4月8日，在江蘇南京，江北綜合能源服務(wù)站已經(jīng)開始當(dāng)天緊張的施工作業(yè)，一根根樁基被深深打入地下。江北綜合能源服務(wù)站是國網(wǎng)江蘇省電力公司建設(shè)的我國首個(gè)包含了變電站、儲(chǔ)能電站、電動(dòng)汽車充電站、光伏電站和數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的城市智慧能源綜合生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，將規(guī)劃探索采用變電站+儲(chǔ)能站+光伏充電站+數(shù)據(jù)中心的方式建設(shè)運(yùn)營，以實(shí)現(xiàn)能源、數(shù)據(jù)的融合共享，滿足用戶多樣的用能需求。


新的城市能源生態(tài)系統(tǒng)中，能量可以實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng)。國網(wǎng)江蘇電力供圖


江北智慧能源綜合體效果圖。江蘇南京供電公司供圖

在江蘇南京，長江天塹將六朝古都一分為二，長江以北，被當(dāng)?shù)厝朔Q之為“郊區(qū)”。在過去，因長江的阻力，江北地區(qū)技術(shù)水平低下，經(jīng)濟(jì)落后；如今，天塹變通途，筑巢引鳳的江北新區(qū)變身為江蘇省的“智造”新高地。

4月8日，記者穿越長江隧道，驅(qū)車30分鐘后，來到江北新區(qū)的龍王山北側(cè)，這里正在建設(shè)江北新區(qū)智慧能源物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)。未來，示范區(qū)建成后，江北新區(qū)的單位GDP能耗將降低至0.45噸標(biāo)煤/萬元以下，核心區(qū)供電可靠率達(dá)到99.999%，年均停電時(shí)間小于5分鐘，將成為綜合能效指數(shù)最高的國家級(jí)新區(qū)。

在這個(gè)智慧能源物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)工地上，江北綜合能源服務(wù)站已經(jīng)開始當(dāng)天緊張的施工作業(yè)，一根根樁基被深深打入地下。這座包含了變電站、儲(chǔ)能電站、數(shù)據(jù)中心等的智慧能源綜合體將在今年年底建成，屆時(shí)，將成為國內(nèi)首個(gè)城市能源綜合體。這里將探索傳統(tǒng)電網(wǎng)與新型泛在電力物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的深度融合，將徹底改變傳統(tǒng)的城市電力能源生產(chǎn)消費(fèi)模式，讓用戶享受到更經(jīng)濟(jì)、更高效、更綠色、更安全的能源供應(yīng)。

建設(shè)我國最大的城市“蓄電池”，讓“退役電池”重新上崗

翻開江北綜合能源服務(wù)站的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，白色“格子間”一排連著一排。這些“格子間”雖然不起眼，但它們小小的身體里面蘊(yùn)含著滿滿的能量，將成為我國最大的電化學(xué)儲(chǔ)能電站。

據(jù)了解，這個(gè)正在建設(shè)的儲(chǔ)能電站最大充放電功率將達(dá)13.088萬千瓦，總存儲(chǔ)容量26.86萬千瓦，儲(chǔ)存的電能相當(dāng)于一個(gè)25萬千瓦的發(fā)電廠一個(gè)小時(shí)的發(fā)電量，夠130個(gè)家庭用上一年。

電能作為清潔的二次能源，一直以來無法大量存儲(chǔ)，必須即發(fā)即用。儲(chǔ)能電站是優(yōu)質(zhì)、可靠的毫秒級(jí)控制響應(yīng)資源，它就像一個(gè)大型的充電寶，在電力充裕時(shí)候充電，在電力出現(xiàn)缺口的時(shí)候放電。根據(jù)測(cè)算，江北儲(chǔ)能電站建成后，可在每天用電高峰期間提供電量50萬千瓦時(shí)，滿足22萬居民生活用電。此外，該儲(chǔ)能電站還能發(fā)揮調(diào)峰調(diào)頻、負(fù)荷響應(yīng)、黑啟動(dòng)服務(wù)等作用，緩解用電高速發(fā)展與電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展帶來的供需矛盾。

江北儲(chǔ)能電站還有一個(gè)亮點(diǎn)：國內(nèi)首個(gè)梯次利用。梯次利用是指將新能源汽車等淘汰下來的“退役電池”進(jìn)行返廠維修，達(dá)到可利用標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行循環(huán)使用，有助于大幅提升儲(chǔ)能電池的經(jīng)濟(jì)性。

據(jù)了解，江北儲(chǔ)能電站共利用“退役電池”總?cè)萘繛?.5萬千瓦時(shí)，其中包含磷酸鐵鋰電池4.5萬千瓦時(shí)、鉛酸電池3萬千瓦時(shí)。此外，該站還建設(shè)了鋰電池儲(chǔ)能電站，容量達(dá)19.36萬千瓦時(shí)，梯次利用和鋰電規(guī)模均為國內(nèi)之最。

該儲(chǔ)能電站也將應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)，不僅能獲取電池?cái)?shù)據(jù)、分析電池健康狀態(tài)，還能及早發(fā)現(xiàn)電池壽命狀態(tài)和潛在缺陷，最大限度地發(fā)揮每一個(gè)電池的存儲(chǔ)能力。

“多站合一”，每一個(gè)用電戶都可以變成一個(gè)虛擬電廠

不只有儲(chǔ)能電站，在這個(gè)4萬平方的土地上，還同時(shí)建設(shè)了220千伏的城市樞紐變電站、電動(dòng)汽車的充換電站、屋頂光伏發(fā)電站和一個(gè)大數(shù)據(jù)中心。這樣復(fù)雜的能源綜合體，不是硬件的簡(jiǎn)單集成，而是通過互聯(lián)網(wǎng)思維來改變現(xiàn)有的城市供電模式和能源生態(tài)，更好地服務(wù)城市發(fā)展，滿足未來用戶的多元化用能需求。

今年3月初，江北儲(chǔ)能站開工建設(shè)的同時(shí)，220千伏的城市樞紐變電站和電動(dòng)汽車充換電站也開始施工。變電站作為傳統(tǒng)電站的主要功能兼容在城市能源綜合體中。與之配套的還有一座電動(dòng)汽車充換電站，建成后,電站附近的電動(dòng)汽車用戶可以隨意進(jìn)入園區(qū)充換電。

“傳統(tǒng)的城市電網(wǎng)，是從大電網(wǎng)取電、降壓，把電送到千家萬戶，是單向傳輸。我們打造的這個(gè)新的城市智慧能源生態(tài)系統(tǒng)，就變成了交互的了，它既可以生產(chǎn)能源，比如光伏發(fā)電，又可以儲(chǔ)存能源、供應(yīng)能源，還可以通過大數(shù)據(jù)分析，更高效、更經(jīng)濟(jì)地調(diào)配和使用能源。”國網(wǎng)南京供電公司發(fā)展部高級(jí)工程師周恒俊說。

據(jù)悉，這個(gè)城市能源綜合體將在今年年底建成投運(yùn)。屆時(shí),更多的風(fēng)電、光伏等清潔能源可以存起來，供城市隨時(shí)取用；每一臺(tái)電動(dòng)汽車，都可以成為城市移動(dòng)的充電寶；每一個(gè)用電戶都可以變成一個(gè)虛擬電廠，能量實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng)。

大數(shù)據(jù)連接電源、電網(wǎng)和用戶，體現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)涵

預(yù)測(cè)用電負(fù)荷，平衡光伏電站、儲(chǔ)能電站、變電站負(fù)荷，提高電能利用效率……未來，能源大數(shù)據(jù)還將在這里大顯身手。

國網(wǎng)江蘇電力發(fā)展部主任許海清告訴記者，后期建設(shè)的數(shù)據(jù)中心站是江北智慧能源生態(tài)系統(tǒng)的最大特色之一，它能存儲(chǔ)、分析、利用電力物聯(lián)網(wǎng)采集到的海量數(shù)據(jù)，全面支撐能量在城市能源系統(tǒng)中雙向流動(dòng)。

“大數(shù)據(jù)是今后很重要的資源，有了大數(shù)據(jù)，可以建立數(shù)軸進(jìn)行分析。”國網(wǎng)南京供電公司發(fā)展策劃部副主任肖晶認(rèn)為，能源大數(shù)據(jù)可為政府提供一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“晴雨表”，可以為用戶推薦最經(jīng)濟(jì)節(jié)能的用電方案；從內(nèi)部管理角度，大數(shù)據(jù)中心的建立還可提高電網(wǎng)管理和服務(wù)水平。

據(jù)悉，江北綜合能源服務(wù)站會(huì)成為具備源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)等特征的能量雙向有序流動(dòng)的能源樞紐，以及為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算、云邊協(xié)同提供基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)樞紐。“這是建設(shè)‘三型兩網(wǎng)’、實(shí)現(xiàn)‘兩網(wǎng)融合’的示范舉措。”許海清介紹，屆時(shí)，電源、電網(wǎng)、用戶以及儲(chǔ)能側(cè)信息系統(tǒng)將被連接起來，相互配合，協(xié)同聯(lián)動(dòng)，共同抵御外界對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的干擾，體現(xiàn)了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)涵。