中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著數(shù)字化和信息化的深入發(fā)展，數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)要素。大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和分析能力為科技創(chuàng)新提供了重要支持，也是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵之一。然而，在綠色低碳發(fā)展的底色下，盛夏時(shí)節(jié)，我國東部地區(qū)的數(shù)據(jù)分析中心如何實(shí)現(xiàn)綠色用能？
在綠色低碳轉(zhuǎn)型的“賽道上”，江蘇省唯一國家級(jí)新區(qū)、生物醫(yī)藥創(chuàng)新谷、集成電路產(chǎn)業(yè)重要基地——南京江北新區(qū)怎么做？一起來看。
園區(qū)能耗高 轉(zhuǎn)型迫在眉睫
2016年4月，江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院正式簽約落戶江北新區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研創(chuàng)園（下文簡稱“研創(chuàng)園”），成為國家級(jí)新區(qū)在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的重要布局之一。
研創(chuàng)園位于江北新區(qū)濱江核心區(qū)域，其內(nèi)已經(jīng)形成了集成電路設(shè)計(jì)、智能制造研發(fā)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算人工智能等三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，引進(jìn)了江蘇省大數(shù)據(jù)管理中心、國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)中心、離岸大數(shù)據(jù)中心、超級(jí)算力中心等重點(diǎn)項(xiàng)目，相關(guān)規(guī)上企業(yè)已達(dá)330余家。
園區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)涉及大量計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等工作，高功率的生產(chǎn)機(jī)械和眾多服務(wù)器集中在園區(qū)內(nèi)“連軸轉(zhuǎn)”，帶來較大的電力消耗。此外，為避免大量服務(wù)器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高溫影響設(shè)備運(yùn)行，研創(chuàng)園內(nèi)安裝了大量分散式空調(diào)用于機(jī)房降溫。6月已至，夏季來臨，園區(qū)的能源消耗將會(huì)“更上一層樓”。
2020年，我國提出“雙碳”目標(biāo)。作為我國發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和推進(jìn)自主創(chuàng)新的核心載體，國家級(jí)新區(qū)率先開展創(chuàng)新型低碳轉(zhuǎn)型勢在必行。
如何因地制宜開啟綠色低碳之路？南京江北新區(qū)將目光落在了其重點(diǎn)布局的集成電路產(chǎn)業(yè)，而研創(chuàng)園順勢成為了區(qū)域低碳轉(zhuǎn)型的重要試點(diǎn)。
因地制宜即要對(duì)癥下藥。分析研創(chuàng)園用能情況不難發(fā)現(xiàn)以下“痛點(diǎn)”——
◆未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展，電能需求上漲；
◆園區(qū)大量數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)會(huì)產(chǎn)生大量富余熱能，分散式空調(diào)降溫供暖系統(tǒng)能耗過高。
針對(duì)問題，國網(wǎng)南京市江北新區(qū)供電公司聯(lián)合研創(chuàng)園管理辦公室，為園區(qū)提供了一個(gè)清潔低碳的能源規(guī)劃方案——建設(shè)一處能源站，打造出集冷熱電氣為一體的多能互補(bǔ)、多能聯(lián)供區(qū)域綜合能源系統(tǒng)。2020年10月，廣鑫能源站一期項(xiàng)目正式啟動(dòng)建設(shè)。
擊破“痛點(diǎn)” 綜合能源高效利用
擊破痛點(diǎn)1 未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展電能需求上漲
一期項(xiàng)目建設(shè)伊始，首先考慮的就是最基礎(chǔ)的電力供應(yīng)。
按照未來發(fā)展用電規(guī)劃，園區(qū)需擴(kuò)充超18萬千伏安的電力容量。若以傳統(tǒng)供電方案實(shí)施建設(shè)，園區(qū)的電力供應(yīng)涉及周邊3座變電站和20余條10千伏線路，。
為此，國網(wǎng)南京市江北新區(qū)供電公司將原有方案調(diào)整為建設(shè)4條GIL*10千伏供電線路，節(jié)約投資成本2900萬。
*Gas Insulated Line，即氣體絕緣電力輸送線路，是一種采用六氟化硫混合氣體絕緣、外殼與導(dǎo)體同軸布置的電力傳輸管線。具有大容量、損耗低、高可靠性、占地少等優(yōu)點(diǎn)。
電能通道打通，充足穩(wěn)定的電力供應(yīng)為園區(qū)增添了“底氣”，接下來需要解決的就是園區(qū)機(jī)房余熱多、空調(diào)能耗大等“高碳”問題。
擊破痛點(diǎn)2 園區(qū)大量數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)會(huì)產(chǎn)生大量富余熱能，分散式空調(diào)降溫供暖系統(tǒng)能耗過高
第一步，先將分散的余熱集中起來加以利用。園區(qū)在能源站建立數(shù)據(jù)中心，將各企業(yè)數(shù)據(jù)處理器集中在一處統(tǒng)一運(yùn)維，既降低了企業(yè)維護(hù)成本，也能夠更加高效地對(duì)數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的余熱進(jìn)行處理。
第二步，考慮用更低碳的方式處理“熱量問題”。
在這里，先重提一下位于南京江北新區(qū)市民中心的另一位“低碳先鋒”——江水源熱泵中央空調(diào)區(qū)域供能系統(tǒng)。它通過利用長江水的水溫差提取能量，從而起到冬暖夏涼的“空調(diào)”作用。（蘇電牛思2022-8-16《熱熱熱，江蘇這個(gè)全國體量最大“江水空調(diào)”用得怎樣？》）
南京江北新區(qū)“江水空調(diào)”（點(diǎn)擊圖片詳細(xì)了解全國體量最大的“江水空調(diào)”）
參考“江水空調(diào)”模式，國網(wǎng)南京市江北新區(qū)供電公司將目光放在了園區(qū)附近的污水處理廠。同樣的熱能轉(zhuǎn)換原理，長江水可用，污水經(jīng)處理后排出的中水*一樣可行。
*中水又叫“再生水”，主要是指城鎮(zhèn)污水、廢水經(jīng)凈化處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。
園區(qū)在能源站搭建起污水源熱泵機(jī)組，其工作原理便是利用了中水冬季比氣溫高、夏季比氣溫低的特性。中水從污水處理廠出來后進(jìn)入污水源熱泵，經(jīng)過熱泵機(jī)組換熱后，熱泵機(jī)組生產(chǎn)出46℃的空調(diào)水，給室內(nèi)供暖，中水則以8℃左右的溫度進(jìn)入河道。夏天則相反，最低可產(chǎn)生5℃冷水，實(shí)現(xiàn)區(qū)域供冷。
如此，當(dāng)夏季高溫時(shí)，通過污水源“空調(diào)”即可為園區(qū)降溫，同時(shí)帶走數(shù)據(jù)中心的余熱。冬季低溫時(shí)，數(shù)據(jù)中心的多余熱能和污水源“空調(diào)”則一起成為園區(qū)的供暖來源。由此降低空調(diào)使用頻率，從源頭管理分散式空調(diào)降溫供暖系統(tǒng)能耗過高的問題。
2022年5月，廣鑫能源站正式投運(yùn)，一改園區(qū)原本的高能耗、高碳排運(yùn)營模式，“痛點(diǎn)”一一擊破，綠色低碳之路已然開啟。
在這里
“一站式”解決用能問題
多種能源怎么“打好配合”不出差錯(cuò)？系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
在廣鑫能源站一樓的項(xiàng)目運(yùn)維中心，一面電子大屏呈現(xiàn)出園區(qū)當(dāng)日用能、管道壓力、設(shè)備功率等參數(shù)，一名工作人員坐在電腦前動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)，就可以管理起整個(gè)園區(qū)。
這就是國網(wǎng)南京市江北新區(qū)供電公司與研創(chuàng)園管理辦公室合作建立的研創(chuàng)園智慧能源管理系統(tǒng)。
通過加裝在園區(qū)各類終端上的智能元件，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前氣溫、園區(qū)整體負(fù)荷、能耗數(shù)據(jù)等情況，工作人員利用系統(tǒng)，調(diào)節(jié)符合現(xiàn)狀的機(jī)組最優(yōu)運(yùn)行方案，使綜合能源利用效率進(jìn)一步提高。
“如果設(shè)備出現(xiàn)了漏水、斷電等風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，系統(tǒng)還會(huì)發(fā)出警報(bào)，我們就可以根據(jù)定位馬上去處理。”能源站工作人員楊建峰介紹道。
依托智慧能源管理系統(tǒng)這個(gè)“中樞大腦”，在廣鑫能源站，“一站式”即可“玩轉(zhuǎn)”多種能源。
根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)測算，能源站一期投運(yùn)2年以來，已實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1.8萬余噸，減排二氧化碳4萬余噸，相當(dāng)于栽種250萬棵樹木。
綠色低碳發(fā)展是當(dāng)今世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的方向。當(dāng)前，越來越多地區(qū)、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)正在積極轉(zhuǎn)型，擦亮“綠色發(fā)展”主色調(diào)?？梢灶A(yù)見，像南京江北新區(qū)研創(chuàng)園廣鑫能源站這樣的“能源中心+數(shù)據(jù)中心”的耦合模式，未來可能在更多以數(shù)據(jù)處理為主要生產(chǎn)力的新興產(chǎn)業(yè)園區(qū)適用，讓數(shù)據(jù)在盛夏自在“奔跑”。
