案例展示

可再生能源“碳中和”智慧园区

一、企业介绍

新疆金风科技股份有限公司成立于1998年,是中国风电事业蓬勃发展的亲历者和推动者,致力于成为全球清洁能源和节能环保解决方案的行业领跑者。金风科技在全球范围拥有8大研发中心,承担国家重点科研项目超40项,拥有国内外专利逾5,300项。金风科技全球员工近9,000名,研发和技术人员近3,000名。成立23年来,金风科技始终致力于“为人类奉献碧水蓝天,给未来留下更多资源”的企业使命。

二、做法

在我国全力推进“碳中和”、“碳达峰”的今天,能源消耗和碳排放的持续优化变得尤为迫切。推进绿色园区建设,成为推动产业低碳转型、经济社会可持续发展的重要抓手。作为中国可再生能源行业发展的排头兵,金风科技早在2010年便率先开启了一条以智慧能源驱动智慧园区的创新路径,并将其成功实践于北京亦庄的金风科技全球总部,以“智能基因”构建五大“智慧模块”,力图打造出一个可感知、可思考、可互动的绿色园区生态系统。

金风科技亦庄智慧园区采用智能化设计,建筑面积超过9万平方米,包含智慧能源大厦、数字能源大楼、研发楼、体育馆、智慧水务展示中心、智慧农业大棚等,园区常驻办公人员超4,000人。


智慧能源

作为国内首个兆瓦级分布式风机接入的可实现并离网双模式运行的示范项目,以及IEC国际电工委员会微电网标准试验基地,无处不在的智慧能源理念,是这座“碳中和”智慧园区与其他园区相比最显著的优势。一方面,园区通过部署可再生能源发电设备,实现绿色电力的自发自用,对降低园区碳排放意义重大。另一方面,各类节能措施能够进一步提高园区能效,也为实现园区的“碳中和”提供了重要支撑。


依托智能微网有机协调,实现风电、光伏等能源的多能互补,可靠、智能地满足了园区的能源需求,实现了园区可再生能源占比超过50%:

两台总容量4.8MW(2.5MW+2.3MW)的风电机组和总容量超过1MW(490kW多晶硅+5kW单晶硅+5kW碲化镉薄膜)的光伏发电设备,实现清洁能源的就地采集和消纳;

一台600kW和两台65kW的微燃机,使用天然气发电,使园区实现了冷热电三联供,系统产生的能量就地消纳,冷、热水可直接用于楼宇供热和冷却系统;

包括全钒液流储能、锂电池以及超级电容器等在内的储能装置,用于系统的削峰填谷,平滑功率波动,提升园区供电质量;

选用500kW柴油发电机,用于模拟海岛型微电网的项目运行。


以节能技术提高能源利用效率,降低用电成本:

中央空调系统运行优化:节电量10万kWh/年,节省电费6万元/年;

空调变频改造:节电量10.4万kWh/年,节省电费6.2万元/年;

空调末端控制:节电量17.6万kWh/年,节省电费10.5万元/年;

照明控制:节电量13.3万kWh/年,节省电费8万元/年。


通过智慧能效平台,园区内水、电、气等能耗可以实现数字化、可视化,可以更直观了解各项能源的使用情况,针对性提出建议报告,降低能耗损失。

目前,依托节能技术和能效平台,园区年节约用电量达到60万千瓦时。


智慧水务

通过对园区内各类场景的用水需求分析,智慧水务系统可以对污水、再生水、新生水、直饮水和雨水等多种水源进行处理及循环利用,节约园区对外部直接供水的需求。


智慧农业

依托3,000余平方米的光伏智能温室,集合新能源光伏发电系统、智能物联网系统,水肥一体化系统以及环境自动化控制系统,金风科技智慧园区农业示范项目智能化控制水肥供给、补光、遮阳、增温,以先进的无土栽培和立体种植技术提高产量,为员工提供绿色健康的蔬菜和营养膳食。


智慧运营

园区遵循以人为本的理念,利用物联网、云计算、大数据、GIS等前沿技术实现智慧运营,为园区运营、管理和服务提供全方位的支撑,积极提升园区内员工的工作、生活质量和体验。

智慧集控中心,灵活高效:金风科技智慧园区集控中心是在园区IT基础设施上,整合园区内部各种资源,包括人、地、事、物、情等,为园区运营构建统一的综合可视化分析平台。管理人员可以根据平台监测的数据反馈,实时控制设备运行,优化控制策略,提高执行可行性,从而实现多级灵活控制保障节能效果。


智慧通行,轻松有序:

电动充电桩:光伏充电车棚为新能源电车供应电力;

车位地图:手机查看实时车位地图,一目了然车位使用情况;

泊车导引:指引牌基于车辆位置导引至附近空闲车位信息;

访客联动:支持访客系统邀约时录入车牌号,来访时若有空位可自动抬杆,实现智慧入园。


智慧办公,高效你我:金风科技智慧园区为员工提供便捷、高效、舒适的办公体验,通过智能考勤、智能会议室管理、共享工位管理、数字化办公软件等模块打造一个专属、安全、开放、智能的工作空间,联接团队、知识、设备、业务,快速获取资源和服务,提高个人办公与团队协同效率。


智慧安防,安心守护:金风科技智慧园区安防系统基于云计算和AI人脸识别技术构建的主动式智能化安防应用,实现由被动安防向主动安防的转变。通过智能化安防系统可为园区周界、内部道路、办公楼等重点区域提供全方位综合安防保障,最大程度的保障园区人员和资产安全。


智慧服务,如归体验:金风科技针对园区和外地来京员工打造一站式园区服务平台,通过在线商城可以查看、预订和购买食堂、超市、咖啡厅、打印店、宿舍、洗衣店等服务和商品,最大程度的整合多元资源,为园区创建在线生活服务系统,提升员工园区生活体验。


智慧健康

园区体质健康数据中心将传统的体检方式与创新的物联网、智慧可穿戴技术进行整合互补,对员工的各类健康数据进行实时测量、采集和监测,为每位员工提供个性化的健康指导建议和辅助医疗方案,同时配备13个体育俱乐部,有力提升员工健康和活力。

基于以上五大 “智慧模块”,金风科技亦庄智慧园区的“碳中和”实施路径主要包括确定碳排放边界、碳排放量预估、节能减排规划(包括基于智能微网的零碳电源解决方案和绿电交易)、实施碳核查以及实施“碳中和”等五个方面。

经测算,2020年,金风科技亦庄智慧园区整体温室气体排放量约为1,130万kg。其中:园区外购电力年产生二氧化碳约965万kg,占比达到85%;天然气使用年产生二氧化碳约125万kg,占比11%;汽油使用产生二氧化碳约50kg。除此之外,空调冷媒剂、CO2灭火器等逸散排放、污水处理过程的温室气体排放等各项占比均小于2%。

因此,部署可再生能源发电设备,实现园区绿色电力自发自用,对降低园区碳排放意义重大。同时,园区通过各项技术实现节能,提高能效,也对实现“碳中和”园区具有突出贡献。

在金风科技“碳中和”智慧园区,办公类建筑空调能耗占比最大,因此园区目前节能主要围绕空调系统进行,同时兼顾照明系统等。园区合理利用用电峰谷价差提升能效。金风科技自主设计的水蓄冷中央空调系统主要由制冷机组、循环水泵、冷却塔、蓄冷水罐(槽)及自控系统组成。空调通过水蓄冷,在用电低谷时段储存能量,在高峰时段循环释放能量,可节省30%~60%的用电;空调和照明通过传感器自动调节,控制开关,实现节能。

另外,金风科技的智慧能效技术,使园区实现水、电、气等能耗的数字化、可视化;金风科技自主研发的智能表计和能效管理平台,对园区水管网系统、天然气管网系统、配电系统、发电系统等实现实时监测,及时发现系统运行中出现的超额超限、故障以及跑冒滴漏等现象,并以显著标识和报警信息的方式推送给管理人员,直观了解到损耗情况,针对性提出建议报告,降低能耗损失。

除此之外,园区采取了建筑节能、空压机节能、电机节能、精确曝气节能等多样化节能措施,长期“化零为整”的节能效果明显,整体系统节能率达15%。

2020年,金风科技亦庄智慧园区依托节能技术和能效平台,年节约用电量达到60万千瓦时。最终,金风科技通过购买CCER(中国核证减排量 Chinese Certified Emission Reduction)对于园区生产生活总温室气体排放量进行核销,获得“碳中和”认证,国内首个可再生能源“碳中和”绿色智慧园区由此诞生。

三、 效果

经过多年的持续优化和调整,在“碳达峰”、“碳中和”目标的驱使下,金风科技亦庄智慧园区于2021年1月28日获得北京绿色交易所认证,成为中国首个可再生能源“碳中和”智慧园区。

2020年,金风科技亦庄园区总用电量为1,573万度,其中可再生能源年发电量达到4,820,000度,可再生能源发电比例达50%,使用绿电减少的总碳排放量达426万kg,节约费用超400万元。园区年均度电成本仅为 348.9元/MWh,比未使用可再生能源发电减少 291.1元/MWh。经调查统计,园区整体运营效率提高了30%,用户服务体验提升了30%,共减少了1,556万kg碳排放。

除此之外,通过“碳中和”智慧园区这个项目,金风科技参与编制了IEC的三项标准,即分布式电源、分布式智慧能源的三项标准,这也是国人首次参与IEC标准的起草,对今后在国内大面积地推广分布式的智慧能源奠定了一个标准和规范的基础。

目前,除了亦庄碳中和智慧园区,金风科技还陆续在江苏金风科技-江苏中车电机海上风电综合园区、河北张家口可再生能源产业研发生产基地、福建三峡海上风电产业园等地实施智慧园区建设,将“碳中和”园区的建设经验带到中国更多的产业园区,让更多的城市实现“碳中和”,为推动碳中和目标实现贡献力量。

主办单位:《中国企业家》杂志社