**市“互联网+”智慧能源示范项目实施方案
****新能源有限公司二〇一六年八月
一、工程概况
1 工程背景
1.1 工程名称
**市“互联网+”智慧能源示范项目。
1.2 地理位置
本示范工程位于河南省**市**镇。
图 1-1工程所在地
**位于东经**，北纬**，地处河南省**，处于**
**属于暖温带大陆性季风气候，四季分明，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。光、热资源丰富，非常有利于发展工农业生产。
工程所在地**镇中心位置在北纬**，东经 **。全镇总面积185平方公里，其中耕地7.5万亩，山坡面积13.77万亩，辖46个行政村，204个自然村，总人口8.8万人。**镇南部是山区，北部是丘陵，中部是**盆地，地表水和地下水资源丰富，属暖温带湿润性气候，年平均气温12.5°，年平均降水量为697毫米，无霜期210天左右，是个山清水秀、气候宜人、交通方便、林茂粮丰的好地方。
**曾获得“**”称号，在2000年前期，通过修通商业街、扩大新农村建设等措施，发展迅速，根据早期的规划，**镇已完成环城路的建设，并接入省道，不过由于多种原因，**镇内还有老集街、土地庙南北街两条路尚未直通，延缓了城镇发展速度。截至2012年，河南省百强乡镇没有**镇。2015年，河南省人民政府办公厅关于印发河南省重点镇建设示范工程实施方案的通知，**镇列入河南省第一批重点示范镇名单。
本工程示范区域位于**市**镇，规划范围为**镇及**村周边，西至**，东至**，南至**。规划总用地面积约20平方公里。
图 1-2**市“互联网+”智慧能源示范项目规划区域平面图
1.3 工程背景
我国作为世界最大能源生产国和消费国，传统能源生产和消费模式已难以适应当前形势。在经济增速换挡、资源环境约束趋紧的新常态下，推动能源革命势在必行、刻不容缓。现阶段，由单一清洁能源对传统能源的替代已经不能完全满足实际需求，而应由太阳能光热、光伏、水、地源热泵、空气源热泵、燃气锅炉、生物质、风电等多种低碳能源，以多能互补的理念进行系统集成，通过智慧能源控制平台进行统一的管理，因地制宜地选择最适合项目的解决方案，与常规的集中式能源供应模式形成有效互补。这种“多能互补推动传统能源转型，智慧解决方案让能源更清洁”的理念，将是今后一个时期内降低我国的能源消耗与碳排放、解决新型城镇化发展中能源需求问题最有效的方式之一。
根据国务院关于贯彻落实稳增长政策措施有关要求，为加快推进“互联网+”智慧能源示范项目建设，提高能源系统效率，增加有效供给，满足合理需求，带动有效投资，促进经济稳定增长，2016年7月8日国家发展改革委、国家能源局《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》发改能源[2016]1430号，一是面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用；二是利用大型综合能源基地风
能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势，推进风光水火储多能互补系统建设运行。建设“互联网+”智慧能源示范项目是构建“互联网+”智慧能源系统的重要任务之一，有利于提高能源供需协调能力，推动能源清洁生产和就近消纳，减少弃风、弃光、弃水限电，促进可再生能源消纳，是提高能源系统综合效率的重要抓手，对于建设清洁低碳、安全高效现代能源体系具有重要的现实意义和深远的战略意义。
2016年7月31日，国家能源局综合司《关于申报多能互补集成优化示范工程有关事项的通知》（国能综规划[2016]480号），国家能源局组织开展国家级“互联网+”智慧能源示范项目审核认定工作，推动风、光、水、火、储等多能互补集成优化示范工作。
1.4 已开展工作
目前，前期已开展了大量准备工作：
（1）投资方已注册成立了****新能源有限公司，负责本示范工程的具体实施工作；
（2）与河南****有限公司等合作方签订项目投资战略协议；依托河南省****有限公司、****大学作为技术支撑单位；
（3）已与当地政府签订土地租赁协议，取得光电、风电等工程建设用地土地使用权；
（4）**镇规划部分地块环境影响评价报告已通过环保局评审、
获得批复；
（5）已取得当地发改委立项批复；
（6）已取得获得**市电力公司电网接入许可；
（7）示范区内20MW光伏电站占地范围已确定；
（8）示范区内20MW光伏电站项目已完成勘察设计和开工准备工作；
（9）计划在示范区典型场地安装测风装置，对该区风速、风向等风力资源相关参数开展监测，持续监测时间一年；
（10）对当地电、热、气等能源生产、使用现状开展了调查摸底工作。
2 工程单位
2.1 投资建设单位：****新能源有限公司
****新能源有限公司成立于2016年1月5日，注册资本2000万元人民币，经营范围：太阳能、风能发电和清洁能源、分布式能源建设，其母公司是河南**新能源有限公司。
河南**新能源有限公司是一家专业化从事太阳能、风能、地热能等清洁能源和可再生能源的投资、建设、运营的企业，通过发展绿色能源和可再生能源，实现低碳生活和社会的可持续发展。公司大力发
展大型太阳能电站和风电电站，并积极开发分布式电站，通过实施储能及技术创新提高电力系统和能源系统的效率及其安全性和稳定性。
河南**新能源有限公司是在郑州****有限公司基础上新建的新
能源企业，专注于项目投资运营。****是河南省较早从事太阳能光伏系统的应用和光伏产品研发的企业之一，拥有多项专利技术和电力承装承修资质。近年来承建了多项国家金太阳示范工程、光电建筑示范工程的建设，分别在**、北京、许昌和郑州等多地拥有工程项目经验。
公司与河南****有限公司等合作方签订项目投资战略协议，联合开发运作该示范工程。
2.2 技术支撑单位：河南省****有限公司
河南省****重建于1979年，是河南省唯一的省属建筑科研单位，在科研、工程质量检测、工程勘察设计、建筑环境与节能技术、施工总承包、建筑工程安全技术、特种工程施工以及人工智能检测仪器开发、生产等方面具有很高的权威性。该院技术力量雄厚，现有职工660人，其中国家级突出贡献专家1人，省优秀专家10人，享受国务院政府津贴8人，各种类别注册师约240人。教授级高工34名，高工120名，省管优秀专家5人。业务范围涉及建筑工程质量、建筑室内环境检测、工程勘察设计、工程咨询（含造价与监理）、建筑物整体鉴定及火灾后安全评估、结构加固等特种工程施工、建筑科研开发与成果转化等方面。国家建筑工程室内环境检测中心、河南省建筑
工程质量检验测试中心站、河南省建筑节能检测中心、国家桩基考核基地、河南省工程评估与加固中心、河南省房屋安全鉴定站、河南省大型重点工程质量监督检验站、河南省建筑工程质量监督总站装饰装修工程质量监督站等检测及监督机构附设于该院。
该院先后承担国家、省、部级科研项目160余项（其中包括国家高技术研究发展计划（863计划）项目，国家重点推广计划项目，省杰出人才项目等），国家和省地方拟定规范标准近140项。单位共取得省部级科研成果奖150项，其中获省部级科技进步二等奖28项，曾先后承担了多项国家、行业、产品开发和研究工作，其中《小康住宅关键技木研究》获河南省科技进步二等奖，由单位主持编写的国家标准《民用建筑室内环境污染控制标准》是我国第一部关于建筑污染控制方面的标准。该院加强科技投入，着力自主创新，近年来获得国家发明专利5项、实用新型专利62项，在技术研究方面具有丰厚的技术底蕴和研究经验。
同时，该院是河南省最早参与节能标准编制和开展建筑节能技术研究工作的单位，自1996年以来，单位为大力推进河南省建筑节能顺利进行，一直致力于建筑节能的研究和探索。主持编写了河南省建筑节能标准数部，2005年5月份率先主持编写了《河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区）》(DBJ41/0622005)-节能65%标准），并于2006年7月份主持编写了《河南省居住建筑节能设计标准（夏热冬冷地区）》（DBJ41/071-2006）-节能65%标准）和《河南省公共
建筑节能设计标准实施细则》，完善了河南省建筑节能标准体系，显示出该院在建筑节能技术推广应用方面的前瞻性和权威性。
“十二五”期间，该院承担国家科技支撑计划课题“浅层地热能继集成应用技术与评估及示范”和“十二五”农村领域国家科技计划课题研究“华北合院式传统民居节能技术研究”自上世纪九十年代末至今，己对河南省的百余个工程进行了建筑物室内环境监测、综合建筑节能检验，积累了丰富的经验，掌握了大量的工程数据，为该项目的顺利开展提供宝贵的经验积累。
近年来，该院顺利完成汝州市第二高级中学土壤源耦合太阳能三联供示范工程，河南廉政教育中心、省纪委监察厅预防腐败局、综合业务楼及办案中心太阳能综合利用示范工程项目。与此同时，该院从事建筑保温材料、建筑空调设备的性能检测和建筑物节能效果评价工作，并对绿色建筑的设计和节能新技术应用进行了系统研究，使我们在建筑节能技术、能耗监测、太阳能光热光电应用技术等方面积累了丰富的经验，掌握了大量的工程资料及数据，为该项目的顺利开展提供宝贵的经验。
2.3 技术支撑单位：****大学
****大学是水利部与河南省共建、以河南省管理为主的高校，是河南省重点支持建设的骨干高校。
****大学缘水而生、因水而存、籍水而兴，铸就了华水人聚而不
散、矢志不移、服务国家水利电力事业的坚定信念，形成了“情系水利，自强不息”的办学精神和“从严治校，从严执教”的管理思想。
学校建有花园和龙子湖两个校区，占地面积2335亩，建筑面积80多万平方米，教学科研仪器设备总值超过2.6亿元。设有水利学院、电力学院等20个教学单位，黄河科学研究院、水文化研究中心等31个研究机构。水利部水务培训中心、水利部和住房与城乡建设部监理工程师培训中心、水利部电大开放教育办公室设在学校。学校是国家首批硕士学位授予单位，2013年获得博士学位授予权。学校入选中西部高校基础能力建设工程，是教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”高校。2016年成功入选“金砖国家网络大学”中方成员高校。学校以特色鲜明的高水平教学研究型大学为发展目标，立足河南，面向全国，持续巩固提升本科教育基础地位，积极发展研究生教育，大力开展国际合作办学，为区域经济社会发展和国家水利电力事业提供有力的人才资源和智力技术支持。
学科专业布局合理。经过65年的建设与发展，学校已成为以水利电力为特色、工科为主干，理、工、管、农、经、文、法、艺等多学科协调发展的大学。现有64个全日制本科专业，包括9个国家、省级卓越计划建设专业，11个国家、省级综合改革试点专业，17个国家、省级特色专业建设点，其中水文与水资源工程专业通过教育部工程教育专业认证,土木工程、工程管理专业通过住房与城乡建设部专业评估。拥有13个省级一级重点学科，1个省级二级重点学科，3
个博士学位授权一级学科，13个硕士学位授权一级学科，58个硕士学位授权二级学科；7个专业学位类别，15个硕士专业学位授权点。
以国家“百千万人才工程”入选者、河南省学术技术人才、河南省优秀专家等为代表的一大批优秀教师汇聚于此，培育后学。截止2016年 5月，学校教职工1716人，其中专职教师1501人，具有正高级职称教师201人，具有博士学位教师523人。国家百千万人才工程入选者2人，全国模范教师2人，省优秀专家11人，省学术技术带头人11人，省级教学名师和优秀教师17人。
“十二五”期间，学校主持、参与各类研究项目1500多项，获各级各类科研奖励 500多项，其中国家科技进步奖4项，累计到款科研经费超过2.5亿元，发表核心学术论文5000多篇，其中被SCI、SSCI、CSSCI、EI等索引收录近1000篇；承担省教育教学研究项目20项，近 2届获河南省教学成果奖励14项，其中特等奖2项，一等奖7项。
3 工程类型
风、光、地热、火多能互补系统。以太阳能光伏发电为主，微风发电、地热能发电为辅，燃气发电作为调峰与补充能源，同时，地热、燃气发电的余热可为周边区域提供供暖和生活热水热源，利用智能化能源分配控制系统，实现多种能源动态调节，实现供需基本平衡。
4 工程描述
4.1 工程主要组成部分、工程规模
本“互联网+”智慧能源示范项目主要由太阳能光伏发电、微风发电、地热能热电联产、燃气热电联产等部分组成，配套建设110kV 升压变电站一座，集成智能化能源分配调度中心。该示范工程总装机容量98.2MW，静态总投资7.05亿元，动态总投资7.3亿元。工程计划 2016年9月开工建设，2019年9月全部建成投运，建设周期三年。
其中，太阳能光伏发电装机容量20MW，微风发电装机容量5MW，地热能热电联产装机容量7.2MW，燃气热电联产装机容量66MW。其中地热能发电、燃气发电的余热每年可提供36.6GJ。
图 1-3多能互补分项技术示意图
4.2 分项技术方案
（1）20MW太阳能光伏发电
20MW太阳能光伏发电系统，选用晶体硅光伏组件，在地面制作安装太阳能光伏支架，最佳倾角30°安装太阳能组件方阵，光伏组件通过一定组合的串联和并联、汇流，以约1MW为单元就地逆变和升压（10kV或35kV），10kV不超过6个单元，35kV不超过30个单元，分组分别接入110kV变电站10kV和35kV母线。
（2）5MW微风发电
风力发电场其装机总容量为5MW，采用微风发电专利技术制造的1MW微风发电力5台/套，占用面积约20亩，年发电量约0.098亿kWh。
风力发电机组出口电压为0.69kV，采用一机一变的单元接线方式，每台风力发电机组配一台箱式变电站。将电压通过箱式变压器升至 35kV后，经35kV架空线路输送至110kV升压站35kV母线上。风电场风机单机容量为1MW，架空集电线路为1回，架空线路接5台风电机组。
（3）7.2MW地热热电联产
在地热资源的开发利用中，根据不同需求对水温和水质的要求，做到梯级利用，品质匹配，实现地热资源的高效利用。规划换热站安装2400kW机组3台，以发电为主，发电的回水再根据不同的温度区间进行逐级使用。70℃以上的水进入供暖系统一级交换站，供散热器用户，回水（40～50℃）再进入二级交换站供地板辐射用户使用，二级回水根据实际供暖需求确定是否需要三级板换，最终通过回灌井回灌至同层储热层。根据“品位对口、梯级利用”的用能思想，实现地热发电、建筑供暖、高效农业和休闲旅游的梯级利用，大幅度提高地热能的转化与利用。
地热能发电供热站规划建设3台2400kw的膨胀螺杆发电机组，装机总容量达到7200kW。
图 1-4地热能梯级利用示意图
本示范工程规划区内5km2范围中深层地热（深度3500m～5000m 干热岩）总热量Q为5.02×1017J；规划20km2范围中深层地热总热量Q为 2.0×1018J。拟建设深层地热能发电及供暖站一座，安装3台2400Kw/台发电机组，装机容量为7.2MW，余热供热容量25704kW，**镇位于我国寒冷地区，采暖负荷按45W/m2计算,可供约57万m2建筑面积供暖需求，每户人均建筑面积为20m2/人，可满足2.86万户供暖需求。
（4）66MW燃气热电联产
天然气热电联产装机总容量为66MW，采用单台51MW燃气轮机一台，蒸汽轮机一台，余热锅炉一台、51MW燃气发电机一台，15MW汽机发电机一台。余热锅炉为双压、无补燃、卧式、自然循环含钢结构；蒸汽轮机单缸、双压、抽汽凝汽式，向下排汽。机组配 1台75MVA
燃汽机主变，按单元制接线接入110KV配电装置。采用西气东输二线天然气气源，拟在厂区内建设一座天然气调压站，对通过天然气管道引入厂内的天然气起控制、调压、计量等作用，以满足燃气轮机进气的要求。余热供热容量23100kW，**镇位于我国寒冷地区，采暖负荷按45W/m2计算，可供约51.3万m2建筑面积供暖需求，每户人均建筑面积为20m2/人，可满足2.57万户供暖需求。
4.3 投资估算和效益情况
本示范工程静态总投资7.05亿元，动态总投资7.3亿元，其中20%为资本金，项目单位自有，80%为国内银行贷款。
工程内部收益率（税前）10.7%，财务内部收益率（税后）9.5%，静态投资回收期 10.8年。
4.4 工程建设计划及进度安排
表 1-1工程总体进度计划表
二、能源供需分析
1 发展概况
1.1 所在区域能源生产现状及各类能源生产能力
**供电区主要电源来自**市电网，部分电力来自地方火电厂和小水电等其他电源。截止2015年底，**市共有统调电厂1座，**热电，装机总容量700MW；地方电厂2座，****林钢有限责任公司和凤宝钢铁自备电厂，装机总容量15MW；地方垃圾电厂1座，**华电分布式新能源有限公司垃圾发电厂，装机总容量0.5MW。目前，**市共有220KV公用变电站3座，主变5台，总容量960MVA；共有17座110KV 变电站，主变35台，总容量1287.5MVA。
示范工程所在地建有大唐**热电厂，装机容量为 2×35万kW。工程安装 2×35万kW超临界火电机组，总投资28亿元人民币。大唐**热电有限责任公司隶属于中国大唐集团公司，位于河南省**市水磨山村，位于**市区北部，距**市区约5km。
**镇南部是山区，北部是丘陵，中部是**盆地，地表水和地下水资源丰富，属暖温带湿润性气候，年平均气温12.5°，年平均降水量为697毫米，是个山清水秀、气候宜人、交通方便、林茂粮丰的好地方。其中万泉湖水库就位于**镇北部淇河、淅河交汇处，毗连桂林、**、**四乡镇。目前，水库拥有**市**镇水电站一座，隶属于**市万泉湖水利发电有限公司，位于**镇河口村，主要经营发电，于1999
年注册成立，单位注册资本40万元。
目前，**镇未有建成地面光伏电站项目，2016年**市淇东新能源电力科技有限公司预计新建150MW光伏电站项目，项目计划总投资为9.98亿元，规划占地面积约4500亩，建成后年发电量估算1.6～1.8亿kWh。
**风电场项目位于**镇白泉、占元两村，总装机容量15万千瓦，总投资约16亿元，分三期建设。其中，一期投资5亿元，装机容量5万千瓦，年上网电量9621万KW·h，年可减少8万吨二氧化碳排放。建设内容主要包括25台单机容量为2000kW的风电机组，110KV升压站、集电线路及交通道路等。
1.2 各类能源资源赋存条件和开发潜力
1.2.1 太阳能
（1）我国太阳能资源概况
我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50×1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ/cm2·a，中值为586kJ/cm2?a。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、宁夏、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度