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西門子為國家能源分布式能源（yuán）技術研發（實驗（yàn））中心提供微網智能管理係統

2018-11-13 來源（yuán）：西（xī）門子作（zuò）者：-

引言：11月10日，首屆中國國際進口博覽會在上海落下帷幕。西門（mén）子以“博大精深，同心致遠”為主題參展。在西門子展台有（yǒu）一張分（fèn）布（bù）式能源係統多（duō）媒（méi）體（tǐ）展示互動（dòng）桌子吸引了眾多觀眾的（de）關注。

這張桌（zhuō）子以互動的方（fāng）式，生動呈現多種能源如何通過微網控（kòng）製和綜（zōng）合能源管理實現供應（yīng）平衡及互補。作為分布（bù）式發電領域領先的解決方案提供商，西門子憑借熱電聯（lián）產/冷熱電聯產、分（fèn）布式光伏、微網/電源管理和儲能四大解決方案，滿足（zú）客戶對產品、解決方案和服務組合（hé）的不（bú）同需求，積（jī）極助力中國（guó）能源結構轉型。之（zhī）前，西門子為國家能源分布式能源技術研發（實（shí）驗）中心提供的（de）微網智能管理係統就是一個很好的應用案例。

案例分享：

西門子為國家能源分布式能源技術研發（fā）（實驗（yàn））中心（xīn）提供微網智能管理係統

西門子助力華（huá）電電力科學研究院有限公司，為國家能源分布式能源技（jì）術研發（實驗）中心提供了微網智能（néng）運行優化和調度係統，幫助實現了園區供能和用（yòng）能的高效、節能、靈活（huó）與穩（wěn）定。

1879年初，西門子為中國提供了一台10馬力的蒸汽發電機（jī），專（zhuān）門用於上海港的照明（míng），大大（dà）提（tí）高了港口的工作效率。今天（tiān），以這種“在哪兒用能，就在哪兒產（chǎn）能”的理念為核心，在集中式供能之外，分（fèn）布式能（néng）源係統（tǒng）正以星火（huǒ）燎原之勢蓬勃發展。

與集（jí）中式供（gòng）電（diàn）不同，分布式能源係統位於用電端周邊，可以自發自用，如果（guǒ）有餘電還可以饋還給（gěi）主電網，獲得經濟收益。同時，由於係（xì）統在產能時（shí）多使用風能（néng）、太陽能和天然（rán）氣等可（kě）再生能源或清潔能源，它還具有清潔、高效（xiào）等特點（diǎn）。

華電電（diàn）力科（kē）學研究院有限公司（華電（diàn）電科院）作為（wéi）分布式能源領域的先（xiān）行者，已經在杭州搭建了國家能源（yuán）分布（bù）式能源技術研發（fā）（實驗）中心（xīn）（研發中心）。作為國家能源局下屬分布式能源（yuán）專業的研究機構，研發中心正以其園（yuán）區（qū）作為研究和實驗對象，開展分布式能源（yuán）係統的可行性與經濟性等方麵的研究。

為幫（bāng）助研發中心更（gèng）好地管理園區內的太陽能等多種能源，西門子為研發中心提供（gòng）了SICAM AK1703微網控製（zhì）器和（hé）包括（kuò）MGMS微網管理（lǐ）高級應用在內的Spectrum Power能源監控管理平台（Spectrum Power平台），助力實現了園區供能和用能的（de）高效、節能、靈活與穩定。

西門子（中國（guó））有限（xiàn）公司能源管理集（jí）團智慧能源事業部總經理鄭峰表示：“華（huá）電電科院研發中心項目對（duì）西門子來（lái）說具有開創性的意義，它的MGMS微網管理係（xì）統是西門子在中國成功（gōng）落地的第一個（gè）微網管理係統。以此為起點和標杆，我們正在（zài）持續深耕分布式能源領（lǐng）域。”

“隨著中國（guó）能（néng）源（yuán）結構的調整，能源生產與利用的清（qīng）潔和（hé）高效已經成為了許多能源企（qǐ）業發展的‘硬指標’。發（fā）展（zhǎn）分布（bù）式能源係統是大勢所趨。” 華電電力科學研究（jiū）院有限（xiàn）公司分布式能源技術部（國（guó）家能（néng）源分布式能源技術研發（實驗（yàn））中心）高級工程師（shī）、副主任（rèn）鄭文廣則（zé）表示，“在這一領域，西門（mén）子有著先進（jìn）的技術與豐富的經驗，是值得信（xìn）賴（lài）的合作夥伴。與西門子（zǐ）的合作讓我們的工作事半功倍。”

“最複雜（zá）的微（wēi）網實驗室工程”

位於杭州的研發中心被包圍在一片蔥鬱的綠色之中。在占地麵積達2.6萬平方米的園區內可以看到一（yī）棟棟排列整齊的實驗樓（lóu）。天氣晴朗時，實驗平台牆上（shàng）的一塊塊太陽能板更是像一顆顆寶石，在陽光下（xià）閃閃發光。

園區使用的能（néng）源大部分來（lái）自分（fèn）布式能源係統。由於係統整合了光伏發電與燃氣發電，需要同時管（guǎn）理電（diàn）、熱（rè）和（hé）冷（lěng）等多種能源，它也是目前國內分布（bù）式能源種（zhǒng）類最多且最複雜的（de）微網實（shí）驗室（shì）工程之一。在（zài）安裝上，它設備種類較多，接口不一，不易統一接入微電網管理係統。在電網運行上，它不僅技術標準複雜，運行（háng）控製難度也很大。

但是，麵對（duì）困（kùn）難，華電電科院與西門子（zǐ）都沒有（yǒu）退縮。為了將設備連接（jiē）到Spectrum Power平台，西門子對園區內的微燃機、內燃機和換（huàn）熱器等相關設備做了細致的考察，根據實際情況更新或重繪了設備圖紙，並以此為依據對係統做了本地化匹配，最終順利將設備全部接入平台。

而在電網運（yùn）行（háng）上，Spectrum Power平台則憑借其強大的功能，保證了微電網高效（xiào）、節能、靈活和穩定的運行。

“一石三鳥（niǎo）”，高效產能

占地廣闊的（de）園區在運轉時需要大量電（diàn）力與熱能的支持。一般來說，建築物需要（yào）從電網獲取電力，而（ér）通過燃煤得（dé）到熱能。但是，在使用分布（bù）式能（néng）源係統後，園區內的燃氣內燃機和微燃機在燃燒天然氣發電時能將產生的熱能也（yě）收集起來，並通過一係列（liè）裝（zhuāng）置將它們（men）轉化為人們工作、生活時需要的熱能（néng）和冷，實現了冷熱電三聯供。這（zhè）種“一石三鳥”的產能方式大大提高了能源（yuán）利用率。

西門（mén）子（zǐ）的Spectrum Power平台則可以根據園區的實際用能需要，調整冷、熱和電三種能源的產量，讓（ràng）能源（yuán）“物盡（jìn）其用”。

精打細算，智慧“持家”

光是高效產能還不夠，園區運營者需要操心的是從產能到用能的整個過程。如何減（jiǎn）少能源消耗，做到能源成本最低，以實現“勤儉持家（jiā）”，是（shì）他們麵臨的一大挑戰。西（xī）門子Spectrum Power平台便是研發中心的“智慧管家”。它“精打細算（suàn）”，讓園區內各種能源（yuán）都“用在刀刃上”，讓能源產、用過程的經濟性達到最高。

研發中心使用的一次能源包括天然氣與太陽能。西門子Spectrum Power平台搭載的MGMS微網管理（lǐ）係統可以利用（yòng）先進的優化算法，根據用戶側用電（diàn）量和能源價格的波動，製定經濟性最（zuì）高的微（wēi）電網運行計劃。舉例來說，當公共電（diàn）網電價較低（dī）時，係統會增（zēng）加從公（gōng）共電網購買的電量，停止微電（diàn）網內（nèi）燃氣發電，並（bìng）利用光伏發電為儲（chǔ）能係統（tǒng）蓄滿電力。而（ér）當（dāng）公共（gòng）電網電價較高時，係統則會減少從公共電網購買的電量，轉而使用儲能係統中的電力，或主要使（shǐ）用燃氣發（fā）電和光伏發電。

此外，MGMS微網管理係（xì）統的預測算法還（hái）可以根據天氣情況和曆史數據對發電及儲能情況進行預測性計算，製定未來發電計劃。優化算法與預測算法相輔相成（chéng），進（jìn）一步提高了係統的經濟性。

穩如泰山，不懼停（tíng）電

作為園區運營者，最操心的恐怕就是電網的（de）穩定了，而有了（le）西門子Spectrum Power平台，這一點也不再是（shì）困擾。

由於太陽能受天氣影（yǐng）響較大，為保證微電網不會在光伏發電量波動時受到衝擊，MGMS微網（wǎng）管理（lǐ）係統可以利用平滑濾波功能（néng），通過靈活調度儲能係統與燃氣發電設備，對光伏發電進行平衡和補充，保證了供電穩定。

而（ér）當公共電網出現故障，微電（diàn）網也麵臨停（tíng）電風險時（shí），MGMS微網管理係統可以自動切換到離網（wǎng）狀態，並利（lì）用自己的發電與儲能係統（tǒng）維持微電網正常運行，等需要時（shí）再自動並回公（gōng）共電網。它還（hái）可以（yǐ）利用儲能係統進行黑啟（qǐ）動，實現完全停電狀態下的重啟。有了MGMS微網管理係統（tǒng），研發中心（xīn）就再也（yě）不用擔心停電了。

邁向可持續的未來

截至2018年7月，研發中心（xīn）實驗平（píng）台（tái）內所有西門（mén）子相關係統與設備都已投運（yùn）。在未來，研發中（zhōng）心的研究成果將被應用到其它分布式（shì）能源項目（mù）中。

鄭文廣表示：“通過‘舍遠求近’、‘化合為（wéi）分’，我們與西（xī）門（mén）子攜手（shǒu），做到了智慧的能源生產（chǎn）、使用和管理。研發中心的研究成果將對我們未來在分布式能（néng）源領域的探索起到（dào）指導性的作用（yòng）。我們相信，與西門子的攜手合作將幫助我們邁向一個更加可持續的未來。”

除實驗室項目外（wài），西門子也已積極參與到微電網相關的商用項目中，其（qí）中就包括由陽光電源股（gǔ）份有限公司（陽光電源）承建的合肥市高新區微電網示（shì）範項目。該項目是國家發改委與國家能源局（jú）於2017年公布的（de）28個新能源微電（diàn）網示範項目之一。在項（xiàng）目中，西門（mén）子將為陽光（guāng）電源提供基於新能源發電、儲能（néng）和產業園區負荷的能源微網管理係統，幫助產業園區（qū）實（shí）現能源高效（xiào）利用和綠色環（huán）保等（děng）目標。

華電電力科學研（yán）究院有限公司國家能源分布式能源技（jì）術研發（實驗）中心實驗平（píng）台外景

國家能源分布式能源技術研發（實驗）中心內安裝了西門子SICAM AK1703微網控（kòng）製器。

西門子的Spectrum Power能源（yuán）監控管（guǎn）理平台（tái）助力園區實現供能和用能的（de）高效、節能、靈活與穩定（dìng）。

西門子與華電電科院工作人（rén）員討論項目情況。

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