編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標下的智慧方案與行業機遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業委員會、中國能源網主辦，陜西分布式能源股份有限公司聯合主辦。會上，北燃能源技術研發部經理助理、高級工程師滕小果發表了“‘多能協同，智能耦合’--打造綠色能源解決方案”的主旨演講。

以下內容根據大會演講實錄進行整理。

滕小果：各位領導，各位同仁，我叫滕小果，來自北京燃氣能源發展有限公司，今天和大家分享的題目是，多能協同，智能耦合--打造綠色能源解決方案。

我的分享包括三個部分，首先簡單介紹一下我們企業。我們是北京燃氣集團的全資子公司，北京燃氣集團成立于1958年，到現在已經有60多年的歷史，主要負責的是北京市天然氣投資、建設和運維，2020年天然氣的銷售量169億立方米，營收428億元，利潤總額40億元，資產規模825億元。北京市是國內最大的耗資源城市，僅次于莫斯科，位居世界第二。2017年集團董事長李愛蘭女士當選國際燃氣聯盟2022-2025年任期主席。

北京燃氣能源發展有限公司是燃氣集團的全資子公司，成立于2011年12月，主要定位是區域清潔能源服務商，可以提供從規劃、設計、投資、建設、運維一體化商務模式。為用戶提供供熱、供冷、供電服務，公司打造的是以燃氣綜合利用為核心，多能源耦合的綜合能源系統，同時才有智慧能源管理，實現區域能源的統一調動和管理。我們公司現在堅持的是深耕北京，布局全國發展戰略，從右下角的圖上可以看到，橙色的部分是現在有項目的城市和省份。"十四五"期間我們計劃投資100億元，主要拓展燃氣耦合、光伏、熱泵、分布式可再生能源等等業務類型。

經過十年的發展，公司已經簽約面積3800萬平米，總投資32億，已經實現了燃氣供熱、燃氣三聯供、熱泵、續能、光伏、分布式和燃氣耦合等等清潔能源技術落地。下面簡單介紹六個典型項目。

第一，雄安新區容東片區綜合能源項目，我們采用的是燃氣三聯供、地熱和光伏，以及儲能相耦合的能源形式，可再生能源利用率可以達到39%。

第二，今年剛開源的環球影城項目，采取的三聯供、冰蓄冷和自然冷卻耦合的能源形式，這個項目主要特征是保證了四度的穩定低溫供冷，保障大負荷的快速響應，滿足用戶定制化的需求。

第三，南京信息工程大學冷熱項目，這個項目主要是開創了南方集中供暖先例，采用的是余熱利用。

第四，中石油創新基地數據中心項目，這個項目是采用三聯供耦合自然冷卻能源形式，24小時不間斷的為數據中心攻關電和供冷。

第五，陜西寶雞冷熱項目，這個項目主要采用的是地源熱泵結合輔助熱源能源形式，目前是全球第二大單體地源熱泵項目，目前項目住地是綠色三星建筑。

第六，北京雁棲湖能源中心項目，這個項目采用的是燃氣三聯供與分布式光伏耦合能源供應形式。

接下來介紹技術發展路徑和落地措施。為了響應碳中和目標，我們提出了以系統節能為基礎，以超低碳耦合系統為過度，以零碳能源應用為目標的碳中和路徑。首先按照高碳、低碳、超低碳順序，實現清潔能源替代，同時我們要對建筑本身做好綠色建筑節能改造，供能系統要做好提質增效。更為重要的是要大力發展可再生能源耦合天然氣儲能等超低碳能源系統，來實現系統節能減排，最終實現零碳能源替代，實現碳中和。

我們發展路徑和落地措施可以概括為技術理念、技術核心和技術體系三個部分。首先介紹技術理念，也就是多能協同、智能耦合，這是利用綜合能源技術，依托互聯網+信息化手段，以燃氣作為基礎能源保障，優先利用可再生能源，并與各種新能源技術實現可持續低碳化、人性化、共享化區域能源供應，這種技術理念可以帶來五個方面的優勢。

第一是能夠提高能源供應的安全性和可靠性，為可再生能源利用率提升提供基礎保障，這是因為我們是以天然氣作為基礎保障能源，可以彌補可再生能源不連續、不穩定的這些問題，提高整個能源系統的安全和可靠性。第二針對大型區域可以實現統一規劃、分布實施，進行分布式、組團式能源開發和供應。第三耦合源網荷儲，可以提高系統能效，實現社會效益、經濟效益等多重效益。第四配置了智能化能源管理平臺，可以實現負荷預測和智慧運行，同時在"3060"的大背景下，碳交易平臺也是未來的重要發展方向。第五我們可以提供整體式規劃、設計、投資、開發、建設、運營以及維護一體化商業模式，提供交鑰匙工程，即將全方位的整合。技術形式可以有煤改清潔能源，提升系統能效，能源積極利用，太陽能、光伏、地源熱泵、多能源耦合技術等等。

接下來是兩大基礎核心能力，也就是規劃整合能力和智慧運營能力。所謂規劃整合能力，也就是從商務模式上進行整合，就可以提供規劃、設計、投資、開發、建設、運營，以及從這幾種里面挑幾種所進行的商務模式靈活創新和改造。第二種整合是基礎措施整合，也就是通過整合能源公司三級三冊一體系的基礎措施，可以整體提高系統能效。再一個是行業資源整合。

第二個重要的核心能力是智慧運營能力，它主要包括智慧調度、智慧管理和能源交易，我們還提出了一套技術體系作為支撐，也就是三級三冊一體系，三級也就是北燃能源資助研發的智慧能源管控體系及我們搭建了三級能源管理平臺，通過它可以靈活的切換綜合能源系統的多種模式，提升綜合能效，也可以從技術上保證能源站能夠減人值守，甚至是無人值守，降低人工成本。

另外通過平臺的支撐，可以合理地確定運行指標，不斷地優化投資方案。三冊也就是我們所做的業務開發手冊、工程管理手冊、運營安全手冊，可以針對項目全周期開發、建設、運營三個專業領域全方位的指導。

一體系是指項目全生命期的指標體系，它是貫穿項目全周期的依據和標準，在項目開發階段，我們要鎖定項目的定位和商務模式，制定經濟、環保、科學、高標準的指標體系。在實施階段是以既定的指標體系為目標，嚴格設計選型、采購和驗收。在運營階段，我們再分解指標，指導生產和運行。最后對項目進行評價反饋的階段，就依托于智慧能源管理平臺，可以監督每個指標的實現。

最后，我給大家重點介紹低碳綜合能源系統的案例，也就是北京城市副中心六號站的情況。北京城市副中心六號站，我們所采用的健康目標跟前面的技術理念是相互呼應的。

一是采用多能協同，智能耦合的綜合能源技術，使清潔能源利用率達到100%，可再生能源利用率超過40%。

二是實現分布式組團式的能源開發和供應，組建區域內冷、熱、電一體化的微能網，實現能源的雙向互動。
三是建設能效機房。

四是打造智慧化的能源運營管理交易平臺，完成數據的實時監控，系統的自動控制和信息化調節，及時告警、提醒等技術，實現無人值守乃至少人值守的能源中心。

五是構建一體化的商務模式，實現項目整體的規劃、設計、投資、開發、建設、運營，全方位的整合，優化能源供應結構，提升整體的能效。

項目的技術方案是以燃氣三聯供為基礎能源保障，有限利用地熱，也就是地源熱泵和儲能系統，并且有鍋爐和電制冷進行調峰。功能面積是56.56萬平米，冷負荷37.46兆瓦，熱負荷18.34兆瓦。

接下來我們以冬季供暖為例介紹一下這個項目的供應系統。冬季的供熱主要分為四個系統：地源熱泵系統、燃氣三聯供系統、儲能水池蓄能系統、燃氣鍋爐調峰系統。四個系統通過混合之后，向各個地塊供應低溫的熱水。這樣供應流程充分展現了能源的梯隊利用，對于一千二百度的高溫優先用來發電，發電之后的高溫煙氣大概有四百五十度，我們是通過余熱機降低到一百二十度來供暖和供冷。

一百二十度的煙氣經過冷凝之后，于地源熱泵低溫側的熱水進行換熱，一方面可以把煙氣降低到三十度，實現消白和深度余熱回收；另一方面可以有效地避免地源熱泵保護的問題，提升地源熱泵的效能，大概能提升3%-5%。

接下來從數據上來看能效提升的效果，我們將耦合能源系統和單純使用地源熱泵系統供熱相比。對于同樣100份的燃料，耦合系統可以產生202份的熱，而單純使用地源熱泵僅能夠提供138份的熱，從這個方面來看，能效提升了46%。

由于整個綜合能源系統由地源熱泵、燃氣三聯供、儲能和調峰系統構成，系統相對復雜，所以我們需要匹配智能化的手段來實現多能協同，智能耦合。針對于北京城市副中心六號站的項目，我們對夏季和冬季提供了25種運行模式，這25種運行模式在不同時段，不同負荷條件下，它的綜合能效和單位的供能成本都是不一樣的。我們可以根據實際的需求來進行靈活的選擇，選擇可以基于自由化的算法，基本的流程是提前一天或者提前幾個小時，由平臺軟件進行負荷預測。

根據最優經濟模式或者是最優可再生能源利用率來制定運行策略，下發表單給自控系統。自控系統進入到表單之后，就把它分解成溫度調節這些控制變量進行執行，執行之后再將能耗和成本信息反饋給平臺軟件，實現優化調度。最終平臺軟件根據反饋結果，持續優化最優化的數據模型，使理論結果和實際趨于一致。

在這里說一下我們實現優化調度和負荷預測是基于仿真系統和智慧能源管理平臺，這兩者是一起聯合打造了數字雙胞胎系統。利用這種數字雙胞胎系統可以在線模擬不同情況下，能源站的運行策略，輔助二級平臺，實現平臺策略庫數據相互交互、共享，兩者相互驗證，相輔相成。

仿真系統還具備教練培訓功能，項目人員通過該項功能可以快速地認識能源站的系統設備，了解系統的動態特性，熟練各種工況。這是我們構建的整體指標體系，有四級。如今在六號站上實現了一次綜合能效是2.36，清潔能源利用率是100%，可再生能源利用率是41%，系統節能率達到了29%。

最后，我們用五個關鍵詞來總結打造的超低碳綜合能源系統，也就是節能、低碳、經濟、安全、智慧。節能是節能率達到29%，低碳是可再生能源利用率達到41%，減排率達到26%，經濟方面可以為用戶提供優惠的能源價格，安全方面是具備多重的能源保障。