基于配電物聯(lián)網(wǎng)的智慧園區(qū)綜合能效評估方法淺述

黃芷君 王瑞祺 張偉

1. 國網(wǎng)福建水口發(fā)電集團(tuán)檢修分公司 福建 福州 350004；

2. 國網(wǎng)福州供電公司 福建 福州 350004；

3. 積成電子股份有限公司 山東 濟(jì)南 250100

引言

2020年國家電網(wǎng)提出了“世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”和“世界一流示范企業(yè)”的建設(shè)目標(biāo)。以電力網(wǎng)為主體，實現(xiàn)能源的綜合利用和消納成為當(dāng)前的研究熱點之一。為建設(shè)節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展社會，實現(xiàn)能源的綜合消納利用，基于云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)智慧園區(qū)內(nèi)用能的綜合監(jiān)控和分析是構(gòu)建園區(qū)微能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-3]。

本文基于配電物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了對園區(qū)內(nèi)用電量、用天然氣量、用熱量、用水量及生產(chǎn)總值等信息的采集，并基于數(shù)據(jù)挖掘分析，實現(xiàn)對園區(qū)能效的綜合評估。

1 智慧園區(qū)能效評估模型

建立智慧園區(qū)能源消耗總量信息陣STBM記錄智慧園區(qū)內(nèi)每個企業(yè)一年時間的用水總量信息、用電總量信息、用天然氣總量信息、用熱氣總量信息、生產(chǎn)總值信息，具體描述為：

其中，SBi1為企業(yè)i一年時間的用水總量信息，單位為m3；SBi2為企業(yè)i一年時間的用電總量信息，單位為kWh；SBi3為企業(yè)i一年時間的用天然氣總量信息，單位為m3；SBi4為內(nèi)企業(yè)i一年時間的用熱氣總量信息，單位為GJ；SBi5為內(nèi)企業(yè)i一年時間的生產(chǎn)總值信息，單位為元。i=1,2,3…n;n為企業(yè)總數(shù)。

2 智慧園區(qū)能效評估方法

基于智慧園區(qū)能源消耗總量信息陣STBM生成智慧園區(qū)能源消耗單位陣STIM記錄智慧園區(qū)內(nèi)每個企業(yè)一年時間的單位產(chǎn)值耗水量信息、單位產(chǎn)值耗電量信息、單位產(chǎn)值耗天燃?xì)饬啃畔ⅰ挝划a(chǎn)值耗熱量信息，具體描述為：

其中，SIi1為企業(yè)i一年時間的單位產(chǎn)值耗水量信息，單位為m3/元；SIi2為企業(yè)i一年時間的單位產(chǎn)值耗電量信息，單位為kWh/元；SIi3為企業(yè)i一年時間的單位產(chǎn)值耗天燃?xì)饬啃畔ⅲ瑔挝粸閙3/元；SIi4為企業(yè)i一年時間的單位產(chǎn)值耗熱量信息，單位為GJ/元。i=1,2,3..n;n為企業(yè)總數(shù)。

基于智慧園區(qū)能源消耗單位陣STIM生成智慧園區(qū)能源消耗評估量化陣STAM，以對智慧園區(qū)內(nèi)每個企業(yè)一年時間內(nèi)的單位產(chǎn)值耗水量信息、單位產(chǎn)值耗電量信息、單位產(chǎn)值耗天燃?xì)饬啃畔ⅰ挝划a(chǎn)值耗熱量信息進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)量化處理，具體描述為：

其中，SAi1為企業(yè)i一年時間內(nèi)的單位產(chǎn)值耗水量評價值，當(dāng)SAi1小于0時，規(guī)定SAi1為0；SAi2為企業(yè)i一年時間內(nèi)的單位產(chǎn)值耗電量評價值，當(dāng)SAi2小于0時，規(guī)定SAi2為0；SAi3為企業(yè)i一年時間內(nèi)的單位產(chǎn)值耗天燃?xì)饬吭u價值，當(dāng)SAi3小于0時，規(guī)定SAi3為0；SA4為企業(yè)i一年時間內(nèi)的單位產(chǎn)值耗熱量評價值，當(dāng)SAi4小于0時，規(guī)定SAi4為0。i=1,2,3…n;n為的企業(yè)總數(shù)。V1為單位產(chǎn)值耗水量標(biāo)準(zhǔn)值，單位為m3/元；V2為單位產(chǎn)值耗電量標(biāo)準(zhǔn)值, 單位為kWh/元；V3為單位產(chǎn)值耗天燃?xì)饬繕?biāo)準(zhǔn)值，單位為m3/元；V4為單位產(chǎn)值耗熱量標(biāo)準(zhǔn)值，單位為GJ/元。

基于智慧園區(qū)能源消耗評估量化陣STAM和加權(quán)方法，生成企業(yè)能源消耗評估陣STSM，以記錄智慧園區(qū)內(nèi)每個企業(yè)的能源消耗評估結(jié)果，具體描述為：

其中，SSi為企業(yè)i的能源消耗評估結(jié)果。i=1,2,3..n;n為企業(yè)總數(shù)。λj為SAij的權(quán)重系數(shù)，其值大于0，j=1,2,3,4；λ1取0.05～0.15；λ2取0.35～0.45；λ3取0.25～0.35；λ4取0.15～0.25。

基于企業(yè)能源消耗評估陣STSM和平均方法，生成智慧園區(qū)能效評估結(jié)果SEAS，具體描述為：

智慧園區(qū)能效評估結(jié)果SEAS的取值范圍在[0，100]之間，越靠近100表示智慧園區(qū)內(nèi)企業(yè)的能源利用率越高，越靠近0表示智慧園區(qū)內(nèi)企業(yè)的能源利用率越低。

3 結(jié)束語

本文首先建立了智慧園區(qū)能效評估模型，然后基于能效評估模型和加權(quán)平均法，生成了智慧園區(qū)能效評估結(jié)果。該方法從用水、用電、用燃?xì)狻⒂脽崮艿炔煌茉从昧亢推髽I(yè)生產(chǎn)總值出發(fā)，對智慧園區(qū)綜合能效進(jìn)行了分析，具有較好的實用價值。