學科新材料技術、新興的生物工程技術,形成更高層次的可持續發展的智慧建築。智能建築中能耗的巨大,比如北方的供暖、用電、南方的夏天使用供電等的耗能促使未來在充電樁方面能源的需求越來越大,如何將強弱電、光伏光熱、儲能儲熱、充電樁以及數據中心進行連接,形成智能微網並運用在智慧建築中,對未來建築的發展來說至關重要。

“智能微網”建築未來發展又一大新突破,一看究竟

以前的建築考慮用能外牆玻璃、屋頂以及光熱使用相對少一點,現在的建築著重產能,2018年開始建築產能越來越多。以前北方主要採用燃煤形式進行供暖,後改氣。而智能建築中採用電鍋爐來實現分佈式取暖。“十三五”提出光伏能源是中國未來新能源發展的一個重要方向,特別是太陽能,由於太陽能成本低,薄膜電池技術飛速發展,未來建築的屋頂上應用會越來越廣泛。

1.智能微網的系統組成

南方工廠、商業大廈的大面積屋頂較適合建設智能微網,分佈式能源發展較快。智能微網系統採用多種新能源供電,將分佈式發電、可再生能源發電技術、新型電力電子技術、和儲能技術的完美結合,構成多個分佈式發電單元、負荷的電網系統(如下圖所示)

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太陽能光電幕牆:這是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能於一體的新型建材,同時也是一種淨能源,具有非常好的環境相容性。

太陽能供暖與電鍋爐互補系統:針對工廠面積較大的情況下,生產時需要蒸汽,,使用太陽能聚熱方式產生蒸汽,白天利用太陽能供暖,鍋爐儲熱,二者互補,優勢明顯。

光伏屋頂:寫字樓屋頂採用光伏覆蓋,牆壁做成薄膜電池,呈現LED或者廣告牌效果,二者產生的能源量是非常大的。

儲能系統:儲能系統在微電網平衡方面有很大的作用。特別是充電樁,需要增加充電樁的儲能系統。

空調光熱供暖系統:推廣光伏等清潔能源供暖是“十三五”規劃中提出的,也可以利用風能資源,這對改善大氣環境質量有重要的作用。

2.智能微網運行及管理

智慧能源數據架構

在架構設計上,平臺主要設置運行數據、規劃數據、售電管理數據、設備臺賬數據、運維數據、平臺門戶數據、能量管理數據以及有序用電數據,在設計過程中首先確保的是能源管理的安全問題,因為目前建築起火67%源自電路(如下圖):

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管理平臺

智慧能源管理平臺的設置主要是針對電源的安全問題,可以提前3個月或者半年能知道大樓的風險,及時排除故障,其次,建築的節能可以通過產能、峰谷電價以及能源管理來實現。

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3.智能微網的例子

數據顯示,北京首都機場GTC停車樓光伏整體項目的樓頂採光帶面積達2400平方米,共計10條採光帶,光伏電站預計每年發電量約48.36萬千瓦時,年節能收益約53餘萬元,可節約150多萬噸煤炭。《太陽能發展“十三五”規劃》已明確指出將大力推進光伏發電的多元化應用,機場建設光伏電站不僅能夠為機場提供綠色能源,節能減排,降低成本,同時,還能成為普通民眾瞭解光伏的窗口,為普及可再生綠色能源提供非常好的宣傳渠道。

根據知了能源得知:目前推廣智能建築智能微網最大的問題是一次性的投資會比較大,很多客戶沒有這麼多的資金,未來可能採用合同能源管理的方式會比較好。能源微網的收益在商業屋頂的效果比較好,特別是南方地區。作為投資者投資智慧建築能源微電網的收益比投資光伏電站的收益要高,因為它有光伏、儲能、充電樁售電、供暖、以及數據中心信息化管理的收益,綜合收益率比較高。


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