工业园区综合能源服务建设方案
某工业园区以发展石油化工、冶金装备制造为主导，以承接重大产业项目为重点，与产业发展相适应的港口物流业作为支撑，以建成综合性、一体化的现代工业港区为目标，依据工业区建设理念、建设目标和产业布局，积极构建现代化新型综合供能体系，满足高标准发展定位的用能需求，并将工业区打造成当地乃至全国“碳达峰、碳中和”的典型示范园区。
能源基础设施情况
该工业区内建设有1家热电项目，是工业区所在区域统一规划配套的公用建设项目，也是工业区内唯一热源点，保障并支撑工业区全部企业热（冷）负荷供给任务。热电厂建设规模为2×220 t循环流化床锅炉，发电机容量为2×50 MW，单台汽机最大供汽能力110 t/h。
园区负荷需求情况
园区已投产企业14家，其中6家企业近期将扩大产能，另外有8家企业近期将入驻园区并陆续投产。园区企业用电、用热情况统计如表1所示。
22家企业的电负荷、热负荷和冷负荷情况如下：
工业区企业用电量较大，其中主要用户有高端橡胶制品、高端纺织、高端食品等企业，现有企业年累计用电量达8.84亿kWh。随着新增企业陆续入驻与投产，以及现有企业产能的扩大，新增年累计用电量达4.72亿kWh；工业区累计年总用电负荷预计达13.56亿kWh。目前工业区基础保障及应急用电负荷均依赖电网外送，存在较大的安全用电隐患。
工业区现阶段热负荷总需求量为120 t/h，随着新增企业投产以及现有企业扩大产能，新增热负荷81 t/h，工业区累计热负荷预计达201 t/h。根据工业区现阶段和近期新增热负荷需求情况，园区内热电联产机组仍可以满足园区用热需求。
初步分析工业区冷负荷需求主要分布在工业区办公楼宇及部分公共建筑，以及生产线上部分需要维持恒温的车间或仓库。因考虑冷负荷比较分散且需求量较小，集中供冷不经济、不节能，因此建设方案暂不考虑采用集中供冷系统，现阶段主要采用分体式或分散式供冷系统满足工业区企业自身冷负荷需求。
综合能源服务建设方案
为保障工业区“清洁友好、多能联供、智慧高效、绿色循环”综合能源生态系统构建与应用，应完善基础能源设施，加强构建两个“一体化”体系，实时协调园区能源供需平衡，多措并举保障实施效果。
完善以煤机为核心的基础能源设施建设
强化热电项目的基础供能。近期工业区总的用电负荷达8.84亿kWh，蒸汽热负荷共计约120 t/h，热电项目提供的实时电负荷和热负荷完全具备就地消纳条件。
热电项目具备供热与供电两大基础供能，其中供热功能在工业区得到落实，直接供电功能在工业区并未落实，需要完善政策体系，确保热电项目在工业区电力支撑和保障基础功能得以落实。
加强园区可再生能源开发力度。根据园区内的资源条件，因地制宜地开展新能源项目建设工作，进一步提升园区可再生能源占比。在太阳能光伏发电方面，对已建的闲置建筑屋顶和新建建筑物屋顶进行开发利用，建设分布式光伏电站。在风力发电方面，园区毗邻海湾，具有较好的风资源，可因地制宜开展分布式风电项目。
积极完善园区配套储能设施。需配套电储能和蓄冷热两类储能设施。在电储能方面，着重完善电负荷调频、调峰功能，同时受到平滑外域可再生能源电力波动性和间歇性的影响，提升工业区电负荷供给的质量和稳定性。在储热/冷方面，根据用户负荷需求特性及实际情况，在供给侧或企业用户侧建设一定容量的储热/冷罐，保障企业用户用热/冷的安全，同时还可利用不同时段阶梯用热/冷价格，节约用能成本。
形成“源网荷储一体化”的能源体系
在工业区规划“源网荷储一体化”能源体系，其中“源”着重以热电项目和外域可再生能源电量为基础，并集成工业区内分布式风电和光伏等，形成多系统集成、多能互补供能系统；“网”着重搭建增量配电网、区域微电网、热网及其他形式的能源网络，成为联系“源”与“荷”的重要纽带；“荷”着重广义负荷供应（能源托管、节能服务和调频调峰等），此外做好典型用户供能外同时兼顾新型用户供能，同时规划建设用户端智能终端，实现“源”与“荷”深度关联；“储”一方面注重常规的调频、调峰功能，另一方面更加注重一体化供能系统冷热电供能可靠性和安全性功能。
打造以“风光火储一体化”为核心的虚拟电厂
虚拟电厂统一以“特殊电厂”身份参与电力市场交易和电网运行的电源协调管理，着重加强园区内供能设施与外域供能设施互补建设。虚拟电厂以工业区为服务对象，以热电项目为基础和支撑，优先消纳电、热、冷等能源产品，以域外可再生能源电负荷为主要补充，优化工业区清洁能源所占比例，助力工业区建设绿色循环经济园区，且推动尽快实现“碳达峰、碳中和”发展目标。
多措并举实现园区内电力供需平衡
加强供需平衡基础技术设施建设。利用大数据、物联网、云计算、5G等先进技术，加强供给侧和企业用户侧实时耦合互动，为促进园区电力匹配和平衡奠定坚实基础。加大信息数据采集系统延伸，采用先进的技术，对企业主要用能设备进行监测，实时采集数据，为能源安全生产和优化调度提供数据支撑。建立供需两侧实时互动反馈平台，建立必要的考核机制，鼓励用户积极发现设备或运行中的潜在问题，或对未来用能及时预判，并通过信息网络反馈至互动反馈平台，使综合能源控制系统得以及时统筹调整。
建立热电匹配商业模式。在工业区建立企业用热量计划准确度奖罚考核机制，增强供给侧与用户侧的联动，使热用户与热发电企业绑定成为利益共同体，共同承担工信委的考核。优化企业生产计划，减少临时性用热变更，从而减少热电项目的发电偏差，有效实现园区用热与用电耦合匹配，共同维护供需平衡和系统稳定。
利用市场交易平衡供需。在因用户的用热量变动而带来的发电量偏差时，利用电力市场交易机制中的多种交易模式，实现园区电力供需的平衡和匹配。对于年或月尺度引起的偏差电量，鼓励优先考虑寻找联系其他用户或售电公司，通过“双边协商交易”的模式，形成初步的交易意向，如无法寻找到合适的用户，鼓励在年度或月度的电力交易平台集中交易中，通过“集中竞价交易”模式进行交易。
对于未能通过“双边协商交易”和“集中竞价交易”的模式，确定成交对象的偏差电量，鼓励通过在电力交易平台挂牌，对外发布要约，通过“挂牌交易”模式进行滚动撮合成交。
拓展综合能源增值服务
开展代理售电服务。鼓励专业能源公司积极开展售电服务，作为工业区企业售电代理商探索电力市场交易、多能源交易品种和交易方式，拓展电力市场交易业务范围，统筹整合园区用电企业，参与当地电力市场交易。通过规模化效应及专业化服务降低园区企业的用电成本，为工业区企业提供更实惠、安全、有保障的售电服务。
开展光储充一体化建设。综合考虑工业区周边建设条件以及交通运输条件，规划布局光储充一体化项目，作为“源网荷储一体化”的典型实施类型之一。初期在工业区建设一个示范项目，积累运行经验，并逐渐在工业区全面推广，助力工业区绿色交通产业发展。
其他能源增值服务。在工业区积极开展能效提升、节能改造和用能托管等服务，对中小型用能企业的能源购进、存储、使用等环节优化改良，对企业用能设备效率、用能方式、政府节能考核等方面进行专业管理，进而达到节能和节约能源费用的目的。同时提供设备检修、智慧运维及集中供销等增值服务，通过规模效应，减少企业在检修、维护、采购等环节中的成本。
引导园区资源循环利用
为响应《“十四五”循环经济发展规划》提出的大力发展循环经济的号召，工业区充分发挥热电项目优势，通过电和热为纽带，积极引导企业根据自身需求，优先利用园区内其他企业的副产品资源，变废为宝，实现可回收资源的循环利用。统计汇总园区内各企业的余热、余压资源信息，结合用户热负荷特征，统筹优化综合能源服务系统供热情况，全面实现工业区能源梯级利用，进一步提高园区能源综合利用率，减少化石燃料使用量和碳排放量。充分利用热电厂及化工企业廉价的余热资源，对园区的废水、废渣和废气进行处理及再生，降低生产成本，尽可能促使可回收资源在园区内循环利用，将工业区打造成典型多种资源循环利用的生态园区。
方案效益分析
相比工业区原有传统供能模式，采用综合能源服务供能方案可以获得综合效益。在节能效益方面，采用的综合能源服务供能方案，有利于改善工业区电源结构形式，并通过电力市场交易，优化供电结构，使工业区所消纳的清洁能源电量约占60%，节约标煤量约26万t。通过集中供热替代分散小锅炉供热，供热效率可提升25%以上，节约标煤24万t。综合能源服务供能模式具有显著的节能效果。
在环保效益方面，优化工业区电源结构和供电结构，通过集中供热替代分散小锅炉供热，提高能源转化效率，减少化石燃料使用，同时便于污染物集中高效脱除。传统供能和综合供能服务关键指标对比，如表2所示。采用综合能源服务供能减少CO2排放125万t，减少SO2排放3.75万t和NO x排放1.88万t。在其他效益方面，采用综合能源服务供能方案，提升工业区供能安全性和稳定性，通过能源托管方式全面改善工业区综合用能技术水平，提升企业用能效率，降低企业用能成本。
本方案提出了建设工业区综合能源系统的方案设想，着手促进“风光火储一体化”“源网荷储一体化”和两个“一体化”在园区的落实，并通过智慧化服务平台，在绿色低碳前提下实现工业区“清洁友好、多能联供、智慧高效、绿色循环”稳定可靠供能，打造以工业区热电厂为供能核心的综合能源服务系统。
（本文作者为常桂春）
