白墻黛瓦，流水潺潺，歷史底蘊(yùn)深厚的蘇州總讓人流連忘返。在古樸的蘇州同里古鎮(zhèn)旁邊，一個嶄新的新能源小鎮(zhèn)格外引人注目。11月7日，記者實(shí)地探訪剛落成不久的同里綜合能源服務(wù)中心，體驗(yàn)了15項(xiàng)世界領(lǐng)先的能源創(chuàng)新示范項(xiàng)目，深入領(lǐng)略了清潔低碳、安全高效、綠色智能、互動共享的未來城市能源系統(tǒng)。同里綜合能源服務(wù)中心的誕生反映了國家電網(wǎng)有限公司在能源變革上的積極努力，引領(lǐng)著城市能源變革和人們智慧生活的新方向。

清潔電能為古鎮(zhèn)注入生機(jī)

煙雨蒙蒙，撐一把雨傘，走在蘇州同里的弄堂，感受著千年姑蘇的神韻。

古語云“上有天堂，下有蘇杭”，蘇州不但風(fēng)景秀美、底蘊(yùn)深厚，而且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、潛力巨大。據(jù)了解，2017年，蘇州實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值1.73萬億元，位居全國城市第七位，在全國地級市中，多年來經(jīng)濟(jì)總量穩(wěn)居第一位。快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)意味著高能耗。以用電為例，蘇州陸地上平均用電負(fù)荷密度為5290千瓦/平方千米，超過上海，居全國城市之首。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，蘇州能源變革的需求極其迫切。

在同里古鎮(zhèn)附近3公里的地方，出現(xiàn)了一個嶄新的小鎮(zhèn)——同里綜合能源服務(wù)中心。10月中旬，同里綜合能源服務(wù)中心中的微網(wǎng)路由器、“三合一”電子公路等15項(xiàng)世界領(lǐng)先的能源創(chuàng)新示范項(xiàng)目投運(yùn)，帶領(lǐng)人們開啟未來城市之旅。

“城市發(fā)展需要低能耗、高效率的能源供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)多種能源的互補(bǔ)協(xié)同供應(yīng)，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系是必經(jīng)之路。”江蘇蘇州供電公司能效管理與市場拓展技術(shù)專職朱明杰站在各種發(fā)電裝置前介紹說。

在同里綜合能源服務(wù)中心，樓頂上的光伏板、樓宇窗戶上的光伏幕墻、白色的垂直軸發(fā)電風(fēng)機(jī)、高溫相變光熱發(fā)電裝置等源源不斷地將太陽能、風(fēng)能轉(zhuǎn)化為清潔的電能、熱能，供給著中心的正常運(yùn)行。

“蘇州不靠近海邊、山脈，風(fēng)力并不大，因此我們沒有選用一般的大風(fēng)車似的風(fēng)機(jī)，而是選用垂直軸低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可以最大限度地利用各個方向的風(fēng)能，轉(zhuǎn)化為清潔的電能。”朱明杰說。同樣，蘇州的光照資源也不豐富，為了最大限度地利用太陽能，高溫相變光熱發(fā)電裝置在這兒應(yīng)運(yùn)而生。它就像是一個巨型的太陽灶，將陽光匯聚，然后加熱介質(zhì)液體。“傳統(tǒng)的光伏發(fā)電對低密度的太陽能轉(zhuǎn)化效率很低，造成資源浪費(fèi)，高溫相變光熱發(fā)電裝置可以用低密度的太陽能加熱液體，再通過液體蒸發(fā)推動汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，同時還能將收集的熱能儲存在介質(zhì)中，用于供暖，實(shí)現(xiàn)了光、電、熱的綜合利用，大幅提升清潔能源利用效率，比傳統(tǒng)能效提高15%。”國網(wǎng)江蘇省電力科學(xué)研究院黃地博士介紹說。從今年4月開始，黃地寸步不離地守著高溫相變光熱發(fā)電裝置，認(rèn)真地用無人機(jī)記錄著它的成長，他開心地說：“現(xiàn)在我的光熱寶寶終于養(yǎng)成了，以后它還有大發(fā)展呢!”

新能源發(fā)電具有間歇性大、波動性大的特點(diǎn)，這時儲能便顯得格外重要。同里綜合能源服務(wù)中心開發(fā)了壓縮空氣儲能技術(shù)，在用電低谷時，利用多余的電能壓縮空氣，將空氣液化，將電能轉(zhuǎn)化為空氣勢能進(jìn)行存儲，在用電高峰時，再將空氣勢能釋放，通過推動汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，轉(zhuǎn)化為電能。液化和汽化都伴隨著放熱和吸熱，就好比是一個小空調(diào)。利用這兩種特性，“壓縮空氣儲能”還具有可供冷、供暖以及凈化空氣的功能。國網(wǎng)江蘇省電力科學(xué)研究院新能源專職柳丹介紹說：“傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能需要在礦洞進(jìn)行，但我們研發(fā)的液化空氣儲能技術(shù)對地理選址沒有要求，這種方式可以在城市中大規(guī)模推廣。”

在同里綜合能源服務(wù)中心，由光、電、熱、冷構(gòu)成的綜合能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，滿足了用戶多種用能需求，在這里，清潔的能源得到大規(guī)模的利用，整個小鎮(zhèn)充滿朝氣與活力。

綠色理念開啟宜居生活

在同里綜合能源服務(wù)中心，一條“不停電的智慧公路”吸引著來客們的目光，深藍(lán)色的無人駕駛游覽車載著游人，在這條公路上歡快地奔跑。這條電子公路全長約500米，寬3.5米，集路面光伏發(fā)電、動態(tài)無線充電、無人駕駛于一體，是世界上最長的電子公路。

11月7日下午4點(diǎn)，記者在同里綜合能源服務(wù)中心體驗(yàn)無人駕駛游覽車，車子平穩(wěn)舒適，從車內(nèi)的監(jiān)控終端上可以看到當(dāng)前光伏發(fā)電功率、當(dāng)天發(fā)電量、本車無線充電功率、車內(nèi)電磁輻射量、車外電磁輻射量等，當(dāng)時車內(nèi)電磁輻射量為0.01微特，遠(yuǎn)小于國際標(biāo)準(zhǔn)限值27微特。

江蘇方天電力技術(shù)有限公司技術(shù)專職楊慶勝介紹：“電子公路采用新型透明混凝土柔性材料，承重能力達(dá)50噸以上。無人駕駛車采取磁場諧振耦合傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能無線傳輸，動態(tài)無線充電效率達(dá)到85%。”楊慶勝進(jìn)一步介紹，電子公路還有融雪功能，但融雪的溫度以及磁場傳輸產(chǎn)生的熱量都必須及時散掉，否則會影響光伏板的正常運(yùn)行，這都需要先進(jìn)技術(shù)作支撐。

記者了解到，無人駕駛車還實(shí)現(xiàn)了APP叫車功能，根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)，無人駕駛車可以自動抵達(dá)乘客所在地并打開車門等候。可以預(yù)見，智慧交通解決了電動汽車?yán)m(xù)航的后顧之憂，未來將讓人們出行越來越便捷。

在電子公路旁邊，綠色充換電站可以為公交車、家庭乘用車隨時充電。當(dāng)車輛進(jìn)入充換電站，站內(nèi)機(jī)器人會迅速地提供換電服務(wù)，通常公交車需要6~8分鐘，家庭乘用車僅需不到3分鐘。如此方便的充換電技術(shù)，為未來城市的綠色出行提供了有力支持。

除了綠色出行，能源消費(fèi)也圍繞綠色理念，開啟人們的宜居生活。在同里湖嘉苑小區(qū)，中國首個被動式建筑改造完成。之所以稱為“被動式建筑”，是因?yàn)橥ㄟ^對建筑本身的高科技改造，可以最大限度地降低建筑對主動式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴。從外觀上看，這座建筑并沒有什么不同，然而進(jìn)門之后，便不禁眼前一亮。11月8日的蘇州陰雨綿綿，空氣陰冷，而被動式建筑室內(nèi)卻保持著20攝氏度的恒溫，空氣清新，絲毫沒有讓人感覺到它是剛剛完成裝修的房子。智能語音音響、能控制電器的鏡子、能控制廚房電器的冰箱等都讓人感覺科技感十足。

蘇州天氣多變，梅雨天氣、夏季高溫、冬季濕冷都讓人體極其不適，被動式建筑圓滿解決了這些問題。江蘇蘇州新豐綜合能源服務(wù)有限公司總經(jīng)理龔海華說：“被動式建筑采用了外保溫、裝配式建材裝修、光伏瓦與建筑一體化安裝等多項(xiàng)技術(shù)，改造之后的住宅通過高效新風(fēng)系統(tǒng)和低功率供暖制冷設(shè)備相配合，滿足室內(nèi)恒溫恒濕的要求，綜合能效較改造前提升40%，建筑節(jié)能率達(dá)到90%以上，實(shí)現(xiàn)了建筑自發(fā)自用發(fā)電的‘零能耗’效果。”龔海華介紹，現(xiàn)在建筑頂上采用光伏瓦發(fā)電，每天可以發(fā)電30千瓦時，而屋內(nèi)每天用電不到10千瓦時，光伏發(fā)電不僅滿足了房屋的正常生活，余下的電量還可以賣給電網(wǎng)或者做充電樁儲能，最大限度地提高了能源的利用率。

這樣低能耗的建筑改造成本是不是很高呢?龔海華解除了記者的顧慮，他說：“被動式建筑每平方米改造成本為1500元，特別適合學(xué)校、養(yǎng)老院等集中推廣，有利于為人們打造舒適智能的生活。”

智慧能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能源高效利用

未來社會將是低能耗的電氣化社會，這需要智慧的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)作支撐。在同里綜合能源服務(wù)中心的能源互聯(lián)網(wǎng)“指揮部”，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了冷熱電多種能源資源的協(xié)調(diào)配置，通過對電網(wǎng)端、電網(wǎng)運(yùn)輸端和用戶負(fù)荷端三方的監(jiān)測、分析、智能判斷，讓電網(wǎng)運(yùn)行得更聰明、更安全。

據(jù)了解，在發(fā)生電網(wǎng)預(yù)警時，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)可以按需調(diào)節(jié)可中斷負(fù)荷，減少對工商業(yè)運(yùn)行、居民生活的不利影響，并及時處理故障，完美解決電力故障，大幅度提高供電可靠性。

而作為整個同里綜合能源服務(wù)中心的核心部件，微網(wǎng)路由器是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，負(fù)責(zé)中心全部電能的中轉(zhuǎn)。柳丹說：“微網(wǎng)路由器就像能源‘立交橋’，實(shí)現(xiàn)多種電壓等級與交直流電源之間的自由變換。微網(wǎng)路由器有四個雙向可控端口，10千伏為并網(wǎng)端口，±750伏直流、±375伏直流和380伏交流3個端口構(gòu)建起整個中心的交直流配電網(wǎng)。比如光伏發(fā)電是直流電，在傳統(tǒng)模式下，需要經(jīng)過交直流多次轉(zhuǎn)換才能被家用電器使用，而通過微網(wǎng)路由器，可以實(shí)現(xiàn)分布式電源與家用電器直接連接，降低能源轉(zhuǎn)化消耗，提高能源利用率。”

談起微網(wǎng)路由器對整個同里綜合能源服務(wù)中心綜合能效的影響，柳丹自豪地說：“我們構(gòu)建的以微網(wǎng)路由器為核心的交直流配電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中心清潔能源消納100%，綜合能效提升6%。”

江蘇蘇州供電公司基建部土建工程管理專職黃曉暉負(fù)責(zé)此次同里綜合能源服務(wù)中心的基建工程，黃曉暉從業(yè)20多年，大大小小的變電站建過100多個，但此次同里綜合能源服務(wù)中心的建設(shè)任務(wù)是他多年來遇到的最大挑戰(zhàn)。“看著這么多高科技從實(shí)驗(yàn)室搬到地面上，我感覺非常自豪，也相信同里的經(jīng)驗(yàn)可以推廣到更多城市中去。”黃曉暉感慨道。

在同里綜合能源服務(wù)中心的展示中心，記者通過大屏幕看到了未來能源互聯(lián)網(wǎng)與人們生活的密切聯(lián)系。未來，每個人都可以與電網(wǎng)產(chǎn)生友好互動，電動汽車可以為電網(wǎng)補(bǔ)電，工業(yè)生產(chǎn)、家庭用能、儲能等可以根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷來調(diào)節(jié)，以電為核心、電網(wǎng)為平臺的多能互補(bǔ)能源利用模式讓人充滿期待。

同里綜合能源服務(wù)中心是國家電網(wǎng)有限公司推動能源變革，構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的重要實(shí)踐，它建成后，整體構(gòu)成了“電網(wǎng)為平臺、再電氣化為核心、多能協(xié)同互補(bǔ)”的新型區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)。可以預(yù)見，未來以同里綜合能源服務(wù)中心為樣板，更多的智慧小鎮(zhèn)將在中國各地扎根，打造中國引領(lǐng)國際能源變革的創(chuàng)新示范。