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智能家居的示范样板——北京华中园小区

        发布时间:2019-02-12        

在北京华中园小区里的楼房上,黑色的太阳能电池板引人注目。黑色代表了专业部门对真正智能生活的冷静思考。

  位于北京顺义的华中园小区,是国网北京市电力公司自主建设的首个智能电网示范工程。从远处看,小区里的楼房十分特别:屋顶、外立面铺满黑色的太阳能电池板,楼前楼后的灯杆上还有大大小小的风车在不停旋转。小楼门口的充电桩前,停着一辆黑色的电动汽车,一根看似输油管的电缆从充电桩里伸出,对准电动车的插座“充电口”进行充电。

  这个小区展示了未来的智能家居生活,诠释了这样一种理念:方便、舒适、环保的智能家居生活,建立在持续而深入的创新性之上。

  开创未来智能家居生活

  “你好!请输入密码确认身份。请选择控制设备:1窗帘、2空调、3音响、4加湿器、5热水器……”不论在工作单位还是外出度假,只要拨打电话接通家中的智能交互终端,即可实现对室内智能家电的远程控制。以智能电网为支撑的未来智能家居生活,在国网北京市电力公司的智能电网示范工程项目中得到全方位的展现。

  室内集中展示了电力光纤到户、电力线通信等先进的信息通信技术带来的多网融合、电网与客户双向互动及智能家居控制等智能用电的前沿理念。

  这些双向互动服务功能的实现,依靠的是在室内安装的双向互动服务系统模拟主站、通信通道、智能交互终端、智能用电设备。智能交互终端,具备用电信息管理、能效管理、家电管理及控制、家庭负荷分析、异常用电分析、水和气表集抄、家庭安防和信息服务等功能。可以对家庭用电的耗能情况进行分析,帮助人们改变不良习惯,指导科学用电。节能分析与建议,帮助人们在几种新能源利用过程中选择最优方式。此外,还有自助交费服务等用电服务功能和公用事业信息服务(市政、医疗)、商业信息服务(信息定制、信息定投)等增值服务功能。

  电力线通信技术和电力光纤到户等先进的信息通信技术带来的便捷,为智能互动提供了必要的通信主网资源,实现了对智能家电、交互终端的综合控制和利用,使居民生活品质更高。

  多种方式综合利用新能源

  智能小区的用电问题如何解决?华中园小区提供了一个创新性答案:把太阳能、风光互补、地热等全部纳入其中。

  太阳能光伏发电。智能电网示范工程中,住宅主楼和附楼的南、北坡屋顶安装了137块光伏电池组件,平均日发电量约70千瓦时,这些电能接入住宅的微电网系统,可用于电动汽车充电、地源空调系统以及家电负荷。多余电能经过能量管理系统(模拟系统)平衡后,可送到区域电网上。据测算,这套太阳能光伏发电系统,每年可减少用煤等能源发电产生的二氧化碳排放22.3吨左右,具有清洁、环保、舒适、快捷的效果。这种光伏发电及并网系统对应用环境要求较低,一般居民楼顶就能够满足安装和使用要求。

  风光互补路灯。房屋南侧的路灯也有特别之处,它的照明来自于太阳和风,即风光互补路灯照明供电系统。该系统是根据天气变化,利用太阳能和风能的互补性,通过太阳能和风能发电设备集成系统供电,白天储存电能,晚上通过智能控制系统实现路灯照明。

  冷热电联产。智能电网示范项目地下一层安装了一套10千瓦发电功率的国产集成冷热电联产机组,由燃气发电系统、燃气供应系统及电气系统和水系统等相应辅助系统构成。

  冷热电联产技术利用燃气实现了供电、调温作用,将制冷、制热及发电过程一体化。其产生的电能可供本户负荷使用;产生的冷、热能可供本户制冷、取暖备用。此外,在冷热电联产系统中还有备用电源,提高供电可靠性。

  地源热泵。在智能电网示范项目中安装了地源热泵系统,主要满足制冷、采暖需求。为充分满足调温需求,在示范项目的室外,还有机械钻孔共66个22米深,用于地埋管换热系统,以便吸纳足够的地热资源。少量电源即可满足地源热泵的工作需求,该系统启动后,可吸纳浅层的低位地热资源,转换为高位热能,从而满足供热和制冷需求。通过地源热泵消耗1千瓦的能量,可以得到4千瓦以上的热量或冷量,与传统系统比较节能50%~65%。

  储能系统。在示范展示项目地下一层,有储能电池及控制设备。储能系统利用锂蓄电池作为储能电池组,一方面可以储存太阳能光伏发电系统所发出的电能,也可在夜间低谷时段储存电能;另一方面可以与太阳能光伏发电系统一起给用户供电,起到平衡负荷的作用。

  储能系统通过功率检测仪、逆变器等设备,准确判断电网负荷情况和峰谷电价,从而分时段调整,选择储存和释放电能的时间。通常在电网负荷小、电价低时进行储能,在电网负荷大、电价高时释放电能。

  智能微网系统。在国网北京市电力公司智能电网示范项目中,首次实现了微电网管理系统的应用,作为该示范项目的核心,微电网管理系统以分布式电源做支撑,以电网电源做供应,利用储能系统存储多种电源电能,并通过多电源管理系统对多种电源进行优化配置,灵活供电,平衡负荷。

  此外,微电网系统还会确保供电可靠性。如果电网电源突然切断,微网系统则会迅速改为由蓄电池和太阳能一同供电,当电源能力小于负荷时,系统自动断开次要负荷,保证重要负荷持续供电。必要时,系统还会自动启动冷热电联产发电机,为重要负荷供电。

来源:《亮报》


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