天合光能常州工廠位于江蘇省常州市新北區(qū)光伏產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，園區(qū)于2008年4月正式掛牌，規(guī)劃面積5.12平方公里，主要以核心企業(yè)常州天合光能有限公司為依托發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)，是常州高新區(qū)建設(shè)國(guó)家創(chuàng)新型科技園區(qū)“一核八園”框架中的重點(diǎn)特色專題園區(qū)之一。天合光能常州工廠占地面積15萬平方米，分為西區(qū)、東南區(qū)、東北區(qū)三個(gè)廠區(qū)，是天合光能進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)、制造的總部和生產(chǎn)基地。
常州天合工廠智能微網(wǎng)項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“常州項(xiàng)目”），一期計(jì)劃在東南廠區(qū)，結(jié)合工廠用電、用冷、用熱需求，整合燃?xì)夥植际?、水蓄冷、?chǔ)能，建設(shè)EMS能源管理平臺(tái)，對(duì)東南區(qū)負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、有效調(diào)節(jié)，通過節(jié)能管理、改造，優(yōu)化調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，提升能源價(jià)值、降低用能成本、增強(qiáng)供能靈活性和安全性，從而建立清潔高效的能源體系，推動(dòng)天合光能的進(jìn)一步發(fā)展。項(xiàng)目總投資1.5億元，占地面積1500平方米，燃?xì)夥植际窖b機(jī)6MW，儲(chǔ)能裝機(jī)1MWh，EMS能源管理平臺(tái)接入廠區(qū)已建設(shè)的0.9MW光伏。本項(xiàng)目遵循國(guó)家能源局2016年12月9日發(fā)表的《國(guó)家能源局關(guān)于組織實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項(xiàng)目的通知》（國(guó)能科技[2016]200號(hào)），是繼“合肥新站高新區(qū)綜合能源管理‘互聯(lián)網(wǎng)+’智慧能源示范項(xiàng)目”后，天合光能重磅打造的又一能源互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案經(jīng)典案例。本項(xiàng)目將以“熱（冷）定電，冷、熱、電聯(lián)供”以及以大數(shù)據(jù)、智能互聯(lián)為平臺(tái)的能源共享機(jī)制，與原有的冷熱源系統(tǒng)形成多能互補(bǔ)，滿足天合光能（東南廠區(qū)）自身的冷、熱、電需求，建設(shè)成為多能互補(bǔ)、智能高效、綠色低碳的現(xiàn)代工廠能源示范體系。
圖1 常州天合工廠智能微網(wǎng)項(xiàng)目效果
天合光能東南廠區(qū)的能源需求主要包括廠區(qū)空調(diào)制冷用能、廠區(qū)工藝制冷用能、冬季采暖用能及車間生產(chǎn)、照明等使用的電能。2017年，全年用電量約72,000萬KWH，總體能耗巨大。僅以東南區(qū)用電情況來說，冰機(jī)和空壓機(jī)全年電耗約占整個(gè)東南區(qū)電耗的30%。本項(xiàng)目作為原供能系統(tǒng)的有益補(bǔ)充，提高了供能系統(tǒng)的可靠性；項(xiàng)目所發(fā)電力就近消納，能夠降低電力輸送消耗；通過冷、熱、電三聯(lián)供方式實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，提高能源利用效率，滿足東南廠區(qū)（天合光能）一部分用電需求、制冷需求以及采暖供熱需求，并起到節(jié)能減排的良好示范作用。
常州項(xiàng)目近期主要設(shè)備配置為：2套3.3MW級(jí)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、2臺(tái)煙氣熱水補(bǔ)燃型溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)、1000m3水蓄冷系統(tǒng)，并接入已建的東南廠區(qū)0.9MW光伏運(yùn)行數(shù)據(jù)。在原有光伏系統(tǒng)基礎(chǔ)上，新增燃?xì)馊?lián)供系統(tǒng)、水蓄冷系統(tǒng)，將“冷”、“熱”、“電”三聯(lián)供平臺(tái)嵌入智能微網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用。
圖3 天合光能東南廠區(qū)微網(wǎng)系統(tǒng)解決方案
分布式能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)供能方式相比提高了區(qū)域建筑能源供應(yīng)的安全性，主要體現(xiàn)在以下方面：供應(yīng)方面由原有單一靠電的供能方式，變?yōu)樘烊粴獍l(fā)電、余熱制冷制熱、電制冷、儲(chǔ)能等多種方式相結(jié)合，可以確保東南廠區(qū)冷熱負(fù)荷供電。無論空調(diào)制冷用能、工藝制冷用能、冬季采暖用能，還是車間生產(chǎn)、照明空調(diào)，均可通過電力和燃?xì)鈨煞N能源保障能源供應(yīng)。
天然氣三聯(lián)供系統(tǒng)。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃燒天然氣，產(chǎn)生三種能量，包括電能、高溫?zé)煔獾挠酂帷⒏邷厮挠酂?。加上原有?/span>0.9MW光伏裝機(jī)容量，電能基本可滿足東南廠區(qū)各建筑物和生產(chǎn)的用電負(fù)荷及能源站自身用電需求，在用電高峰時(shí)，不足的電量可以由市網(wǎng)補(bǔ)充；內(nèi)燃機(jī)高溫?zé)煔饪勺鳛闊煔鉄崴弯寤嚈C(jī)組的高發(fā)熱源直接供冷（熱），排煙溫度約降至100℃；而90～95℃的缸套水作為煙氣熱水型溴化鋰機(jī)組的低發(fā)熱源進(jìn)行供冷（熱），供冷（熱）后溫度降至80℃回到內(nèi)燃機(jī)內(nèi)繼續(xù)利用。
水蓄冷系統(tǒng)。系統(tǒng)配置的水蓄冷系統(tǒng)可利用水的顯熱實(shí)現(xiàn)冷量的儲(chǔ)存。水蓄冷技術(shù)利用市電峰谷電價(jià)差，在低谷電價(jià)時(shí)段利用市電驅(qū)動(dòng)電制冷機(jī)組并將冷量存儲(chǔ)在水中，在白天用電高峰時(shí)段使用儲(chǔ)存的低溫冷凍水提供空調(diào)用冷。當(dāng)空調(diào)使用時(shí)間與非空調(diào)使用時(shí)間和電網(wǎng)高峰和低谷同步時(shí)，就可以將電網(wǎng)高峰時(shí)間的空調(diào)用電量轉(zhuǎn)移至電網(wǎng)低谷時(shí)使用，達(dá)到節(jié)約電費(fèi)的目的。
能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)。本項(xiàng)目最大的亮點(diǎn)在于引入能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)TRINA AURORA，提供區(qū)域內(nèi)的智慧能源、智能微網(wǎng)的監(jiān)控、分析、預(yù)測(cè)和優(yōu)化管理，并可升級(jí)現(xiàn)有能源監(jiān)控，進(jìn)行更大范圍的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄，同時(shí)引入成本中心的概念，建立能源消耗的基準(zhǔn)，按照CDM碳減排交易的計(jì)算模型，構(gòu)建碳消耗的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄、進(jìn)行計(jì)算、形成報(bào)表。平臺(tái)建設(shè)完畢后，項(xiàng)目二期將引入大數(shù)據(jù)分析，提出完整的節(jié)能改造方案，設(shè)備控制改造方案，實(shí)現(xiàn)能源供給與消耗的平衡。
1. 該項(xiàng)目是常州最具代表性的分布式能源站之一。嚴(yán)格遵循國(guó)家發(fā)展改革委2013年7月18日發(fā)布的《分布式發(fā)電管理暫行辦法》（發(fā)改能源﹝2013﹞1381號(hào)）和2014年11月國(guó)家發(fā)改委、住建部、能源局《關(guān)于印發(fā)天然氣分布式能源示范項(xiàng)目實(shí)施細(xì)則的通知》（發(fā)改能源﹝2014﹞2382號(hào)）要求，采取“以冷熱定電，自發(fā)自用，多余電量上網(wǎng)”的原則，在廠區(qū)建設(shè)一套天然氣分布式能源站，實(shí)現(xiàn)冷熱電聯(lián)供，滿足廠區(qū)的用能需求。
2. 梯級(jí)利用。本項(xiàng)目以天然氣為燃料，是一個(gè)聚高效、環(huán)保、節(jié)能于一體的冷、熱、電三聯(lián)供項(xiàng)目。該分布式能源系統(tǒng)通過采用能源梯級(jí)利用、蓄能等多種能源利用技術(shù)提高系統(tǒng)綜合能效，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的政策要求；并通過合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)上體現(xiàn)節(jié)能收益，建設(shè)具有節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性的供能系統(tǒng)。
3. 調(diào)峰填谷。發(fā)電側(cè)多種能源配置，有利于電力調(diào)峰。同時(shí)，也可以填補(bǔ)當(dāng)?shù)仉娏θ笨冢徑獾胤诫娏┬杳?。系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大程度考慮消峰填谷的目的，充分考慮儲(chǔ)能的作用。
4. “多能互補(bǔ)，集成優(yōu)化”。天合光能東南廠區(qū)通過已建立的微電網(wǎng)雛形，對(duì)已建成的光伏電站和冷熱電三聯(lián)供相結(jié)合的能源方案，實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源的綜合利用，是可再生能源和分布式能源發(fā)展機(jī)制的創(chuàng)新。通過能源管控中心實(shí)現(xiàn)能源供給側(cè)與需求側(cè)的自平衡。分布式能源站與東南廠區(qū)常規(guī)能源站互聯(lián)互備，多能互補(bǔ)，集成優(yōu)化，在東南廠區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”。
5. 環(huán)保及社會(huì)效益。該項(xiàng)目具有系統(tǒng)成熟、經(jīng)濟(jì)性好、適應(yīng)性廣、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)；采用清潔能源生產(chǎn)技術(shù)，幾乎無煙塵，CO污染物排放少，該項(xiàng)目建設(shè)有利于新型清潔節(jié)能技術(shù)的推廣與應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，有利于減少溫室氣體排放，節(jié)約資源和改善生態(tài)環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。項(xiàng)目近期實(shí)施后，能源站年均綜合能源利用效率83.79%。冷熱電聯(lián)供具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量、增加電力供應(yīng)等綜合效益。本工程的建設(shè)將有助于進(jìn)一步發(fā)揮冷熱電聯(lián)供的綜合效益，將國(guó)家“節(jié)能減排”的方針落到實(shí)處。
圖7 智能微電網(wǎng)模型