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國家電網經營區域內“多站融合”項目盤點

作者:中國儲能網新聞中心 來源:北極星輸配電網 發布時間:2020-05-30 瀏覽:
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國網安寧桃樹村多站融合建設項目投運,該項目各單元運行正常,標志著甘肅全省首家集光伏、儲能、充電及5G大數據中心于一體的融合站正式全面投入運營。

據了解,國網安寧桃樹村多站融合項目是在傳統變電站的基礎上,融合光伏、儲能、數據中心和充電站功能,是國網甘肅綜合能源服務有限公司推進“新基建”戰略部署、服務低碳經濟發展的切實行動,對構建電動汽車服務生態圈具有重要的示范作用和深遠意義。

該項目占地約5799平方米,共設120千瓦直流充電樁(一機兩充)23個,共計46把充電槍,可同時為46輛新能源汽車充電;分布式光伏發電184.62千瓦時,采用自發自用余電上網模式,基本可以實現100%全消納;500千瓦時儲能站一座,在光伏發電容量無法滿足充電樁需求時放電提供所需電能,以及5G通訊基站及大數據中心站1座。

該多站融合項目遵循開放合作,共建共贏的建設原則,通過修改通用設計對原站進行合理改造,使原本需要5處選址的建筑用地壓縮在同一空間,極大地節約了土地資源。創新打出“充電站+數據中心+光伏儲能”并配套5G基站的“組合”,為建設“新基建”示范項目和拓展綜合能源服務提供數字動力、不斷釋放經濟增長潛力。

據了解,多站融合項目建成投運后,該充電站平均每天充電68次、充電量1370度,客流量充電量環比增長20.32%。

據悉,“多站融合”是指在已有變電站資源的基礎上,融合建設數據中心站、充換電站、儲能站、5G基站、北斗基站、光伏站等,通過深挖變電站資源價值,對內支撐堅強智能電網業務,對外培育泛在電力物聯網市場,推進共享型企業建設。綜合市場需求、技術成熟度、資源匹配度等因素,數據中心站最具規?;l展前景,可形成靠近電力公司的邊緣計算資源,是泛在電力物聯網建設的必備數字基礎設施。

2019年,國網信息通信產業集團有限公司啟動多站融合運營中心建設,全面支撐國家電網有限公司多站融合專項工作。

作為國家電網多站融合業務主要支撐單位,國網信通產業集團委托所屬北京分公司牽頭組建多站融合聯合工作組,加強資源聚集、協同合作。根據多站融合運營中心建設方案,電信運營商、互聯網企業等客戶將業務統一注入國網信通產業集團北七家云數據中心,并依托多站融合業務管理平臺進行多站融合站點間的業務分發,實現客戶業務一點部署、全網可達。核心互聯網數據中心(IDC)承載存儲型、計算型業務,邊緣IDC承載實時及大帶寬業務,實現云邊協同。通過聯網運營,可形成規?;\營資源,提升市場競爭力,同時有利于省級電力公司及地市公司多站融合業務快速開展,從而推動公司多站融合業務高質量發展。

據了解,多站融合運營中心,可通過展示變電站輔控、無人機巡檢等電網邊緣應用以及云視頻、云游戲、工業互聯網和AI視頻監控等商業化邊緣應用的成效,引領客戶實際感知建設多站融合運營平臺的商業價值和開展聯網運營的重要意義。

據了解,站內架構是打造高效高質的站間及云邊協同架構的有力基礎保障。利用變電站間的多站分布式邏輯融合,在數據中心站層面,基于云計算技術的核心和邊緣計算的能力,在邊緣位置建立彈性云平臺,與中心云和物聯網終端形成“云邊端三體協同”的端到端技術架構,把網絡、存儲、計算、智能化數據分析等工作放在邊緣處理,使邊緣計算滿足本地需求的同時緩解帶寬和云端數據壓力,并通過實時加工為云端提供高價值數據。

“多站融合”的市場化運營

“多站融合”以提高資源利用效率、促進業務跨界融合為目標,具備開放共享、深度協同的資源和數據服務能力。

以北方某多站融合項目基于上述“統一規劃、統一設計、特色化建設”模式及其運營思路進行項目成本及收入測算。該項目結合周邊負荷現狀及未來規劃,以當地大數據中心為核心,規劃建設2×63 MVA的110 kV智能變電站、10MW/20MWh儲能站、120 kW一體化大功率直流充電樁75臺、1640 kW分布式光伏電站、10個邊緣數據中心。根據多站融合項目建設規模,該項目建設投資8643萬元,其中邊緣數據中心投資50萬元、儲能站投資5995萬元、充電設施投資1600萬元、分布式光伏電站投資998萬元。項目運營期為10年,營業收入包括儲能站峰谷購售電價差和調峰調頻收入4898萬元;分布式光伏電站以平均日照小時數1400h,發電效率逐年降低2%測算營業收入1575萬元;充電站以日均充電車輛400輛,充電服務費0.45元/kWh的標準測算營業收入3260萬元;邊緣數據中心以50面機柜,開通率由運營初期60%逐年增至100%測算營業收入2730萬元。綜上,該項目總營業收入 12463萬元,運營成本約1717萬元,考慮到項目回收前期建設投資8643萬元,運營期結束后項目凈收益2103萬元,投資回收期為8.1年,具有較高的投資經濟性。

基于云計算、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術,整合各類市場資源對變電站、充換電(儲能)站、邊緣數據中心站、5G通信基站、北斗地基增強站、分布式新能源發電站、環境監測站等多站進行融合化建設和精準化運營,為能源用戶、通信用戶、電網企業及政府等其他市場主體提供多元化、互動化、定制化的服務,提高市場活力和經濟發展驅動力,具體的運作模式如下圖所示。

對于規劃及建設期,為避免規劃沖突、產權糾紛等問題,方便后期運營,應采用“統一規劃、統一設計、特色化建設”的模式。由電網企業或其他電力基礎設施產權單位依據電力場站、桿塔溝道資源情況,統籌平衡各站建設需求,對邊緣數據中心站、充換電(儲能)站、5G通信基站、北斗地基增強站等在電力基礎設施上的空間布局、配套供電系統等進行統一規劃和設計?;诖?,可由電網企業、多站投資主體、具有電力及信息通信等行業的跨行業融合化建設優勢的機構,依據各站建設需求進行特色化建設。

對于運營期,應制定分階段的運營思路。運營初期,可在投資少、見效快、條件成熟的區域開展多站融合試點,并基于變電站新建或改造需求優先建設邊緣數據中心站、充換電(儲能)站和5G通信基站,面向政府和各類企業提供多樣化服務。①面向政府側,基于公安、城管等委辦局專業化監控、監測設備的安裝需求,通過多站融合建設可提供電力場站及桿塔溝道租賃、監控監測設備安裝及一體化運維等服務,相應收取基礎設施租賃費、設備安裝費及運維費。②面向企業側,基于通信運營商、鐵塔公司的5G基站布點需求及互聯網企業的業務布局需求,通過多站融合建設可提供電力場站及桿塔溝道租賃服務、5G設備安裝及運維服務,邊緣數據中心機柜租賃服務、充換電站售電服務、儲能站售電及電網調峰調頻等輔助服務,相應收取基礎設施租賃費、 5G設備安裝費和運維費、機柜租賃費、充換電服務費、儲能售電及輔助服務費等。

運營步入成熟期后,多站融合進行全面推廣及應用,并面向政府側和企業側提供深入業務的數據增值服務,支撐智慧城市、工業互聯網及智能家居等的建設和應用。

看似豐厚回報與收益的背后,都是假定應用場景的有效市場化運營。(部分內容整理自皖電動態、國家電網報、供用電雜志)

甘肅

2020年4月23日,隨著國網甘肅省電力公司和中國電信甘肅公司多站融合數據中心交付暨揭牌儀式的順利舉行,經過8個月的努力奮戰,國網系統內首個戶外式大中型多站融合數據中心站蘭州110千伏砂坪變數據中心正式交付投運。

國網甘肅省電力公司多站融合業務,核心是以大中型數據中心加分布式小型室內站的模式迅速布局甘肅省云數據及云計算產業,形成“核心+樞紐+邊緣”的三級數據中心體系,為建設省級能源大數據中心奠定基礎,并逐步發展成為省內重要的云數據硬件及平臺的提供商、服務商。

蘭州110千伏砂坪變多站融合數據中心是以該變電站可復用站址資源,改建632平米舊倉庫而成,共投產7千瓦機柜172面。自2019年8月開工建設以來,國網甘肅電力克服施工難度大、工期緊、新冠疫情等影響,科學施工,合理安排,于2020年3月底完成項目建設工作,并于2020年4月3日通過驗收。

山東

日前,山東省出臺數字基礎設施建設的指導意見,《意見》指出要升級智能融合的傳統基礎設施,其中包括全面推廣智慧能源基礎設施。開展“多站融合”建設試點,依托變電站建設分布式數據中心站、儲能站、5G基站和北斗衛星地面基準站,促進變電站閑置空間資源共享利用。

浙江

國網浙江綜合能源服務有限公司對浙江嘉興多站融合試點示范能源站工程設計采購施工總承包項目公開招標

山西

2019年8月13日,位于山西省太原市迎澤大街的220千伏迎西變電站多站融合示范工程竣工。迎西變電站將在傳統變電站的基礎上,增設數據中心和充電站,構建能源流、業務流、數據流“三流合一”的泛在電力物聯網典型應用場景。

廈門

國內首個在開關站增設5G基站和邊緣計算站的“多站融合”配電站房項目完工,使天湖開關站集電網開關站與5G基站、邊緣計算站于一體,不僅具備傳統配電站房的供電功能,還實現了周邊5G網絡覆蓋,并可提供邊緣計算、物聯網等技術服務。

這一項目由福建廈門供電公司、國網信息通信產業集團有限公司、廈門信息集團與廈門移動共同打造,充分利用配電富余空間,打造配電+5G+邊緣計算節點的泛在電力物聯網重要基礎設施,可在高清視頻、內容分發網絡、云游戲、視頻監控等業務場景進行應用。

該站提供的基于邊緣計算的視頻圖像預處理服務,將提高視頻分析的速度和效率,在城市治安、交通出行、應急管理等方面發揮重要作用,提高城市安全預警與治理效率。

工業物聯網也將從天湖開關站獲益,邊緣計算節點將滿足其數字化、網絡化、智能化需要,提供工業可視化分析、物聯網數據分析、智能制造在線診斷和專家服務等綜合服務。

此外,供電網絡的用電信息采集、配電自動化、機器人巡檢等也能獲得5G技術支撐,實現物聯技術在配電網絡的有效應用,提高運行維護的精細化管理和智慧化決策水平。

遼寧沈陽

5月17日,記者在國網沈陽供電公司66千伏應昌變電站看到,原有的電力通信增高架上又有了一個新的“小伙伴”—一臺5G通信傳輸設備。電力施工人員告訴記者,如果算上此前剛加載的非集裝箱式多站融合數據設備,該站已成為東北首個“變電站+數據中心站+5G通信基站”的“多站融合”示范變電站,目前已投入運行。

黑龍江

2019年8月27日,國網黑龍江省電力有限公司與中國移動通信集團黑龍江省有限公司就“多站融合”深度合作進行洽談。雙方將秉承資源共享、優勢互補、互惠互利的理念,在5G基站建設、邊緣計算、網絡服務、移動云等方面深化合作,推動泛在電力物聯網建設與5G業務協同發展,共同打造“數字龍江”。

作為國家電網有限公司第一批“多站融合”建設試點單位,國網黑龍江電力充分利用變電站閑置空間,建設“變電站+數據中心站+通信基站”的泛在電力物聯網重要基礎設施,可為政府部門、企業提供數據產品和行業解決方案。

目前,國網黑龍江電力已在哈西、哈東、城鄉3座220千伏變電站內建設數據中心站、4G/5G基站、北斗衛星基準站。數據中心站現階段僅開展互聯網數據中心主機托管、機柜租賃、帶寬出租等,通過專業管理和運營,為客戶提供場地、機房環境、設備資源、網絡帶寬租用等服務。通信基站將面向運營商開放變電站站址資源,建設4G/5G宏站、微站,也可結合數據中心站提供5G移動邊緣計算服務器部署區域。工業物聯網也可從中獲益,邊緣計算節點將滿足工業客戶不斷變化的業務條件與需求,解決工業現場大量異構設備和網絡帶來的復雜性問題,實現現場多元異構數據的實時接入與可靠傳輸,節約運營商網絡、存儲和計算等成本。

江蘇

2019年9月5日,江蘇首個多站融合綜合站點——無錫220千伏紅旗變電站以煥然一新的面貌投入運行。與傳統變電站不同的是,該站集合了變電站、充電站、數據中心站、5G基站和北斗基站的功能。

220千伏紅旗變電站地處無錫太湖新城核心區,緊鄰太湖國際博覽中心。紅旗變電站多站融合試點不僅盤活了變電站的站址、通信、電力等資源。

最充分利用變電站土地資源的是建在變電站門口的電動汽車充電站。該充電站占地80多平方米,總容量為530千瓦。8個充電樁前停滿了正在充電的電動汽車,一定程度上滿足了該區域電動汽車的充電需求。

“一般相隔400~500米,我們就需要布點一個5G或4G基站,才能覆蓋到區域內所有移動信號用戶?!敝袊苿訜o錫分公司規劃技術人員王嵐介紹,“為了在太湖國際博覽中心區域設置移動基站,我們前期選址花了很長時間。為響應政府共建共享基礎資源的要求,供電和移動攜手合作。紅旗變電站所處的位置不僅是移動基站最佳選址,還能節約數萬元的基站選址費用?!?

安徽

安徽省首個電力多站融合項目—始信路數據中心站預計今年底整體建設完成,具備對外運營條件。該站將集合光伏電站、電動汽車充電站、儲能站、數據中心、城市5G通訊站功能為一體,對于合肥市“泛在電力物聯網”試點建設將起到示范作用。

始信路數據站原規劃為電動汽車充電站,在不改變原整體布局的前提下,合肥供電公司選擇在此試點,升級打造為省內首個“多站融合”項目。

根據規劃,項目利用站內屋頂等空間區域安裝太陽能光伏面板,建設88千瓦光伏電站。原電動汽車充電站升級安裝16臺直流快速充電樁與8臺交流充電樁,滿足合肥市經開區公交車與電力公務搶修等車輛使用需求。同時綜合利用原電動汽車充電站與新調撥的蓄電池,建設為容量達5.14兆瓦儲能站。站內剩余場地則建設改造為數據中心站,與通訊運營商合作共建5G基站,面向社會和相關行業提供資源運營服務。

目建成后,該站不僅將成為我省電力首個“多站融合”項目,同時也將成為國內先進綠色可循環“微電網”示范項目--光伏電站發出的綠色電能提供電動汽車充電站、數據中心站和通訊基站使用,多余電能進入站內儲能站,形成“光觸充一體化”微網系統。系統納入虛擬電廠調度范圍,參與合肥電網統一調度,實現更大范圍內能源綜合利用。

2020年4月28日,經過數據測試,合肥供電公司濱湖新區中海開閉所、玉龍路變電站兩座數據中心站同時投運。這是安徽省首批電力多站融合項目,是響應國家“新基建”戰略落地的實踐,對于合肥智慧城市建設將起到重要推動作用。

在不改變原整體布局的前提下,合肥供電公司利用中海開閉所和玉龍路變電站等一批傳統電力供應站點的基礎資源,試點升級打造為省內首批2座集合光伏電站、電動汽車充電站、儲能站、數據中心、城市5G通訊站功能為一體的“多站融合”項目,深度契合國家“新基建”戰略中5G基站建設、新能源汽車充電樁、大數據中心等內容。

本次投入商用的兩個站點面向社會開放,與國內知名互聯網企業共同合作,實現了“大數據”計算能力綜合共享?!吧钊霝I湖新區客戶需求中心,可以進一步提高大型互聯網企業和基礎通信運營商服務器邊緣計算能力,有效加快區域通信和互聯網速率和質量?!焙戏使╇姽净ヂ摼W辦公室負責人介紹。

寧夏

2019年12月12日,國網寧夏電力有限公司銀川城市能源互聯網綜合示范工程——110千伏豐登變電站“多站融合”項目投運。

110千伏豐登變電站位于銀川市金鳳區寧安大街與沈陽路交匯處。該站運用云計算、大數據、空間地理信息集成等技術,在現有變電站的基礎上,融合充換電站、數據站、北斗地基增強站、5G基站、云邊協同系統,為周邊7萬余戶居民、中小微企業及高科技產業提供電力和增值服務。

“建立北斗地基增強站后,北斗系統信號覆蓋半徑達10千米,定位精度達2厘米?!便y川供電公司互聯網辦公室專責馬一凱舉例說,“比如變電站一項任務要求工作人員在某間隔區域內完成,若有人脫離區域,即使只進入危險區域1厘米,系統都會自動報警,大幅提高了現場安全管控水平?!蓖ㄟ^北斗地基增強站,豐登變電站可實現動態厘米級和靜態毫米級精準定位。

110千伏豐登變電站“多站融合”項目是國網寧夏電力泛在電力物聯網建設重點項目,也是銀川城市能源互聯網綜合示范工程試點建設項目,于8月起開始建設。今年年初,銀川供電公司在閱海商務區規劃建設110千伏雙電源、10千伏“兩供一備”、用戶雙接入“三雙”目標網架,實現任一變電站全停負荷100%轉供、供電可靠率達99.9992%的目標。同時,該公司新建電纜通道1.9千米,構建“三橫兩縱”電纜通道格局,支撐多站融合、智慧小區、配電全景感知應用等城市能源互聯網示范項目。隨著110千伏豐登變電站“多站融合”項目建成,銀川市核心區域網架將進一步完善,助力城市電網資源優化,為區域目標網架搭建奠定堅實基礎。

重慶

在重慶江北的110千伏沙溝變電站,國家電網公司首個云邊協同多站融合試點項目進入運營階段。

重慶江北沙溝110千伏變電站利用站址室內空間,一期重點覆蓋重慶市國際展覽中心及周邊地區,并在中國國際智能產業博覽會期間支撐會展全業務應用。該變電站是國網重慶市電力公司首個投運的多站融合項變電站,同時更是國家電網公司首個利用變電站站內空間建設的多站融合項目,也是國家電網公司首個實現云邊協同、聯網運營的多站融合項目。

目前,國網重慶市電力公司與信產集團緊密合作, 在110千伏沙溝變電站多站融合項目中共同構建了“共商共建共營共贏”的商業模式,該變電站已為騰訊云游戲、愛奇藝視頻、CDN(內容分發網絡)下沉節點提供計算、存儲等服務。通過云邊協同,可極大提高游戲、視頻等用戶體驗,并帶動新業務發展。

上海

2019年4月15日,位于上海浦東張江科學城內的35千伏殷家浜變電站“多站融合”示范工程正式開工。

殷家浜變電站將在傳統變電站的基礎上,融合數據中心和儲能站的功能,形成能源流、業務流、數據流“三流合一”的泛在電力物聯網典型應用場景。

儲能站本期配置容量為3.78兆瓦/7.65兆瓦時的儲能設備,投運后可有效進行削峰填谷,使殷家浜變電站主變最高負載率從目前的重載狀態降至70%左右,同時提升地區電網供電能力。數據中心本期配置24臺服務器柜,投入應用后,主變油位、紅外溫度、暫態電壓等大量設備狀態信息將由終端采集,并以數據形式上傳至中心進行儲存并加以利用。此外,數據中心還可以提供服務器租賃,支撐綜合能用服務相關業務開展。

配合儲能站和數據中心,殷家浜變電站此次改造同步預留一座5G基站鐵塔和6面通信屏位,打出“變電站+儲能站+數據中心”并配套5G基站的“組合拳”,為建設泛在電力物聯網和拓展綜合能源服務提供有效的資源和手段。

據介紹,本次改造保持現有變電站規模不變,將通過修改通用設計對原站進行合理改造,使原本需要三處選址的建筑用地壓縮在同一空間,極大地節約土地資源。

關鍵字:儲能電站 多站融合

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