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海洋电力新能源利用研究所

2020年09月28日 13:20  点击:[]

 海洋电力新能源利用研究所(以下简称:“海电所”)依托天津大学青岛海洋工程研究院进行建设与发展,目前形成了以2004年全国百篇优秀博士论文获得者、中国青年科技奖获得者、教育部新世纪优秀人才贾宏杰教授为带头人的科研团队,已培养毕业硕士研究生6名,在读5名,其中一名毕业生获得国家教育部留学基金前往英国卡迪夫大学攻读博士学位。海电所积极创新、自主研发、引进技术消化吸收,在分布式能源、微网、综合能源等相关学术领域产生了较为深刻的学术影响,建立了多个面向未来新能源电力和能源互联网科研与工程技术应用软硬件平台,目前已拥有面积1500平方米的研发场地,各类实验设备300余万元。

 随着“产、学、研”一体化的成果转化机制逐步建立,海电所致力于分布式能源、微网、综合能源等领域等多个成果转化应用;在区域综合能源规划设计技术、微电网能量运行调控技术、园区楼宇智慧能源管理调控技术、面向能源互联网的分布式能源交易模拟技术、用户级电能路由器设备研发等关键技术研发方面具有较大研究进展。

(1)区域综合能源规划设计系统

 在国家重点研发计划项目《面向新型城镇的能源互联网关键技术及应用》项目支持下,团队研发了区域综合能源规划设计系统,该系统结合规划区域特色,实现分布式光伏、风电等清洁能源的高效利用,打破电能、热能、冷能等能源子系统间的多层互动壁垒,利用电气热等多种能源的互联互济,提供区域低碳清洁最大化、能效利用最高化的业务级别规划设计方案设计、分析等功能。该软件可视为新型城镇能源系统改造升级的重要规划工具,能够通过优化规划区域内的能源系统现状,实现能效提升、绿色集约用能的目的,具有一定的可复制、可推广、可修改性,是城镇区域能源规划工程重要技术保障。区域综合能源规划设计系统适用于城镇、乡村等区域能源系统规划,适用于能源局规划部门、电力-燃气-市政热力公司规划部门、综合能源服务公司、园区运营商、增量配售电有限公司运营商等等使用。

2)端对端式的微网能量管理和调控系统

 在青岛创业创新领军人才计划项目《可再生能源主导型城市园区冷热电微网系统研发与建设》项目支持下,科研团队研发了端对端式的微网能量管理和调控系统,该系统具有去中心化式的信息共享模式和分散控制功能,有助于综合性微电网运行状态监控、控制策略的应用。借助端对端式微网能量管理和调控系统,采用团队研发的用户级电能路由器,可以实现相互之间的信息双向传输,微网系统内任意一台电能路由器可以直接控制其它电能路由器,真正实现设备之间的端对端控制。

3)园区楼宇智慧能源管理系统

 在青岛市民生科技计划项目《近海建筑智慧能源管理系统》支持下,科研团队开展了关于智慧能源管理系统的相关研究,实现了建筑能源实时在线监测、能源质量检测、能源自动化控制以及用能设备管理和能源安全管理等功能。该系统采用具有国际先进水平的分布式控制网络技术,通过对天津大学青岛院部分VRV空调主机设备配电回路的分布式监测和集中管理,实现多联机空调能耗数据实时采集,精确计量,数据远程传输,数据统计与分析等功能,从而为优化负荷运行方式、参与配电网优化调度提供基础数据。科研团队还参与了多联机(VRV)空调节能控制和动态调节技术研究、智能插座自动化控制技术研究、能源管理系统软件技术研究、系统软件多功能设计等工作。

4)分布式电能交易与能量管理平台

 随着分布式发电、分布式储能、智能用电设备等大量接入电网用户侧,用户由单一的生产者或消费者向产消者转变,产消者为电力系统的运行和管理提供了一种更加灵活的手段。项目团队与青岛市能源科技企业深度合作,在青岛海洋工程与技术智库联合基金项目《面向分布式供能环境下泛新能源能量路由系统关键技术研究》支持下,参与研发了基础电能路由器的电能交易和能量管理平台,研发分布式能量路由器识别算法,平台通过Modbus通讯协议,实现对能量路由器运行特征的识别、数据的采集和传输,处理后的数据存放入电能交易与能量管理平台数据库;研发了基于区块链技术的电能交易信息记录和查询子系统,在区块链网络完成电能交易的链上记录,利用区块链去中心化、可追溯、难以篡改的特点,对电能交易过程信息进行查询和展示。

5)面向能源互联网的用户级电能路由器装置

 为了提高园区级、楼宇级、家庭级这类的用户侧的用电品质,支撑新型微网级能源管理和电能交易技术实现,团队提出了以电能路由器为核心终端,负责控制和调度发-储-用电等环节的能量管理方案。通过电能路由器组建形成微电网,可与上级电网进行柔性互动,对用电终端进行智能化管理;研发了模块化、即插即用式、交直流多电压等级多端口输入输出的电能路由器装置样机,目前已发展到第四代;围绕电能路由器,研发了嵌入式能量管理系统、内置储能管理系统、家用安全低压直流LED照明设备接入系统等等。

 

 

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