目前，双碳目标对中国的能源发展提出了更高的要求。如何在用户端通过电、热、冷、气等多能源互补、多元互动的智能能源利用，发展综合能源服务的关键技术，成为业界关注的一个焦点。为此《综合能源服务数百个实践案例》编委会通过对案例数据的透析，形成了关键技术报告，可供行业参考。
本次案例集的关键技术分析报告由编委会副主编、国网江苏综合能源服务有限公司技术经济中心主任周强发布，报告主要分为技术分类、创新技术、可复制技术、报告摘要四个部分。以下是报告的具体内容。
一.技术分类
技术分类从能源领域、能源专业技术、数字平台技术三个维度进行分析。能源领域:这些案例涉及哪些领域，如供电、供热、供水、供压或其他系统。能量是从源、网、充、储、储四个环节分析得出的。数字平台已经是综合能源服务的标准。本文还对数字化平台技术建设应该从哪里入手，是能源管理还是设备运维，是新规还是规划模拟做了简单的分析和总结。
根据能源领域图得出的三个结论，第一，供电、供热和制冷系统是能源服务的重点领域，其中占比最大的是供电系统35%，制冷系统33%，供热系统10%，工业能耗占比相对较低。这一方面主要与案例收集的工业领域案例数量有关，也反映了生产技术或工业公共及辅助系统领域综合能源服务的复杂性和高门槛。目前，服务于工业领域的企业。
从能源部门分布来看，与去年报告结果基本一致，体现了综合能源服务重点领域的多样性和稳定性。当然，我大胆预测明年可能会有一些变化，因为今年是国家能源领域政策出台最密集的一年。像2018年是综合能源服务的元年，这一年可以视为综合能源服务新的里程碑。无论是双碳、电改、电价放开、限电，都会对综合能源服务产生很大影响，所以明年整体项目可能会有很大不同，或者明年发布的时候会有一个比较大的。
从能源专业知识来看，涉及能源生产的案件数量仍然最多，能源生产仍然是能源专业知识应用最主要的领域，占比接近一半，达到45%。其次，技术的应用明显增加。一方面，存储和存储的技术发展越来越成熟；另一方面也说明用户的需求在增加。与去年第一次发布相比，整体分布基本一致，传输速率略微下降到这个环节，使用率略微上升。
从数字平台技术的角度来看，数字平台技术的模块成为综合能源服务的基本配置，数字平台技术中的能源管理模块是数字平台的基本功能。大部分数字化平台技术案例都有采集、监控、统计分析的电源，占61%。其次，随着电力市场化改革的深入，需求响应的价值和价格不断被市场发现和认可。预计未来会有更多的应用场景。今年多次提到“未来的电力系统将是以新能源为主体的新型电力系统”。我们电网企业最大的任务是如何支撑以新能源为主体的新型电力体系。除了储能，需求响应是一个非常重要的手段。
随着云平台的应用越来越多，对能源数据安全的要求也会越来越高。我们欣喜地看到，本案中有两个案例提到了能源数据安全。可以预见，数字平台技术将会有广阔的应用场景和空，因为无论是传统能源行业还是未来，国家能源数据的安全性都是第一位的。
第二，创新技术
在创新方面，介绍了两项创新技术。第一种是热源塔式热泵，是在冬季湿冷地区，充分利用空气体中水蒸气的潜热，研发的一种新型热泵系统。在冬季，可以利用冰点在零度以下的热媒，在低温环境下，从相对湿度较高的空气体中高效提取低品位热能，实现低温热能向高温热能的转移，达到供暖的目的。在夏季，热源塔相当于一个高效冷却塔，高效地将热量排放到大气中，实现制冷。
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产品特性
热源塔式热泵在冬季湿冷地区应用时，能效比高，适用范围广。在冬季，由于没有霜冻的困扰，能量塔提取低品位能量的性能比风冷热泵更稳定，整个冬季机组平均能效比在3.5以上；在夏季，由于能量塔是按照冬季提取的显热负荷能力设计的，所以它充当了一个高效的冷却塔，换热效率更高。机组平均能效比在4.5以上。
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适应性
热源塔热泵系统特别适用于冬季阴雨连绵，空湿度较高的寒冷潮湿地区，如秦岭淮河以南夏热冬冷地区。在气象参数方面，特别适用于冬季室外计算空空气干球温度不低于-8℃，计算相对湿度不低于60%的气象条件。
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应用前景
目前，与传统方法相比，热源塔热泵的系统更加复杂，增加了一层放热系统和相应的设备。热媒溶液的浓度控制比较复杂，运维成本和故障率都比较高，主要是因为这个技术还是比较新的，应用也不是特别大，所以这方面的经验可能还是比较欠缺。
但由于热源塔热泵技术在特定气候区域具有良好的综合能效，随着系统设计、自动控制、运行维护的逐步完善，我们预计热源塔技术的应用将会越来越广泛，这也是我们推荐的第一项创新技术。
第二个是制冷领域，磁悬浮冰箱。主要技术原理是用磁悬浮轴承技术代替常规轴承。压缩机采用永磁同步电机直接驱动转子，实现无磨损、无油运行的高效制冷功能。因为没有摩擦损失，没有润滑油，没有额外的换热效率降低，所以效率比普通水冷器高。
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产品特性
特点之一就是效率高。与传统冷水机组相比，提高30%以上，COP达到6-7，IPRV达到11-12。另外，它适应性强，对电网冲击小，体积相对较小，维护费用比传统冷水机低一半，噪音更低，使用寿命更长，所以优点很多，唯一的缺点是成本会比普通冷水机高。
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适应性
适用于负荷波动较大的场合，特别是部分负荷或低负荷耗时较长，调峰保证要求高的场合；适用于对噪音敏感的场合；适合缺乏运维能力的用户；适用于更关注设备全寿命周期运行成本的用户；在改造工程中，适用于冷负荷增加但供电能力不足的场合。
这种技术在一百个案例中的120个案例中的4个案例中得到了应用。如宜兴市中医院能源信托项目，将原有的两台溴化锂冷水机组更换为两台磁悬浮变频离心式冷水机组，制冷量为837万kJ。结合冷水机组的胶球清洗系统和医用专用空气体处理设备，整个项目的年节能率有望达到17%。另一个是AVIC光电中央空调度系统的能源站。项目采用1台磁悬浮水冷式冷水机组和2台高效离心式冷水机组对建筑面积约6.67万m2的车间进行制冷，采用“BOOT”商业模式，静态投资回收期约7.5年。
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应用前景
磁悬浮冰箱，这项技术已经发展的相当成熟，国内外主要冰箱供应商都有磁悬浮冰箱。唯一的问题是购买成本或者初期投资比较高，但是从设备全生命周期的经济指标来看还是有很好的经济性的。
因此，即使全球大型冷水机组市场整体下滑，冷水机组的增长也达到了近10%。国产磁悬浮冷水机组销量同比增长近18%。随着我国对能源效率要求的不断提高，我们也可以预见磁悬浮智能机会得到越来越广泛的应用。
三。可再生技术
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一是空燃气能热泵，其技术特点是冷热一体，不需要专门的制冷方案和锅炉房，具有占地面积小、安装简单、自动化运行程度高、使用寿命长、全寿命周期综合成本低等优点。
它也被广泛使用。除了严寒地区，目前有空气能热泵可用，现在热泵技术发展很快。像超低温这样的所谓空气能热泵也出现了。现在空气能热泵的应用比以前更加广泛。从使用场所来说，各种分布式建筑都可以使用空气能热泵，园区内很多建筑也是空气能热泵的使用场景。
在数百个实践案例中，空气能热泵已有7个案例得到应用，典型案例为北京房山区分布式电采暖智能集成管理项目。本项目针对北京市房山区学校锅炉供暖的节能改造。9个子项目采用空燃气能热泵替代传统锅炉，达到了提高能效、保护环境、减少二氧化碳排放的目的。
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二是电锅炉，这个产品很多取暖方面的专家都不是很认可。他们普遍认为这种产品很不划算。但随着国家双碳目标的提出，电锅炉可能还有很多应用和场景。本产品的特点是以电为能源，结构简单，清洁环保，调节速度快，范围广，安全系数高，占用空间小空，热效率高。当然不能和热泵比，结合储能设计可以充分利用。运行成本不能说低，可以接受。
适用领域，特别是在可再生能源领域，以及峰谷电价差大的地区，有储能设施，比较经济。随着可再生能源在发电中的比重越来越大，以及国家对碳减排目标的重视，长期来看仍有广泛的应用场景。
已在数百个实践案例中的三个案例中得到应用。基本上国家电网系统的机组比较多，因为整个国家电网都在搞电能替代，这是一种广泛使用的电能替代形式。
目前案例为安徽省综合能源项目县医院电源转换项目。该项目用800千瓦电锅炉和136立方米蓄热水箱替代原有燃煤锅炉，每年可节约能源费用近70万，替代电力约65万千瓦时。
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第三，分布式光伏，现在国家提出了基于新能源的新型电力系统。分布式光伏可以说是成倍增长，实际上提高了分布式光伏的原有发展。一个后果是分布式光伏的投资和建设成本也在上升。这种需求也是因为上游硅料出货量减少导致的供应短缺。从今年5、6月份到现在，3.3元、3.5元的单瓦分布式光伏成本，现在已经涨到4元以上。
分布式光伏已在数百个实践案例中的31个案例中得到应用。典型案例是佛山美的洗5.5MW分布式光伏发电项目。该项目利用美的50000㎡彩钢瓦屋面，建设5.5MWp分布式光伏发电系统，25年累计发电量12438万千瓦时，年均发电量497.55万千瓦时。“自发自用”比例超过80%，年均减少二氧化碳排放约390t。
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最后一个是智能能源管理平台。如前所述，该平台已成为综合能源服务项目的标准。目前已有81个项目在数百个实践案例中得到应用，典型案例为市级二氧化碳排放峰值碳中和综合平台应用案例分析项目。该项目围绕经济增长、能源安全、碳排放和居民生活“四个维度”，重点关注农业、工业、建筑、交通、能源和居民生活六大领域。实现各类能源产、供、储、耗的数据聚合和在线监控，整合政府决策、宏观经济、区域特点等多维度信息，构建地市级双碳平台。
四。关键技术综述
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综合能源服务技术种类繁多，应用广泛。技术应用的关键环节清晰且相对稳定，技术应用主要在供电、网供、供热和制冷系统。应用的主要环节是能源生产，这是我们综合能源服务的重点。同时，使用和存储环节也越来越多，值得关注。以能源管理平台为代表的数字平台技术应用日益广泛，但数据分析和应用的深度仍值得探索，未来发展潜力巨大。
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随着国家政策的引导、电力市场的改革、数字技术和能源技术的进步，综合能源服务技术不断创新。本书案例中的一些创新技术包括热源塔热泵和磁悬浮制冷机。创新是未来的发展趋势和潮流，也是增量市场空与高收益产品和服务的主战场。综合能源服务机构和人员应围绕这些创新技术和组合模式，制定适合自身资源和特点的发展战略和路线图，抢占市场先机。
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典型的可复制技术有空空气源热泵技术、电锅炉技术、分布式光伏和智能能源管理平台等。这些成熟的典型可复制技术，已经大规模应用，是当前综合能源服务的核心和重点。也是综合能源服务相关机构和从业人员的主战场，应予以重视和把握。
