随着国际社会对低碳发展的关注度不断提高,绿色贸易壁垒逐渐兴起,产业园区作为经济活动的核心区域,是实现“双碳”目标的关键战场,从园区自身发展来看,零碳园区建设能够实现数字化和降低能源成本、提高资源利用率,从而保障园区的可持续发展能力。 东莞德瀚精密科技有限公司位于广东省东莞市虎门镇沙角新围二路4号,经营范围包括一般项目:五金产品研发;五金产品制造;五金产品批发等。 打造成零碳园区的典范,我们从以下几个关键维度精心布局、全力推进:1、数字化工业厂房;2、数字化写字楼;3、数字化员工公寓;4、高效谷电储能式恒温热水系统。 ①智慧柔性配电系统建设 采用三川智控创新的交流过零点无电弧继电保护控制器+母线化布线,通过母线化树干式电力配电,其母线环网通过T型接口将对应的用电设备接入电力配电网和融入能管物联网,实现测量、保护、 控制、通讯、可编程一体,达到电力物联网+强电智能化。 图2一层干线布置图 图3现场设备摆放图 图4现场烧结炉电箱 图5三相大功率智能控制器 图6现场烧结炉 图7烧结炉设备系统图 ②高度集成的能源管理平台建设 将园区工厂所涉及二、三级配电箱,建设为数字化智能配电箱,三川智控的智能控制器直接对末端用电负荷进行数字在线管控,包括状态监测、远程控制等实现无人化的物联网智慧运维,每个电箱均可单独采集数据,无需配置现场人员,大大减少运维人力成本,实现对德瀚厂房内电力的柔性调度。 图8厂房能耗在线数据显示 图9厂房智能管控界面 数字化写字楼 传统配电箱,无针对负荷的分项电力计量,不满足双碳MRV的计量要求;无数字化系统,无智慧运维,无预测、预报、预警功能。办公楼内的配电柜设计采用嵌入电力型控制器的智能数字化配电柜,实现:①对所有负荷的一对一控制,②能耗、碳排放数据在线统计。 图12办公楼4层插座点位图 图13办公楼4层系统图 数字化员工公寓 宿舍用电安全是宿舍管理的核心要点,关乎每一位居住者的生命与财产安全,重要性不言而喻。但传统的管理方式显得力不从心,仅靠人工定期巡视和员工的自觉自律来防范电器火灾,这种方式犹如在信息时代的浪潮中,仍依赖着低效的手工作业,难以精准捕捉宿舍用电的实时动态,无法做到对隐患的提前预警与及时干预,让安全防线存在诸多漏洞。 目前德瀚经过智能化建设后可以实时在线管控收集员工宿舍内的用电数据,并具备对各类不安全负荷的在线辨识,达到安全保障,避免违规电器的使用,智慧化配电系统,可直接从App端及电脑端收集用电数据,数字化柔性配电系统更便捷、更透明。 高效谷电储能式恒温热水系统 "高效磁力耦合热力机组"技术通过磁滞热效应,将电能高效转换为热能,显著提升了热能输出效率。并通过人工智能调节,仅用谷电时段,满足全天公寓的热水供应需求。“高效磁力耦合热力机组”作为热源,100%现场无排放、非特种设备、空间占用小,最短管道敷设,谷电储能,实现对全部员工公寓最经济的供热、热水水压稳定、持续保障供给。 系统呼应了SuntransPlat智能控制系统,实现对热水温度、压力和流量的精细调节,优化能源使用,达到节能减排的效果。"高效磁力耦合热力机组"技术的零排放特性。 在安全性方面,水电分离设计消除了传统加热方式的泄漏和爆炸风险,增强了加热过程的安全性。机组在不同环境条件下的稳定性和适应性。 图16“电磁耦合热力机组”磁滞热效应加热原理图 “高效磁力耦合热力机组”通过磁滞热效应原理实现电能到热能效率高达98%以上的转化。模式创新则体现在智能化控制系统的开发,呼应SuntransPlat能管平台,智能传感器技术和PDWC人工智能控制算法,实现供热系统的实时监控和优化管理。管理创新在于通过精准的数字化热能供给模型,实现供热系统的实时监控和优化管理,及与供电网的柔性交互,客观降低了碳放因子。 图17德瀚“电磁耦合热力机组”控制人工智能AI界面 传统配电 数字化智能配电 在德瀚的宿舍区,为满足41间宿舍全天候的热水供应需求,传统的装修设计曾计划安装41台独立热水器。然而,这种“即用即热”的方式不仅设备繁多,还会在能源消耗上造成极大浪费,不符合现代节能理念。如今,我们采用了一种创新的解决方案——“高效磁力耦合热力机组”。这一系统通过最优化的管道布局,巧妙地利用谷电时段(电费最低时段)将水加热至设定温度,并储存在高性能保温水箱中。当宿舍需要热水时,仅需短短10秒,热水即可瞬间送达,真正做到“热水随心,即开即用”。 同时,系统配备智能末端温度传感器,实时监测管道内水温。一旦水温低于设定值,水泵将自动启动,将水抽回保温水箱重新加热,确保热水供应的稳定性和舒适性。这种设计不仅极大地节约了能源,减少了电费开支,更通过智能化的运行模式,实现了资源的最大化利用,让德瀚的宿舍热水供应更加高效、节能且环保,为员工提供了更加舒适、便捷的生活体验。 图18高效磁力耦合热力机组”现场布置图 在德瀚的日常运营中,通过对休息时间的细致分析,热水需求的高峰期集中在特定时段,是电力高价时段。以3月17日至3月18日为例,传统用电模式下,高峰用水时段的电费单价为0.9元/度,加热水的总用电量为517千瓦时,对应的电费支出高达465元。 本系统特别设计谷电运行的热水储能,100%在谷电时段加热,储能,德瀚公司的谷电电价仅为0.3元/度,因此,在相同的517千瓦时用电量下,电费支出锐减至155元。这意味着,在满足热水供应需求的同时,我们不仅实现了能源的高效利用,更将成本大幅降低,节省了310元/天的电费支出,按照300天/年合计,减少电费支出9.3万元。 图19德瀚热水系统3月17日至3月18日用电量峰谷电价对比 项目总结 ①柔性智能配电系统的构建 通过在园区全面部署三川智控™的柔性智能配电系统,实现对园区电力供应的精细化管理。该系统将采用智能配电箱,集成过载保护、短路保护、漏电保护及智能控制功能,并通过无线通讯技术实现远程监控和控制。通过智能配电系统的优化,减少浪费,杜绝设备出现故障,根据历年改造项目核查,能提升能源利用率15%-25%。 电力物联网智慧运维,无需配置现场人员,数字化物联网管控,提升了设备运营的电气安全和保障水平。与传统配电相比实现负载健康状态诊断、异常预测预警。 全部电力物联网控制器是三川智控创新的嵌入“交流过零点”技术的电力型控制器,杜绝传统电气开关分断时的“电弧”问题,将产品安全性、可靠性、寿命延长100倍以上。 图20“数字能源及安全管控系统建设”-总体架构 ②宿舍生活热水供热系统的建设 针对员工宿舍的热水需求,设计并实施储热、降费的“电磁耦合热力机组”为加热热源,构架出物联网热力供给系统。该系统利用高效磁滞热效应,实现快速、谷电蓄热,安全便捷的热力供应响应,同时通过智能App控制提升能源利用率,相对于传统的热水器加热更节能,减费,性价比十分优越,做到当年回本。 通过以上建设,园区能源管理系统,一次性实现了数字园区、低碳园区、智慧园区,满足国际要求的碳排放的“可测量、可报告、可审计”(MRV)及能耗数字化、计量化等指标,能耗过程可追溯、全透明,解决“源”与“荷”之间的复杂交互。 园区数字化不仅具有优化能源利用率的效益,也是安全园区的核心基础,是推动进一步参与碳补偿与碳交易的关键支撑。通过智能电网与智能园区的协同,具备优先消纳本地可再生能源,削峰填谷,减少电网碳排放因子。 “整体柔性智能配电”体现为园区成为微电网的灵活性,具备架构新型电力系统需求侧响应体系,为参与电力供需的动态平衡“交互”,体现微电网为园区提质赋能,推动绿色低碳园区和能源数字化和现地电力脱碳。
图1供热系统图
图10办公楼预警界面 图11办公楼智能管控界面