綠色產業園區能源互聯網實踐
——上海金山工業區能效環控管理服務平臺

吳榮煒 上海歐憶能源科技有限公司

綠色產業園區能源互聯網實踐
——上海金山工業區能效環控管理服務平臺

吳榮煒 上海歐憶能源科技有限公司

概述能源互聯網的發展及其主要特征；介紹金山工業園區應用能源互聯網建立“綠色平臺、綠色服務、綠色利用、綠色輸入、綠色輸出”五位一體能源管理模式，并結合實踐介紹“金山工業區綜合能效環境管理服務平臺”建設、功能與作用。

能源互聯網、五位一體管理模式、管理服務平臺

1 能源產業亟待轉型升級

當前全球經濟增速放緩，能源作為經濟的核心基礎支撐，也受之影響呈現能源消費增長乏力。雖然從全球能源消費總量排名來看，中國依然是世界第一大能源消費國，能源消費總量約占全球的22%，2015年中國能源消費總量43.0億t標準煤，但同比增長僅0.9%，增速緩降。（貝圖1）

圖1 中國能源消費量

能源消費持續低迷，但這其中也蘊含著能源結構優化的重大機遇。（1）從中國的能源結構看，煤炭消費占比64%依然是中國一次能源消費主要構成，但同比下降3.7%。天然氣、水電、核電、風電、太陽能等清潔能源消費量占能源消費總量17.9%，較2013年增加5.9%。在綠色環保的大背景趨勢下，清潔能源的綜合利用顯得格外突出。（2）根據國際能源署的統計數據，中國的能源消費結構依然是工業主導，55.6%的比例大大高于世界平均水平37.3%。但我國的單位GDP能耗為4.41 t標準煤/萬美元，距離世界平均GDP能耗2.41 t標準煤/萬美元還有很大的提升空間。

我國政府近年來一直積極推動以能源革命為旗幟的長期戰略。2014年6月習近平總書記在中央財經領導小組第六次會議上提出能源生產與消費革命是國家的長期戰略。要求“積極推進能源體制改革，還原能源商品屬性，構建有效競爭的市場結構和市場體系”。2015年3月，以《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意貝》（9號文）為標志的新一輪電力體制改革提出了“三放開、一獨立、三強化”，力圖構建一個“公平、開放、有序、競爭、完整”的電力市場體系。2016年2月，國家發改委、能源局、工信部三部委聯合發布《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意貝》，7月發布《關于組織實施“互聯網+”智慧能源（能源互聯網）示范項目的通知》，標志著我國開展能源互聯網示范項目的研究和落實工作正式拉開帷幕。

2 能源互聯網日益發展、落地

能源互聯網是以電力為主體的多能互補網絡，“源-網-荷-儲”在交易市場機制下，實現能源生產與消費的實時平衡。它是一種互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新形態，具有信息互聯、產銷一體、動態匹配、機制創新等主要特征。

信息互聯——“能源互聯網”類似信息互聯網，所有的能量信息（分布式的產生、供應、消耗），都可以通過網絡互聯，得到及時的反饋，并根據需求予以選擇控制。

產銷一體——借助分布式能源和雙向智能電網技術，未來的“發電者”與“用電者”的界限會越來越模糊，每一幢大樓、每一塊空地都能“化身”為發電廠，每個人既從“能源互聯網”購買能源，也向“能源互聯網”出售能源，也就是所謂的產銷者（Prosumer）。

動態匹配——“能源互聯網”還將實時匹配供需信息，整合分散需求，形成能源交易和需求響應。借助互聯網技術，消費者和生產者根據實時電價自動調整電力消費和生產行為，無時無刻不在交易電力。

機制創新——“能源互聯網”不僅是技術問題，更是市場機制問題。缺乏自我造血的市場機制，能源互聯網無法走出實驗室。這個市場機制就是形成一個巨大的“能源資產交易市場”，以動態電價為調節手段，整合產業鏈上下游各方，形成供需互動和交易，當峰谷電價差足夠大時，就會有大量的參與者積極進入電力市場。

在全球新一輪科技革命和產業變革中，互聯網理念、先進信息技術與能源產業深度融合，正在推動能源互聯網新技術、新模式和新業態的興起。能源互聯網是推動我國能源革命的重要戰略支撐，對提高可再生能源比重，促進化石能源清潔高效利用，提升能源綜合效率，推動能源市場開放和產業升級，形成新的經濟增長點，提升能源國際合作水平具有重要意義。

但我國能源互聯網還存在空白斷點。這主要是目前我國電網設備設施的產權機制導致。目前電網公司與用戶所屬設備的分界，以用電計量裝置的出線接線點為產權分界點，以此劃分供電設施與受電設施。電網公司普遍重視自身的主營業務，對于所屬電網設備設施的智能化改造往往大力投入，而用戶側對于能源歷來持“基礎但非核心”觀點，自然不會在電網設備設施方面加大建設力度。因此，我國以電力網為代表的能源互聯網，呈現骨干網數字化智能化程度高，用戶低壓配網數字化智能化程度低的局面，從供能到用能已經具備了貫通供需兩方的能量流，但信息流往往就斷在電網公司與用戶的分界上。

全面實現能源互聯網任重而道遠，2016年被稱為能源互聯網啟動年，其核心是大力推進以園區、大型建筑、城鎮、島嶼為代表的區域型能源互聯網建設。以大數據平臺為底層數字化基礎，尤其在用戶側強化能源互聯網數據互聯互通能力，建設實施區域型能源互聯網，為傳統能源網起到良好的示范效應，同時，區域型能源互聯網遍地開花后，也為全面實現廣域型能源互聯網打下堅實的基礎。

3 金山工業區能源互聯網實踐

上海是我國工業發展的重鎮，全市41個工業園區是主要工業企業集中、集聚的載體。金山工業區成立于2003年9月，是上海市市級工業區。園區規劃面積58平方公里，環境優美、配套齊全、產業集群，是上海市政府“綠色園區”和“智慧園區”的重點試點園區，也是杭州灣北岸智能制造轉型升級的核心區。

2015年開展“綠色平臺、綠色服務、綠色輸入、綠色利用、綠色輸出”五位一體的現代綠色產業園區頂層設計，轉變傳統能源管理模式。（貝圖2）

（1）綠色平臺 運用物聯網技術，依托綜合能源傳輸網絡，部署智能計量及傳感裝置，配置源、網、荷、儲協同管理、環保指標監測等模塊，構建能源大數據互聯平臺；

（2）綠色服務 基于互聯網模式，探縈多方參與、全產業鏈融合貫通的能源增值服務（如節能能效管理服務）與靈活交易模式，建立開放式能源互聯網體系。

（3）綠色輸入 通過智能微網技術，實現光伏、風電等可再生能源、天然氣分布式三聯供等綠色能源的靈活接入與多能協同；

（4）綠色利用 集成各類工業負荷、儲能與充電樁，分析用能大數據，開展電力需求側管理，實現供用電雙向匹配與節能降耗；

（5）綠色輸出 全面監測能效與排放，落實園區智慧用能、節能減排，推動綠色制造、促進循環經濟；

金山工業區能源互聯網示范項目最終要將園區能源互聯網打造成一套成熟的生態體系。具體建設架構分為“能聯網”、“物聯網”、“互聯網”3個主要層級，“能聯網”包括物理能源系統各個環節，“物聯網”包括各類終端、通信網絡和統一管理云平臺，“互聯網”包括各類互聯網服務和交易。

3個層級中，“物聯網”層為核心層，起到上下銜接的平臺作用。①“物聯網”層通過實時的數據采集和統一管理可以支撐“能聯網”層的可靠高效運行，同時可以通過開放式物聯網平臺的建立實現能聯網組件的即插即用、即管即控，為“能聯網”的擴充升級提供條件；②“物聯網”層級可以支撐和衍生“互聯網”層級的能源增值服務與交易模式，所有的服務與交易必須通過“物聯網”層級所積累的數據和搭建的共享平臺來實現。而當“物聯網”和“互聯網”層級實現有效聯動后，所建立的良好產業生態環境可以進一步帶動“能聯網”層級的建設與投資，吸引更多參與方，不斷升級和優化園區“能聯網”，穩固園區能源互聯網的“基礎層”，從而進一步促進“平臺層”和“業務層”的升級完善與多元化。綜上所述，三個層級環環相扣，以“物聯網”層為核心，最終形成良性閉環的園區能源互聯網生態圈。

“物聯網”平臺建設方面，金山園區管委會與上海歐憶能源科技有限公司合作，2015年開發建設“金山工業區綜合能效環控管理服務平臺”。至2016年7月，該項目完成后具有以下有關功能：①平臺在金山工業園區內接入100余家用能大戶企業，對其采購、使用、結算能源資源（水、電、氣、油、煤、熱等能效）進行全方位、全過程實時監管；②通過采集和分析園區的能耗數據并提出節能措施，提升園區整體能源利用效率和能效管控能力，實現園區能效綜合服務的平臺化、專業化和集成化；③通過采集和分析園區環保排放數據并提出治理措施，提升園區整體綠色環保水平；④在物聯網、互聯網基礎上搭建能源服務網，在金山工業區率先實施能源綜合管理，幫助金山工業區科學評估園區的負荷發展，為區域節能減排和用能節能服務的實時決策提供科學依據。（貝圖3、圖4）

能源互聯網是智慧綠色產業園區建設的客觀要求，“能聯網”、“物聯網”、“互聯網”三個層級的能源互聯網體系構建，使金山工業區能源系統信息化、自動化和互動化水平大大提升，能源服務和交易模式不斷創新，數據分析挖掘和前沿技術應用不斷深化，能源系統整體運行不斷優化，促進節能減排，通過打造園區能源互聯網平臺，實現園區用能的高可靠性，提升園區能源調度協調性，有利于提高能源管理和精細化服務水平，為產業園區招商引資提供良好的用能環境，為園區可持續發展做出貢獻。

落實工業區的轉型升級，是上海工業進一步發展創新的根本。能源是工業的血液，是工業生產最重要的要素保障，“互聯網+”智慧能源率先在工業領域生根發芽，對促進智能制造意義重大，對于工業企業集中、產業集聚和資源集約的工業區轉型升級至關重要。

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

圖3 園區能耗實時總覽

圖4 園區環境監察

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