随着物联网、大数据、人工智能等数字技术与能源系统的深度融合,智能城市的能源体系正在从传统的“供能用能”单向模式,转向“源网荷储协同、多能互补联动”的智能化生态,各类落地的应用场景正在让城市能源利用更高效、更低碳、更安全。
社区智慧能源管理是距离普通居民最近的应用场景,打通了居民侧的能源微循环。如今不少智能社区已经搭建了户用光伏、储能装置与社区电网的联动系统,居民家屋顶光伏发的电除了自用,富余电量可以自动上传至社区储能站或者并网售卖;系统还能根据实时电价、电网负荷情况,自动调节居民家中的电热水器、智能空调、电动汽车充电桩等设备的运行时段——比如在夜间电价低谷时段自动启动储热、充电,在用电高峰时段暂停非必要高功率设备,既帮居民降低了用电成本,也缓解了电网的峰谷差压力。部分社区还实现了公共照明、电梯、绿化灌溉等公共设施的能耗实时监测,异常耗能自动预警,公共区域能耗平均可降低20%以上。
产业园区综合能源服务场景,是工业侧能效提升的核心载体。针对工业用能占比高、用能结构复杂的特点,智能城市的产业园区普遍搭建了综合能源管理平台,将园区内的分布式光伏、余热回收装置、储能电站、充电桩等设施统一调度。比如工业园区的生产企业产生的工业余热,可以通过管网输送到园区办公楼、宿舍用于供暖制冷,减少化石能源消耗;平台还可以根据电网的调峰需求,主动向园区内的高耗能企业发出柔性负荷邀约,在不影响核心生产的前提下调整非关键工序的用电时间,企业可获得相应的电费补贴,实现电网和企业的双赢。此外,能碳一体化管控功能还能自动统计不同企业的能耗、碳排放数据,为企业定制节能改造方案,帮助园区降低整体碳排放水平。
城市级智能电网调度场景,是全城能源供应安全稳定的核心保障。智能城市搭建的市级能源调度中枢可以整合全市范围内的集中式光伏、风电、储能电站、可调负荷等资源,实现全品类能源的动态统筹。比如在极端高温、寒潮等用电高峰时段,系统可以快速梳理出可调节的工商业负荷、公共设施负荷资源,优先保障居民生活用电;如果电网出现线路故障,系统可以通过传感器的实时数据在3分钟内定位故障点,自动隔离故障区域并调配周边备用电源供电,用户平均停电时间可缩短80%以上。同时调度系统还可以对接跨区域能源传输网络,最大限度消纳外地输入的风电、光电等清洁能源,降低城市的化石能源依赖。
交通智慧能源补给场景,适配了新能源车普及的全新需求。随着城市新能源汽车保有量持续上升,智能充换电网络已经成为智能城市能源场景的重要组成部分。目前不少城市的充换电系统已经和城市交通导航平台打通,车主在出行时可以实时获取周边充电桩的空闲状态、实时电价信息,系统会根据车主的行程规划自动推荐顺路的高性价比充电点位;光储充一体化充电站还可以利用场站顶部的光伏发电+储能装置,优先使用清洁电力为车辆供电,降低充电成本的同时减少碳排放。在港口、机场等特殊区域,智能岸电系统、电动作业车辆的调度系统也已经落地,船舶靠港时自动接入岸电替代柴油发电,机场的电动摆渡车、叉车在闲置时段自动错峰充电,大幅降低了交通领域的能耗和排放。
这些分散的能源应用场景并不是独立运行的,未来随着数字技术的进一步迭代,不同场景的能源数据将实现互联互通,构成覆盖全城的智慧能源网络,既可以为城市的双碳目标落地提供支撑,也能为居民、企业带来更经济、更可靠的用能体验,为智能城市的长效运行筑牢能源底座。
本文由AI大模型(Doubao-Seed-1.6)结合行业知识与创新视角深度思考后创作。