能源互聯網概念：能源互聯網是一種互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新形態，具有設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等主要特征。——關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見發改能源［2016］392號

能源互聯網核心特征

設備智能：在設備的自動化程度非常高的前提下，融入智能控制實現用能高效、節能、經濟；

多能協同：將各種一次、二次能源以不同方式和控制策略進行優化協同；

信息對稱：在能源的發、配、輸、用均植入傳感器，實現各環節全方位的信息系統；

供需分散：以分布式能源接入、分散式用能管理，控制到用能終端；

系統扁平：實現水、電、氣、熱等用能環節集中控制；

交易開放：實現個人、家庭、分布式能源等小微用戶靈活自主地參與能源市場。

能源互聯網對園區、企業的意義：

提高能源利用效率：通過整合冷、熱、電等能源生產、傳輸、存儲和與用戶的交互，實現多品質能源的階梯利用和相互補充，提高能源利用效率。

提升能源管理水平：實現冷、熱、電的協同管理，是能源管理的一大進步，通過大量植入傳感器，對能量流全面的過程監控分析，能量實現透明化管理，達到最優調度。

節能、減排降成本：燃氣作為高品質一次能源，電力作為高品質二次能源，蒸汽作為中品質二次能源，建筑供熱、供冷作為低品質二次能源，通過能源互聯網中的協同控制、階梯利用、轉換和存儲，在保證用能效果的前提下，實現提高能源使用效率，降低能源使用量，進而實現節能、減排和降低用能成本的效果。

新的能源管理模式：分布式能源和可再生能源的接入是大勢所趨，便捷、智能、智慧化的用能管理系統將助力提升企業的管理水平，使企業用能管理可視化，用能成本透明化。

市場發展的狀況概述

在能源互聯網的大潮中，能源領域的供應、消費模式都將發生重大變化，能源供需結構將日趨分布式、扁平化，用戶與能源供應商之間的聯系將更為緊密，身份也將更為復雜，部分用戶將完成由“純消費者”向“消費者與生產者相結合”的轉變。

能源互聯網是一種能源產業發展新形態，相關技術、模式及業態均處于探索發展階段。為促進能源互聯網健康有序發展，近年來，國家發展改革委、國家能源局、工信部也下發了一些相關文件，出臺了相關政策，推動能源互聯網試點工作。2016年，三部委《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》和《能源行業“十三五”規劃》對試點和應用作出了整體部署，目前就是根據這一部署在開展未來十年的工作。計劃近中期分為兩個階段推進，先期開展試點示范，后續進行推廣應用。具體來看，2016年至2018年，重點推進能源互聯網試點示范工作，建成一批不同類型、不同規模的試點示范項目，攻克一批重大關鍵技術與核心裝備，能源互聯網技術達到國際先進水平。要初步建立能源互聯網市場機制和市場體系，形成一批重點技術規范和標準，探索一批可持續、可推廣的發展模式，積累一批重要的改革試點經驗。2019 年至 2025年，著力推進能源互聯網多元化、規模化發展，初步建成能源互聯網產業體系，形成開放共享的能源互聯網生態環境，能源綜合效率明顯改善，可再生能源比重顯著提高。

能源互聯網在國外研究，2008年美國在北卡州立大學建立了研究中心，利用電力電子和信息技術在未來配電網層面實現能源互聯網。提出了能源路由器的概念并進行了原型實現，通過電力電子技術實現對變壓器的控制，采用通信技術實現路由器之間的對等交互。同年，科羅拉多州的波爾得成為全美第一個智能電網城市，智能電網的安裝使得消費者不僅能直觀了解實時電價，從而錯開用電高峰期，還能優先使用清潔能源。智能變電站可收集每家每戶的用電情況，出現問題時能重新配備電力，更為安全、有效地服務電網。此外，西門子，IBM，英特爾，谷歌等企業也積極投入美國的智能電網建設中。

2008年，德國聯邦經濟和技術部為了建立一個通過信息和通信技術實現可以自我調控的智能化能源系統，在已有智能電網研究的基礎上選擇了6個試點地區進行了為期4年的E-Energy（智能電網）技術創新促進計劃，最終期望在能源供應體系全過程中實現綜合數字化互聯以及計算機控制和監測的目標。有數據顯示，在過去的十多年里，德國包括風能、生物能、太陽能在內的新能源電力所占份額達到了25%，太陽能發電成本下降幅度高達90%。

目前，日本正在探索未來家庭能源管理系統（HEMS）。未來家庭能源管理HEMS是能源互聯網的基本單元。家庭能源管理系統包括：智能監控家庭太陽能， EV電動車， 儲電池或燃燒電池，空調，冰箱等家電，與微電網智能互動調整平衡等。

項目案例

天津智慧樓宇三聯供項目

三聯供的定義是分布在用戶周邊，真正實現對能源的利用，全年的系統修理不低于70%。

燃氣冷、熱、電三聯供簡單地說即為：天然氣發電、余熱供熱、余熱制冷。相比于常規供能燃煤發電、燃氣供熱、電制冷，具有能源梯級利用，綜合能源利用率高；清潔環保，減少排放CO2、SO2；與大型電網互相支撐，供能安全性高的優勢及對燃氣和電力有雙重削峰填谷作用。

項目簡介

用地面積：15676.5㎡

建筑高度：90米

建筑面積：共91100㎡

地上65100㎡

地下26000㎡

建筑構成：4層展示用裙樓

2棟21層研發樓

交付時間：2017年底

負荷預測：

經計算，本樓的總冷負荷為6618.2kW，冷負荷指標為101.7W/m2；總熱負荷為5353.8kW，熱負荷指標為82.2W/m2。

設計院規劃：

項目制冷系統選用兩臺變頻式離心冷水機組，單臺制冷量為3460kW；

項目采暖系統選擇兩臺真空燃氣熱水機組，單臺制熱量為3480kW。

其中制冷工況冷凍水供回水溫度為6-13℃，冷卻水供回水溫度為32-37℃；制熱工況供回水溫度為60-45℃。

用電情況：

高峰時段時間：08:00-11:0018:00-23:00

平段時段時間：07:00-08:0011:00-18:00

低谷時段時間：23:00-07:00

大工業7、8、9月份執行尖峰電價，在峰段的基礎上上浮10%，時段：10:00-11:0019:00-21:00

本項目執行大工業用電價，接入電壓等級為10kV。

天然氣情況：

天然氣熱值：（2017年2月份檢測報告）

低位發熱量：34.01MJ/Nm3

高位發熱量：37.70MJ/Nm3高低位發熱量熱值差3.7MJ，占全部熱值10%，本方案中供熱季供水溫度不超過70℃，部分高位發熱量在利用范圍內，為保證計算冗余，全部采用低位發熱量計算。

本項目天然氣管道已接入，天然氣價格為2.9元/Nm3。

設計思路：

以目前電儲能成本，電池蓄電已無效益，本方案不做考慮；

在供暖、供冷方面運營方不建議采用計量收費模式，同時樓宇設計基本完成，在分戶計量方面不宜再做改動，在不采用計量收費模式下，冷熱分戶控制也不宜采用，本方案不再對用戶側進行采集、控制方案規劃；

蓄冷方案占用空間面積較大，本項目中建筑已經封頂，專用儲冷方案不做考慮，在后期可以適當考慮將消防水池進行蓄冷改造方案。

根據本項目的實際條件，規劃完整的能源互聯網不合實際，燃機三聯供機組+溴化鋰冷熱雙供的方案對整體用能方面有較大經濟潛力。因此對三聯供方案進行經濟性對比確定是否可行，方案以原有燃氣鍋爐和制冷機組不做改動，僅以增加三聯供機組的方式進行核算對比。方案以保證三聯供機組滿載運行，制冷和燃氣鍋爐為補充，按照三聯供機組與傳統方案供熱量和制冷量相同的條件下計算經濟效益。

預行方案：

電負荷來自兩方面，第一來自市政電網，第二來自燃氣內燃機的燃燒發電，電并入電網，供入電負荷。

冷負荷來自兩方面，第一是燃氣內燃機的余熱通過溴化鋰冷熱機組，通過轉換模式進行供冷。

熱負荷由內燃機的余熱通過溴化鋰冷熱水機進行供熱。如果溴化鋰機組不能滿足熱負荷，將由燃氣鍋爐來做補充

傳統供熱方案成本計算

三聯供方案成本計算

燃氣輪機發電效率較低，電熱比存在電小熱大，與項目不匹配，所以不予考慮。

內燃機排放指標較高，需要配套脫硝裝置，增加機組長度約1米。

按照機組整體效率86%，發電效率45%進行估算。

每KWh電量按3.6MJ能量計算。

（采用發電機容量2000kW內燃機）

能源互聯網示范項目分析

（一）供熱季效益核算單位燃氣發電、供熱量：

每天發電時間8小時，只包含峰段

（二）供冷季效益核算

供冷期按120天計算，電制冷EER按一級能效3.5計算，制冷期按8小時/天計算，只包含峰值段。冷熱雙供溴化鋰機組供冷EER國內標稱在1.3以上，此次核算按照1.3計算。

（三）其他季節發電

其他季節按120天計算，每天發電按8小時/天，余熱利用率基本為零。

結論

通過計算可以看出，采用此種型號燃氣內燃機組，熱電比較燃氣輪機明顯合理，效益有了一定的提升。全年較常規方案節約費用306萬元。

本項目電費較低，而燃氣價格較高，直接影響三聯供機組經濟效益。通過計算本項目的收益率約20%，具備一定的投資價值。

所以三聯供機組的經濟效益其實是和當地的電費、燃氣、供熱價格和當地政策相關，比如當地的扶持政策、對尾氣的要求，這些都決定了項目在設計過程中設備的選型，并且設備的選型決定了項目的運行方案，運行方案的結果會顯示這個項目是否盈利，從經濟性來反饋設備的選型以及方案的設計。