绿油油的草坪上，一艘“巨轮”安静地停靠着。国家电投前滩综合能源中心从外表看，颇像不远处黄浦江上的白色游轮。整体建筑被绿化草坡堆坡覆盖，顶部圆弧形的设计使建筑线条柔和流畅。
前滩综合能源中心位于上海浦东前滩地区，是国家电投首个综合智慧能源项目，也是国家能源局“城市综合智慧能源供应服务系统”示范项目的重要组成部分，主要服务城市能级提升、世界级新商务区建设。
近日，该项目通过上海市发展改革委的“节能减排专项资金”评估，获得上海市2020年第十一批节能减排专项资金，是4个天然气分布式能源项目中唯一达到最高补贴标准（2500元/千瓦）的项目。截至12月8日，该项目累计供冷26.2万吉焦，供热9.7万吉焦，为前滩区域内的217万平方米的办公、商业和酒店建筑提供高效环保的绿色能源。
过渡季节客户可随时冷热切换
走进前滩综合能源中心一层室内，一个可以自动升降、展开的项目模型映入眼帘。模型很好地展示了项目的整体结构：地下2层主要布置冷冻机、水泵及辅助设备，地下1层主要布置内燃机、配电及辅助设备。地上1层主要布置燃气轮机和集控中心，地上3层主要布置变电站，地上4~5层布置空气源热泵，封面层布置冷却塔。
前滩地区是以世博会为核心的黄浦江南部滨江区域的重要组成部分，东至济阳路，南至中环线（华夏路），西至黄浦江，北至川杨河。前滩项目主要为区域内217万平方米的办公、商业、酒店提供采暖热源、供冷冷源。2017年4月5日，对外试供能；2019年7月正式投产运行。目前已完成三联供后评估运行期，正在进行最后报审，2020年底完成规划验收。
据国家电投上海电力绿色能源有限公司总经理王国弟介绍，项目建筑面积20607.5平方米，共有2台单机容量为3203千瓦的燃气内燃发电机组、1台1800千瓦的国产示范验证燃气轮机、3套溴化锂吸收式制冷/热机组、21台单台容量为1135千瓦的空气源热泵机组、4台单台容量为1350冷吨的电驱离心式冷水（热泵）机组、6台单台容量为2800冷吨的电驱离心式冷水机组等制冷设备、1座25000立方米的水蓄能系统。
“特别是我们布置了21台空气源热泵机组，是全球空气源热泵机组最大最多的能源站。在2016年建造时，拥有当时亚洲最大的单体钢结构25000吨蓄能水槽。”他表示。
王国弟向记者介绍了综合能源项目的运行原理：空气源热泵作为高效集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为五倍范围内的热能。吸收了热量的冷媒变成低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断地从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。
作为国家电投旗下第一个分布式能源项目，前滩项目采用四管制系统，具备能源梯级利用特征，设备大多安装于地下室和屋顶，实现就地供能，减少了远距离传输引起的能源损耗。
“四管制就是冷、热都各一共一回两路，共4个管道闭式循环，热水60摄氏度供45摄氏度回，冷水5摄氏度供12摄氏度回。四管制解决了不间断供应冷热水的问题，因为前滩区域定位比较高端，是‘再造一个升级版的陆家嘴’，区域内对空调用能品质要求高。”王国弟介绍说，在冷热（或热冷）过渡季，传统的两管制供能系统从供热到供冷需要一个月的过渡时间，这期间不能供冷也不能供热。比如上海清明节前后，气温忽冷忽热、上下反复的季节，就很难保障客户随时冷热切换的需求。
11月15日，上海市进入供热季。至今，最高供热量450吉焦。在白天，智慧能源项目向客户供能，热水从罐体的顶部流出，流至客户，为客户提供优质的能源；客户回流的低温水，再从罐体的底部进入蓄能水槽内。在整个释热和蓄热的过程中，罐体内的水量始终保持不变。
据介绍，用户用能产生的费用由接入费+能量费两部分构成，项目供能遵循两个原则：投资不高于客户自建，运营成本不高于客户自建。
水蓄冷+“云”控制技术保障收益
据介绍，前滩综合能源中心2020年全年预测发电量2606万千瓦时，同比增加126.22%；上网电量1798万千瓦时，同比增加100.67%；三联供系统供能量2555万千瓦时，同比增加129.67%；售冷量3118万千瓦时，同比增加49.77%；售热量1004万千瓦时，同比减少1.73%。
今年，该项目申报了上海市2020年第十一批节能减排专项资金，并于11月中旬审批通过。按照《上海市天然气分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法》等规定，安排上海前滩等4个天然气分布式能源项目补助资金5033.5万元，其中前滩项目获得补助资金1601.5万元。前滩项目是4个项目中唯一达到最高补贴标准2500元/千瓦的天然气分布式能源项目。达到这个补贴标准的要求是年利用小时数3000小时以上，热效率80%以上。
“根据上海市节能协会出具的报告，前滩综合能源中心年利用小时数3582小时，热效率将近81.9%。”王国弟告诉记者，前滩项目进行一些技术创新，保障了项目的高效运行和合理收益。
在前滩综合能源中心内部“隐藏”着一个直径32米、高37米的钢结构蓄能水槽，有效蓄能容积25000立方米。项目采用高效蓄能技术，安装了储能水槽，充分利用夜间用能低谷时段蓄能，可以实现同一个罐体在夏季蓄冷释冷，在冬季蓄热释热的效果。冬天晚上，在低谷电价时通过加热设备加热，热水从罐体的顶部进入蓄能水槽内，蓄能水槽底部的低温会回流至加热设备继续加热，构成整个蓄热的循环过程。
“水蓄能具备电力削峰填谷、空调负荷削峰填谷、天然气削峰填谷三重削峰填谷的功能，一举三得，同时能够提高系统运行效率。”王国弟说。
作为“智慧”能源项目，前滩能源中心建设了“互联网+”分布式控制系统，充分运用“云”控制技术，高度集成的信息采集和设备运维管理系统，全站运行实现全时自动化。这一项目节能35.6%，减排温室气体40.3%，相当于植树1万棵以上；能源综合利用效率达到81.9%，而一般行业标准仅为70%。为客户专门开发的App能实时搜集客户的用能数据、用能需求、用能计划等，综合能源项目的后台根据这些信息，通过“智慧大脑”的精准测算，在安全可靠供能的前提下，灵活调整供能方式。
据介绍，客户可以选择的供冷方式就有5种：水槽蓄冷、三联供供冷、离心冷冻机供冷、离心热泵供冷、空气源热泵供冷等。同时，还要考量不同供能方式的峰谷电价差，通过一系列复杂的计算后，得出一整套供能方式。
对于项目能够良性运营，王国弟认为，除了技术创新，还有合作模式创新。上海前滩新能源发展有限公司成立于2013年，由国家电投上海电力股份有限公司和上海前滩国际商务区投资（集团）有限公司共同出资，出资比例分别为70%和30%。“以前电厂建设要么独资，要么是能源企业合作，我们打破了电厂的合作方式，与前滩区域开发商合作，通过这种方式，可以锁定稳定的用能客户市场。”
2014年，上海电力绿色能源有限公司成立，沿用与房地产开发商共同出资的模式，又进行了世博A片区项目和徐汇滨江西岸传媒港项目两个项目的建设。世博A片区项目将为金砖银行、未来上海电力总部大楼等建筑提供约120万平方米的清洁能源，目前已建设完成，正在配合进行供热调试，今年年底前具备供能条件；西岸传媒港项目能够为传媒港区域内如央视、腾讯等传媒企业提供约66万平方米的清洁能源，正在配合央视进行供热调试，同样在今年年底前具备供能条件。
此外，在上海市，张江、临港新片区等11个项目正处于规划阶段，在长三角地区，还有18个项目正处于开发阶段，主要由国家电投上海电力与国家电投江苏公司及国家电投浙江分公司协同开发。以前滩项目为引领，国家电投上海电力正在谋划更大的综合能源中心蓝图。
