2020年能源资源计量服务示范项目连载4

基于物联网控制的太阳能多能互补热力工程大数据计量与能效评估系统示范项目

一、汉诺威智慧能源科技（内蒙古）有限公司简介

汉诺威智慧能源科技（内蒙古）有限公司（以下简称“公司）成立于2008年，是一家清洁能源、高效节能技术研发和应用为主的高新技术企业,围绕着能源市场中高能耗用户侧“冷、热、电、气、水”的高效节能与清洁化、智慧化利用，为工业园区、矿区、公共建筑、商业建筑提供从项目设计、产品制造、系统集成到落地实施的整体解决方案，构建了“基于多能互补联供系统的生态环境大数据服务”全产业链；2011年以来承担了国家及省部级储能、绝热及太阳能综合利用、大数据等重大科技及产业化应用课题15项，形成核心发明专利技术、软件著作权六十余项。

2016年以来先后获得内蒙古发展改革委、住建厅、国家科技部、内蒙古科技厅多个政府行业主管部门认定的“多能互补清洁能源工程研究中心”、“多能互补清洁能源产业示范基地”、“多能互补清洁能源国家级众创空间”。

公司拥有完善的国际质量管理体系，拥有太阳能热利用工程设计/施工A级资质，并获得了中国CQC首个光热工程节能认证。

2018年，公司承担建设的《基于多能互补联供系统的生态环境大数据服务平台》被国家发改委列入《互联网+人工智能、数字经济重大工程》中央预算内投资专项支持；2019年，公司《基于物联网控制的储能式高效太阳能工业热利用系统》入选国家工信部“节能之星”推广目录；2020年，公司《太阳能采暖、制冷、热水多能互补系统》入选国家住建部《工业化建筑标准化部品与构配件产品目录》。2020年《基于物联网控制的储能式太阳能+多能互补智能系统》荣获年度中国侨界贡献一等奖、“中国机械工业科学技术奖”科技进步二等奖。

公司拥有工程设计、产品制造、施工建设、项目运维相关的质量管理、安全生产、职业健康、环境保护、节能管理以及进出口权等行业全套资质，在业内太阳能光热，能源资源环境大数据应用领域具有丰富的项目实施经验。

2020年5月20日，公司“基于互联网控制的太阳能多能互补热力工程大数据计量与能效评估系统”项目获得国家市场监管总局和国家发展和改革委联合认定的“2020年能源资源计量服务示范项目”殊荣。可推动可再生能源供热计量专项系统纳入国家重点用能单位能耗在线监测系统，助力构建国家可再生能源供暖大数据监测平台，加强可再生能源供暖计量数据监测、分析研判、预测预警和考核评价，为政府决策提供数据支撑。

二、项目实施背景情况

2019年4月，国家发展改革委、市场监管总局印发的《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设》中指出：“鼓励重点用能单位逐步接入其他能源品种数据，督促重点用能单位完善能源计量体系，开展覆盖全部资源消耗的综合监测管控系统建设，最大程度整合已有信息化管理系统或控制系统，为本单位节能挖潜、降本增效提供支撑”。

可再生能源和新能源利用现状及问题：（1）当前我国北方部分区域冬季取暖及热水使用能源仍然以燃煤为主，燃煤锅炉供暖存在着能耗偏高、污染排放严重、环保不达标、运行管理模式粗放等诸多问题。（2）部分地区推广“煤改电、煤改气”后项目运营成本偏高，用户普遍不可承受，急需要整体产业升级，用太阳能等永续能源部分替代电和气，降低社会整体能耗；（3）分布式“多能互补清洁能源综合利用”在技术层面系统性技术解决方案尚不完善。一是缺乏太阳能光照辐射风力、气候在线实时数据支撑作为项目前期精准设计依据、二是缺乏智能传感、太阳能精准热回流控制和在线监测远程校验等节能硬件设施以及多能流互补切换过程控制等人工智能软性数据算法关键技术；三是缺乏计量仪器为数据采集支撑的大数据计量与能效评估系统；四是缺乏设计标准、施工技术规范及项目能效达标的验收标准。（4）缺乏支撑多能互补全面推广应用的能源资源计量管理评价指标体系。

第三方综合能源服务公司多能互补典型示范对分布式能源市场机制培育的引领作用分析。以多能互补为核心的分布式能源依赖于最先进的信息技术，采用智能化监控、网络化群控和远程遥控技术，实现现场无人值守。同时也依赖于以综合能源服务公司为主体的能源社会化、市场化专业服务体系来实现运行维护以保障各能源系统的安全可靠，这是多能互补的分布式能源得以持续推进的基础设施保障机制。

三、计量技术创新

1.以精准能源计量数据为基础，实现基于太阳能+能源互联网关键技术的多能互补系统集成创新及应用

“基于互联网控制的太阳能多能互补热力工程大数据计量与能效评估系统”通过多元化清洁能源的“源-网-荷-储”优化配置、协同供给和智慧调度，实现了供热生产和消费侧负荷预测、多能流能量管理、能耗实时监测、故障预警分析、用能系统设备智能控制和优化调度、能效实时在线评估等功能；模块儿化迭代数据分析形成了集中统一的信息化管理应用，并首次在“太阳能+多能互补供热系统提出了基于实时能源数据计量的费效比、逐时、单日、周、月、季度、年度平均及任意两个时间点的COP大数据计算方法和能源计量远程核证方法；构建了一套智能化、精细化、可视化的能源管理运营体系和能源管控量化指标体系，为行业提供了可借鉴的客观科学的综合评价指标，本项目通过新技术新产品的集成创新应用，提高了清洁能源供暖效率，实现了系统整体能效提升3-4倍，COP大于12.77，突破了传统用电压缩机技术极寒天气能效低于1的困境；

2.强化计量数据应用，通过智能化计量器具实现“监、管、控、调、统”功能，按需精准施“测”，在太阳能热利用领域，创新性的实现了网格化、精细化的能源计量服务新模式

“基于互联网控制的太阳能多能互补热力工程大数据计量与能效评估系统”突出智能化计量器具的应用，通过智能化计量实现多能源的数据实时在线采集、能耗实时监测、分布式智能控制和数据实时统计分析，为太阳能清洁能源供暖全链条精准管控提供了技术和管理信息化手段，同时系统可根据不同项目特性实现了结合储热、热泵、电锅炉、燃气锅炉等多种清洁能源接入，并具备电力需求侧智能调峰管理、能源费用计量结算交易等功能。平台的研发应用将形成了太阳能供热多能协同管控体系、能源管理与服务应用系统、智慧能源云平台及软硬件集成等解决方案和平台信息化产品，其创新点在于基于技术产品、整体解决方案和具体项目案例应用构建形成了太阳能热利用能源计量服务新模式。

四、项目取得成效

神东煤炭集团石圪台煤矿通过实施“基于互联网控制的太阳能多能互补热力工程大数据计量与能效评估系统”供热项目替代原有燃煤锅炉房供热，满足了场区全天候用热需求，减少了矿区的燃煤使用，降低了矿区的化石能源消耗总量，实现了零碳化、数字化矿区。项目改造之前，全年热水耗电量大约为6244055千瓦时；项目改造后，每年节电在5648466.25千瓦，节电比例90%以上；系统静态投资回收期约2.3年。

国家能源集团神东煤炭集团石圪台煤矿日产400吨热水煤炭锅炉“基于物联网控制的太阳能多能互补热力工程大数据计量与能效评估系统”改造现场

通过计量装置及大数据计量方法，可以将全国矿区、高能耗、重污染工业园区、低碳绿色建筑、公共建筑、商业建筑、铁路、机场、高速公路服务区、旅游景区区域的节能减排潜力、“双碳、双控”指标都挖掘出来，实现单位能耗GDP的大幅提升；同时可以带动我国钢铁、铝业、玻璃、水泥、储能材料、太阳能集热器产业、传统电力电气、数据中心、计量仪器仪表等传统行业向新能源、物联网大数据、智能传感系统、5G新基建、能源、产业数字经济等高精尖产业进行转型升级。