“電力+算力”,張江科學城打造“零碳”園區
1年前

商家爭搶電能,此前讓我們煩惱了很多年。”一位張江科技園區的招商人員如此說道。


張江科學城經過31年的發展,入駐了2.4萬多家企業、1800余家高新技術企業。在用電高峰期的時候,企業因爲擔心缺電而向所在科技園區申請更多的用電量,經常令園區招商部門左右爲難,因爲每個園區被分配的電量是定量且有限的。


不在電力行業的人,估計很難感知到,電力行業的運行模式很像“計劃經濟”,國家電網是按照計劃來生產“電”、運輸“電”和分配“電”。對於用電量高的產業地帶,能源管理變成了一門學問。


自2020年9月國家提出“雙碳”战略,張江集團希望打造低碳甚至零碳的示範引領園區,於今年3月份與電管家集團聯合成立了“上海張江智能電力發展有限公司”(下文簡稱:張江智能電力),不僅用數字化的方式解決了前文提到的電能分配問題,還發展了光伏、儲能以及充電業務。


從產業園區用電管理來說,原先重點提倡的是節能,現在的發展方向是雙碳智慧能源。”張江智能電力總經理顧華春從業十多年,這是行業令他感受最深的變化。張江智能電力自成立之後,以園區微電網建設及運營作爲核心業務,在張江科學城开啓了一場智能化低碳革命。




01

兩大集團聯手

共建浦東首家國資數字能源服務平台


什么是雙碳战略?即二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,力爭2060年前實現碳中和。


關於雙碳這件事,國內比國外更卷。這是一位能源智能管理資深從業者的判斷。“十年前,一台中國台灣產的物聯網設備要1萬塊錢,現在智能硬件設備國內比國外更好、更便宜;另外,從新能源、整個碳中和的實施進度來講,歐美無非就是佔了一些先發優勢而已,中國的進步速度是全世界最快的。”


一組數字證實了雙碳在國內的奔跑速度。據上海環交所公告顯示,截至2023年7月14日,全國碳市場碳排放配額(cea)累計成交量2.399億噸,累計成交金額110.3億元人民幣。


有業內人士指出,碳排放配額成交量大幅提升,說明全國碳市場受到了越來越多企業和投資者的重視。現在國家只是對少數企業限定碳排放量,排放超標的企業需要花錢去买碳排放額度,未來國家勢必會加大限定範圍。


實際上,雙碳战略已經帶動了綠色能源高速發展。據中國物理與化學電源行業協會儲能應用分會預計,到2025年,新型儲能產業規模有望突破萬億,到2030年預計接近3萬億。


31年來,張江科學城從17平方公裏到220平方公裏,能源智慧管理成爲勢在必行的事情。“這么大的範圍,集合了集成電路、生物醫藥等用電大戶企業,憑感覺來管理能源已經行不通了。”顧華春表示。


在此背景之下,2023年5月,張江集團聯合電管家集團投建了上海張江智能電力發展有限公司,作爲浦東國資首家數字能源服務商,張江智能電力开啓探索以“電力+算力”新模式,推動新能源體系建設。


兩大集團聯手產生的化學反應是立竿見影的:張江集團,負責張江科學城的高科技園區的开發與建設。只要是張江的企業,或者是科創圈的創業者,很少有人沒聽過張江集團;而電管家集團,在全國電力運維服務領域擁有較高的市場佔有率及品牌影響力,總部位於上海張江科學城。


“兩大集團之間早有合作,且距離也近,溝通很方便。當張江集團希望聯合專業公司投建一家立足張江、長期服務本地企業的能源公司,對比了好幾家公司最後選擇和電管家一起投建。”顧華春表示,張江智能電力以“電”爲中心,可以提供多項延伸服務。




02

園區好比大型充電寶+能源分配AI機器人?

張江2023年前將完成45個園區微電網改造


在正式成立張江智能電力之前,張江集團拿出了6個園區先讓電管家做試點。


如何理解“電力+算力”的概念?在試點實現智慧能源管理上,有三個典型的應用場景。


一是將能源使用情況數字化,園區在线就可查看各家企業的用電情況。“就像是給手機充電,數據會直觀告訴你手機還剩多少電一樣。”顧華春這樣給張通社舉例。


而之前沒有數字平台的時候,每家企業的籤約電量和實際用電量沒有明確的數據統計分析,當越來越多的企業進駐以及原進駐企業增加用電量之後,電量如何分配就令園區管理者感到很棘手。


二是園區利用儲能做好能源調度。通俗來講,儲能就好比在每個園區建造了大型電池,電能低價時就充電,高價時或缺電時就放電。如此下來,便能利用儲能系統爲企業平衡電價峰谷值,將有效節約企業用電成本;同時還可以增強用電穩定性,避免在限電或停電時停工造成不必要的損失。


三是利用光伏發電和儲能。張江電力智能利用園區的車棚、屋頂等空間,开展分布式發電與儲能靈活充放電相結合的綠色供電園區建設。




據顧華春分享說,未來園區建設可能會將光伏作爲主力電源的形式,光伏和建築一體化(BIPV)是未來光伏產業的重要發展方向。


拿微電網示範園區張江機器人谷來舉例,張江智能電力將園區原有的單一傳統變配電系統改造成由分布式能源、儲能裝置、智能監控系統、能效分析系統組成的智能微電網,屋頂鋪設光伏規模達500千瓦,爲客戶每年提供高達50萬度的清潔能源。


再拿能源管理示範園區金科中心舉例,張江智能電力爲其累計建成規模約130千瓦的光伏系統,爲園區業主節約高達200萬的改造投入及運維支出,並實現電費計量的合規透明。


截至今年6月,張江集團已完成26個園區、160萬平方米區域的微電網改造,已鋪設光伏發電裝機容量約3600KW;預計到今年年底將累計完成44個園區、252萬平方米區域的微電網改造。屆時,鋪設光伏發電裝機容量總計將達6700KW,預計年光伏發電量在670萬度左右,減少二氧化碳排放約6700噸。




03

零碳園區或很快實現

前期大幅投入,後期淨利穩定


既然園區微網智能化改造如此之好,爲什么近些年才开始做?一是國家雙碳战略提出,還有一方面是得益於技術進步。


一是物聯網的發展,使得末梢管理數字化成本大幅降低。原先一個園區的採集點在100-200個以內,現在延伸的點位成倍增加,拿金科中心來說,共布置了500-600個數據採集點。末端數據的顆粒度越清晰,能耗管理平台對人的依賴就越低,可實現在雲端管理大片園區。


這樣算下來,一個園區一年可省掉10個人的運營成本,用能成本也可降超15%。“我們前陣子去參觀霍尼韋爾的能源管理平台,他們在一棟大樓裏安裝了1萬多個遙感器,不光是採集水電氣的數據,所有能採集的數據全部都採集了。”顧華春判斷,園區末端管理的數字化只會越來越徹底。


二是光伏的技術越來越成熟。“在所有的綠色能源中,光伏利用空間最小,對環境的要求是最低的。上海一個4萬平米的屋頂,一年發電量可達400萬噸,幾乎能滿足一個普通的園區一年的用電量了。”顧華春分享說。




而整個上海全年的用電量在1800億千瓦左右,上海的基礎發電量大概有1000億千瓦左右。“每年還有近1000億千瓦的缺口,政府、園區和企業,三方都希望我們能將園區微電網建設好。”顧華春表示。


效果好,是不是意味着投入也大?


用顧華春的話來說,他們是給園區提供陪伴式服務,合同一籤就是20年。園區前期的微電網改造投入,幾乎全部由張江智能電力來承擔。換句話說,張江智能電力是靠長期的服務費收回投入成本並盈利的。


據業內從業者反饋,通常來說,園區微電網改造,需要7年左右才能收回成本。再往後,就是坐收利潤了。這也是爲什么張江智能電力在前期敢先行投入,後期再靠長线盈利的原因。


以電管家集團爲例,原先在總收入的盤子中,工程收入佔比超過60%,2022年工程營收佔比就降到了45%,預計今年還會下跌14%。而服務板塊的收入持續上漲,佔比超過25%。


“我們就像國家的二級電網,在末端做了一個虛擬電廠運營平台。”顧華春透露,預計今年年底,張江智能電力平台將與國家電網的調度系統聯動,園區冗余的電量還可供應給上海其它區域。


“現在公司只有20多個人,運營了近30個園區,這在之前是難以想象的。”顧春華說,未來張江智能電力還要走出張江,服務全上海乃至全國的科技園區。

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