杭州数字能源港低碳高效示范项目可行性研究报告
- 完成单位:
- 杭州市城乡建设设计院股份有限公司
- 获奖年度:
- 2024年
- 所获奖项:
- 浙江省工程咨询科学技术奖 - 科技创新奖
- 奖项等级:
- 二等奖
- 主要完成人:
- 马洁、刘心喜、祝俊宗、茅斌辉、苗佳、郑官戚、张海泳
一、成果概况
杭州数字能源港原为杭州市上城区电子机械功能区,随着外部环境变化、创新态势发展以及杭州城北地区格局提升,园区着手开展腾笼换鸟、节地挖潜的有机更新改造。项目团队自2023年初开始开展园区低碳发展规划编制,2024年6月启动项目可行性研究编制,项目总投资29.59亿元,聚焦能源供应和建筑节能两大关键领域实现重大突破,推动老工业园区向绿色低碳全面升级。项目成果荣获2024年度浙江省工程咨询科学技术奖-科技创新二等奖,同时作为重要支撑材料协助委托方获得2024年国家第二批超长期国债1亿元资金支持。

(杭州数字能源港)
二、成果主要内容
(一)项目背景
杭州数字能源港在有机更新改造过程中,存在低碳园区内涵认识不足、规划路径不明、标准体系缺乏等难题,园区本身也存在可再生资源条件有限、节能减排空间较小、微电网建设协调难度大等制约因素。园区管理方以此次有机更新改造为契机,迫切需要加强顶层整体布局,以促进新能源消纳、源网荷储协调互动以及降低园区碳排放,为老工业园区低碳转型探索可复制路径。
(二)实施情况
项目采取“规划先行—可研深化”的递进式工作路径,总体分为两个阶段。
阶段一(2023年初—2024年5月)低碳发展规划编制阶段。聚焦园区低碳发展顶层设计,明确能源供应与建筑节能两大关键领域的技术路径,系统构建“源—网—荷—储—用”多能互补总体框架,为后续可研编制奠定规划基础。
阶段二(2024年6月-2024年8月)项目可行性研究编制阶段。在规划成果基础上开展项目可行性研究编制,明确总投资29.59亿元的建设方案,细化能源系统架构、光储直柔建筑技术及智慧能源管理系统设计。
(三)项目意义
本项目是老工业园区有机更新与低碳转型深度融合的积极探索,聚焦能源供应和建筑节能两大关键领域实现系统性突破,为园区落实能碳双控目标提供了可操作、可考核的技术路径。项目成功助力委托方获得国家超长期国债资金支持,充分体现了高质量可行性研究成果对重大投资决策的支撑价值。项目形成的“源网荷储用”多能互补、“光储直柔”建筑核心技术、园区级虚拟电厂等系统性解决方案,具备向同类老旧工业园区更新及新建园区推广的普遍适用性,为浙江省乃至全国工业园区低碳高效示范建设提供了可复制样本。
三、成果特点
项目在能源系统架构、建筑核心技术、智慧管理平台三个维度形成系统性创新,并兼顾技术先进性与推广应用价值,主要体现在以下四个方面。
一是构建“源—网—荷—储—用”多能互补能源体系,实现园区能源系统深度减排。采用多能融合先进技术系统运用清洁能源与非化石能源,实现气电冷热等多能协同互补。最大限度增加可再生能源渗透率,丰富光伏应用场景,建设屋顶光伏及幕墙光伏;因地制宜建设电化学储能,超前规划布局超充—快充—慢充立体充电网络;统一协调集中供冷热,建设燃气分布式冷热电联供系统。从源网荷储多端同向发力,综合能源利用率达80%以上,节能率达15%以上,采用双能源站耦合供应将系统供冷热可靠性提升至99%,可再生能源利用率达43%。

(“源—网—荷—储—用”多能互补能源系统架构图)
二是攻关“光储直柔”建筑核心技术,打造园区核心地块集中示范应用。将绿色低碳元素集中在园区核心地块内进行集中示范应用:供能侧提高可再生能源用能比例,全面就地消纳光伏能源,做到低碳供给;传输侧采用直流配电,系统效率大幅提升,同时提升用户安全性与使用便捷性,实现供电可靠性解耦;储能侧未来可助力电动车实现能量双向流动;用能侧通过负荷与光伏、储能的动态匹配实现与电网的柔性交互。“光储直柔”供配电系统实现系统能效提高≥20%,变压器容量降低30%以上,相比传统节能建筑,建筑能耗再降低50%~60%。

(「光储直柔」建筑核心技术架构图)
三是打造园区综合智慧能源管理系统,构建20MW级“虚拟电厂”。依托“云大物智移”技术,聚合分布式能源、储能、可调负荷,实现电源侧多能互补、负荷侧柔性互动。对园区电热冷气等多种能源的生产、输送、存储、消费信息进行智能采集与处理,达到有效的采集、监控、管理、控制、运行、决策功能,强化与电网互动,积极参与需求侧响应、调峰调频、削峰填谷和绿电交易。系统负荷预测精准度达85%,调控响应时间≤5分钟,挖掘可调负荷3MW,顶峰能力达20MW;电化学储能采用先进电池技术,度电成本0.2~0.3元,服役寿命大于12年,循环次数大于9000次。

(园区综合智慧能源管理系统/20MW级虚拟电厂示意图)
四是坚持先进性与可推广性并重,为同类园区低碳更新提供可复制范式。成果既可应用于类似老旧工业园区的更新改造,也可应用于新建工业园区的开发建设中。据不完全统计,仅杭州就有115个工业园区,若进一步推广至浙江省乃至全国,未来市场空间巨大。项目成果对整个园区的能源供应结构、能碳双控目标均有较大改善,有利于优化营商环境、促进经济协调发展;同时提升园区智能化、绿色化、数字化发展水平,通过技术应用与展示,有利于提升园区入驻企业的市场竞争力。



