智慧能源从构想到现实 天津智慧能源小镇创新实践

智慧能源小镇是能源互联网技术发展在镇域层面的具体落地应用，是解决城市能源高质量发展问题的重要突破口。
　　《智慧能源从构想到现实：天津智慧能源小镇创新实践》从城市与能源融合发展的视角，系统介绍了天津生态宜居型和产城集约型智慧能源小镇的建设内容及成效。
　　《智慧能源从构想到现实：天津智慧能源小镇创新实践》首先阐述了智慧能源小镇建设构想，随后从电网智慧化升级、智慧用电互动服务、综合能效与品质提升、能源与建筑集成融合、能源管理系统构建、城市能源大数据中心、综合能源服务中心等方面介绍了智慧能源小镇在技术和模式上的创新实践，总结管理变革和机制创新对智慧能源小镇建设的支撑作用，最后分析了智慧能源小镇建设产生的成效及影响。
　　《智慧能源从构想到现实：天津智慧能源小镇创新实践》可供各级政府能源与电力主管部门的有关人员、能源和电力企业的管理和技术人员、相关专业领域研究人员，以及对智慧能源相关新技术和未来趋势感兴趣的读者参考使用。

智慧能源是以智能电网为核心基础平台的清洁低碳、安全高效的综合能源应用新模式，是支持高比例可再生能源利用、接纳电动汽车等大规模电能替代负荷、释放电气冷热等多种能源互补潜力、提高终端用户用能品质和体验感的革命性技术。
　　我国发展智慧能源具有十分重要的现实意义。改革开放四十多年来，我国经济社会实现了跨越式发展，但也面临着双重环境压力：既要治理二氧化硫、氮氧化物等污染物，也要限制二氧化碳排放。这在人类发展史上并没有先例可以借鉴，必须走出一条中国特色高质量发展之路。建设美丽中国、推进能源革命，需要接入高比例可再生风能和太阳能发电，需要推动以电动汽车为代表的大规模电能替代。2020年9月，习近平总书记在联合国大会上作出我国力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和的承诺，并在12月12日气候雄心峰会上宣布，2030年风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿kW以上。据预测，到2050年，我国风光发电量之和占总电量的比例将达到50%左右。
　　实现“碳达峰”“碳中和”目标首要解决两大关键问题，一是应对供电侧与需求侧的不确定性带来的挑战，平滑风能、太阳能发电间歇性、不确定性带来的影响，缓解大规模电能替代带来的尖峰负荷冲击；二是提高能源脱碳、转化与利用过程的效率。这都需要一个具有强大功能的智能电网来实现能源资源的优化配置，同时由于电力与燃气、热力系统耦合日渐紧密，未来将形成以智能电网为核心的综合能源系统。综合能源系统也是能源互联网的物理载体，能够为多种能源协同高效利用提供平台。
　　基于以上背景，智慧能源成为国内外学者关注的热点，其相关理论也在不断实现创新突破。然而，工程的难题只有在工程实践中才能真正解决。国网天津市电力公司顺应全球能源变革趋势，集中攻关并示范应用智慧能源领域最新技术，在生态城惠风溪、北辰大张庄分别建成“生态宜居”“产城集约”两种典型智慧能源小镇。我作为专家组长，主持了工程的启动会、验收会，也见证了高比例可再生能源与城市深度融合、智能量测、综合能源管控等一系列创新成果在支撑智慧城市、服务人民美好生活中发挥的重要作用。
　　智慧能源是一种能源产业发展新形态，相关技术、模式及业态均处于探索发展阶段。在这样一个能源转型发展的关键时期，国网天津电力组织编写智慧能源相关书籍，显得尤为难能可贵。从这本书里我欣喜地看到了智慧能源从构想到现实的系统思考和实践路径。本书对于厘清概念、推广理念、凝聚全社会的共识将起到重要作用，对于能源互联网的科研人员和行业工程师都具有很高的参考和借鉴价值。

序
前言

第一章 能源与城市发展
第一节 能源转型
第二节 城市智慧化发展
第三节 能源互联网
第四节 智慧能源小镇引领智慧城市发展

第二章 智慧能源小镇建设
第一节 总体思路与建设历程
第二节 生态宜居型智慧能源小镇
第三节 产城集约型智慧能源小镇

第三章 电网智慧化升级
第一节 交直流混合配电网
第二节 配网带电作业机器人
第三节 分布式/移动储能系统
第四节 集中式储能电站
第五节 配电物联网

第四章 智慧用电互动服务
第一节 智能量测系统
第二节 电动汽车与电网互动
第三节 虚拟电厂

第五章 综合能效与品质提升
第一节 建筑冷热电联供
第二节 高品质分级供电
第三节 相变蓄热供暖
第四节 直流智能楼宇

第六章 能源与建筑集成融合
第一节 零能耗智慧建筑
第二节 绿色能源公共设施一体化

第七章 能源管理系统构建
第一节 综合能源标准化采集
第二节 分布式能源站互联
第三节 用户侧能源物联网
第四节 智慧能源管理平台

第八章 城市能源大数据中心
第一节 基本情况
第二节 建设实施
第三节 产品服务

第九章 综合能源服务中心
第一节 建设运营情况
第二节 服务业务升级
第三节 服务模式升级
第四节 产业生态构建
……

第十章 管理变革和机制创新
第十一章 分析展望与应用推广

附录 天津智慧能源小镇“10+10”技术和模式创新成果

参考文献