“面向特大城市電網能源互聯網示范項目”是國家能源局公布的首批“互聯網+”智慧能源（能源互聯網）55個示范項目之一，是示范項目中“城市能源互聯網綜合示范12個項目之一。項目由南方電網廣州供電局有限公司申報，2017年6月正式入選示范項目，旨在全力服務粵港澳大灣區發展，推動南方電網公司向智能電網運營商、能源產業價值鏈整合商、能源生態系統服務商轉型。項目于2019年5月13日通過國家能源局驗收。
“示范項目是我局承接南方電網公司發展戰略，結合廣州能源互聯網特點開展的。項目以‘1+3+3’為總體架構，打造了1個‘互聯網+’智慧能源綜合服務平臺、3個智慧園區、3個創新業態，涵蓋了特大城市能源系統的核心元素。”南方電網廣州供電局有限公司計劃發展部許苑介紹說道路兩旁30多盞路燈一字排開，有帶信息顯示屏的，有帶廣播的，有帶USB充電設備的，有帶無線網絡的，有帶一鍵求助的，有帶環境監測的，還有可以給電動汽車充電的……記者在廣州市天河南二路看到的智慧路燈有些“別出心裁”。一輛行駛在馬路上的電動汽車做個靠邊停的動作，然后用安裝在路燈上的60千瓦直流充電樁充電，大約20分鐘就充好電順利開走了。
智慧路燈是南方電網廣州供電局面向特大城市電網能源互聯網示范項目，“1+3+3”總體架構中3個創新業態之一，非常具有實用價值。事實上，這種實用性是記者采訪整個示范項目時最深切的體會。
用“共享經濟”打造“創新業態”
與刻意規劃出一塊地新建的電動汽車充電站不同，廣州天河南二路智慧路燈上的充電樁利用率非常高。“一桿多用”的設計推動天河南二路道路桿件由原來的52桿縮減至35桿，道路環境改善效果明顯，并且在大功率直流充電樁整合和燈桿防漏電保護方面打造領先示范。廣州市政府已經決定，2019年以后新建道路將全面配置智慧路燈，而廣州塔等地重要路段也逐步開始了智慧路燈的改造。
“我們當初進行‘互聯網+’智慧能源示范項目建設的時候，就想要選取城市的一些典型元素作為試點，形成上適應電網友好互動要求，下能為用戶提供高效的能源服務系統。”南方電網廣州供電局有限公司計劃發展部許苑告訴記者。
據介紹，廣州城市能源對外依存度非常高，本地能源自給率只有35%。而且作為華南地區負荷最密集的城市之一，峰谷差非常大，低谷負荷只占高峰負荷的35%。“建設大量變電站和線路只有在高峰的時候用，非常不經濟。所以我們想要盡可能把存量資產盤活。”許苑說。于是，“通信基站閑散儲能示范”創意應運而生。
廣州供電局與廣東省鐵塔公司進行共享經濟模式創新，合作開展通信基站閑散儲能示范項目建設，利用現有閑散的基站儲能資源用于電網調峰服務。第一批100個基站點的示范項目正在廣州市白云區展開，要建設480千瓦/3.94兆瓦時的電池儲能系統，解決城中村供電能力受限問題。
“中國鐵塔有限公司廣州公司有2萬多個通信基站，機房里配有應急用的儲能設備。這些儲能設備全壽命周期可以充放電500次，實際上平均只用到4~6次，是極大的浪費。”通信基站閑散儲能示范通過軟件定義能量交換機及云平臺進行儲能資源的數字化、虛擬化處理，實現退役電池無拆解情況下的均衡充電、拓撲結構自動重構等。在不影響基站供電可靠性的前提下，優化控制儲能系統，調用部分儲能資源用于電網調峰服務，開創基于能源互聯網共享經濟模式的數字儲能服務。
電動汽車示范這個創新業態是響應廣州市2020年底實現公交車100%電動化的要求。廣州供電局已建成面向全市的充電設施智能管理平臺，支持1萬個充電設施的數據終端接入，滿足100個客戶同時交易的應用需求，同步開發移動App和微信公眾號，開發第三方支付接口，為全市6~8萬充電客戶提供智能便捷服務。截至2019年1月，全市電動汽車充電設施布點建設中，廣州供電局建成充電站245座，充電樁9020個，可服務5萬輛新能源車，覆蓋全市純電動車充電需求60%。基于充電設施智能管理平臺實現全市車聯網，建設廣州市充電設施運營監控管理平臺和羊城充App，共接入運營商82家。
“智慧園區”實現綜合能源高效利用
廣州的地圖是一個從上到下狹長的結構，就像一條上頭下尾奮力游動的鯨魚。從上（北）到下（南），上、中、下（頭、身、尾）依次分布著從化明珠工業園多元互動示范區、中新知識城高可靠示范區、南沙高可靠性低碳微電網3個智慧園區。
從化明珠工業園多元互動示范區、中新知識城高可靠示范區、南沙高可靠性低碳微電網分別代表了傳統園區升級、智慧新城、自貿區的特點。通過差異化方案的提出，形成具有引領性、示范性、可復制、可推廣的規劃范例。
在珠江入海口附近的南沙微電網示范項目包含260千瓦光伏發電子系統、0.15萬千瓦時新舊電池儲能子系統、350千瓦柴油發電機子系統（一期）、500千瓦天然氣發電三聯供子系統（二期）、車用和船用充電樁系統等，能實現50毫秒內非計劃性并網轉孤網無縫切換、四種并網或孤網運行方式智能切換，可保證在孤網運行情況下，連續一周不間斷供電。
“南沙區靠海，臺風等極端天氣多發，通過建設微電網，可確保該區域面對自然災害時，迅速與大電網解列，形成孤網，保證重要用戶不間斷供電，并在災后迅速恢復重要負荷供電，具有黑啟動能力。”廣州供電局計劃發展部能源互聯網項目管理部陳坤介紹說。
南沙微電網示范項目的儲能系統大膽采用了電動汽車退役電池的梯級利用。電動汽車電池容量衰減到初始容量的70%~80%就要退役，把退役電池通過相關技術集成起來，通過電池拓撲重構技術，使儲能系統的電池循環壽命和系統效率得到保證。
在中新知識城高可靠示范區這個智慧園區，云平站、知識城站的20千伏花瓣接線網架結構已成型，年平均停電時間少于2分鐘；小區中通過利用低壓電纜復合光纜代替原電力傳輸電纜，實現了光纜與電纜同步鋪設入戶，涵蓋1454戶。同時，廣州供電局與廣州電信、移動、聯通三大運營商合作，在滿足用戶智能用電需求的同時，還為電信網、廣播電視網、互聯網的信號傳輸提供了便捷通道，推動了電網、電信網、廣電網和互聯網4網的深度融合。目前小區內已實現了三表（電、水、煤氣）集抄業務。
從化明珠工業園多元互動示范區選在一個傳統園區。在這個園區，通過多能流綜合規劃、多元互動、協調控制與智能調度，提高了一次能源綜合利用效率和可再生能源就地消納率。示范項目包括屋面分布式光伏發電、冷熱電三聯供分布式電源、生物質發電、儲能系統、園區綜合能量管理系統及分布式用戶負荷監控終端和用戶能量管理子站。項目可再生能源裝機容量大于等于46兆瓦，一次能源綜合利用效率大于80%。
“園區內部是一個可靠、清潔、高效的綜合能源系統。我們充分挖掘園區現有資源，利用負荷資源參與系統的優化運行，讓用戶響應電網的需求，增強負荷調節能力。”廣州供電局系統運行部曾順奇解釋說，傳統的需求響應是當電網產生削峰需求的時候，用戶停掉一臺空調或一臺機器，而在這個系統中關一臺傳統電制冷空調的同時，會開一臺溴化鋁制冷（用熱蒸汽制冷）的空調，用戶的用冷需求并沒有減少，只是換了一種能源供應形式。
萬力輪胎是園區用電量最大的企業，其中密煉工藝用電量占萬力輪胎總用電量的50%以上。原來生產1小時，最大功率6200千瓦，負荷波動明顯。采用有序生產控制，開機時間平移50秒，就可使最大功率降低到4000千瓦，削峰35%。
“一個平臺”串起能源產業生態圈
“1+3+3”總體架構，“1”是指“互聯網+”智慧能源綜合服務平臺。平臺整合、集成內部資源并將各類分布式資源納入調度平臺管控，拉動上下游產業，為電網及園區、用戶等提供并發式的能量管理服務，打造了能源產業生態圈。
“示范項目是分成兩條線的，一個是技術的創新，一個是模式的創新。我們做‘互聯網+’智慧能源示范項目時不是電網自己一家在做，而是和許多上下游企業一起做，在商業模式創新和上下游整合方面做了大量工作。我們策劃了一個方案之后，有些項目我們自己建的，也有些項目是別人建的，使各方都獲得自己的收益。”許苑說。
“面向特大城市電網能源互聯網示范項目”通過互聯網與能源產業深度融合，營造開發包容的能源互聯網生態環境，鼓勵大眾廣泛參與，激發萬眾創新活力，帶動能源互聯網新技術、新模式和新業態發展。優化協調、充分調動互聯網生態圈內可用資源，發揮各方價值，打造新的價值鏈和生態圈，刺激經濟增長，為解決特大城市“城市病”提供思路，為其他城市綜合能源供給系統建設提供范本。
據介紹，示范項目投資和運營模式，充分考慮綜合效益，確保多方受益共贏。對于儲能項目實現投資主體和用戶，通過向電網提供需求響應手段實現經濟收益；對于電網公司，通過分布式自治控制系統（有序生產）項目實現用戶用能優化，為電網提供互動能力，延緩電網建設投資；對于政府方面，通過能效提升項目，可帶來能源成本下降的經濟利益和減少碳排放的社會效益等。
“給我的感覺很震撼。項目在綜合能源高效利用、可再生能源利用、模式推廣、多方共贏方面的引領性和創新性都非常好，非常有特點。”驗收評審專家、中國科學院院士、西安交通大學教授何雅玲院士表示。