智慧小镇中绿色能源公建的应用范文

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摘要：建设节能减排、绿色安全的智慧城镇，是国家能源发展转型的重要举措。文章提出了绿色能源公建在智慧小镇中的建设方案，设计了“智慧路灯+光伏路面+低压光伏座椅+锂电池储能”的具体方案，分析了绿色公建项目的应用意义，并对绿色能源公建在智慧小镇的应用效果进行了分析。

关键词：绿色能源公建；智慧小镇；建设方案

引言

现代社会，随着人类的需求不断增长，人们对城市在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等多方面提出了更高要求[1]。建设节能减排、绿色安全的智慧城镇，是转型新型社会的重要举措，是国家能源发展转型的先锋。智慧小镇将新一代信息技术应用于城市各行各业，是知识社会创新的城市信息化先进形式，实现信息化、产业化和智能化的深度融合[2-4]。智慧小镇的整体能源规划设计，应充分结合本地资源禀赋和用能需求，充分利用区域闲置屋顶、道路、路灯、广场等资源，开展小镇公建与绿色能源系统融合规划建设，规划建设多种方式并存的新能源公建系统，引导城镇公民参与新能源建设的积极性，实现城镇公建的绿色清洁、低碳节能、自给自足[5-6]。

1绿色能源公建在智慧小镇建设中的应用方案

1.1系统架构

绿色能源公建是基于先进的集约现代化设计技术、新能源发电技术、微网控制技术、信息技术等多种技术为基础的创新开发，其建设目的是建设“智慧路灯+光伏路面+低压光伏座椅+锂电池储能”的绿色能源公建工程，创新绿色能源与小镇公建应用场景、深化小镇公建新能源使用体验，展示可再生能源清洁低碳用能新模式。系统总体架构如图1所示。绿色能源公建工程建设主要包括光伏路面、低压光伏座椅、锂电池储能、智慧路灯等系统[7]。采用政府主导建设、电网投资带动模式，开展绿色能源公建工程合作建设。

1.2具体建设方案

1.2.1智慧路灯建设方案智慧路灯系统可满足用户照明需求，同时利用路灯在用户的遍布特性，充分利用路灯的高度空间，集成智能照明、高清摄像、环境监测传感器、充电桩、应急广播系统、信息系统、微基站以及紧急呼叫等装置，满足用户的智慧化建设需求[8]。项目根据场地、位置等要求，计划安装4个的智慧路灯系统。

1.2.2光伏路面建设方案光伏路面是一项挑战性很强的技术，是将光伏发电工程与道路工程相结合，实现路面承载与发电的功能融合。光伏路面组件表面采用特殊材料和工艺处理，最上层是可透光承重的玻板，中层是光伏电池板，底层是基板，最底层是混凝土路面。系统在白天太阳光照射时，利用光生伏特效应进行发电，所发电通过逆变器并入低压配电网供用户使用。项目计划铺设6kW功率的光伏路面，长20m，宽3m，并接入综合能源服务中心低压配电网。

1.2.3低压光伏座椅建设方案低压光伏座椅是通过定制开发将太阳能电池板覆盖安装在座椅上，系统配置一定数量的直流USB充电端口，供用户的手机、平板充电，光伏座椅同时接入用户低压配电网[9]。拟选取合适位置安装4个的低压光伏座椅。

1.2.4锂电池储能建设方案锂电池储能包含储能变流器（PCS）及连接的电池组、电池管理系统和总控柜。总控柜连接电池组后接入储能变流器直流侧；BMS与PCS通讯，上传主要电池组电压、电流、温度、可充放功率等主要参数；BMS和PCS与后台监控系统通讯，将运行参数上传到监控系统；监控系统下发遥控、遥调指令，对储能变流器进行充放电控制。本项目按照用电负荷要求，计划安装10kWh的锂电池储能系统。

2绿色能源公建项目的应用意义

2.1提供多项高科技增值服务

通过智慧路灯的建设，拓宽传统路灯单一使用场景，集成多项高科技增值服务于一体，为用户提供智能照明、无线网络、广告运营、视频监控、无线基站、无线网络等多种增值服务，实现智慧路灯与小镇公建、生活的深度融合。

2.2打造颠覆性智能发电路面

首创传统道路创新性改造，将传统道路改造光伏收集转换、车辆行驶平台，系统可将小镇的闲置道路资源进行光伏道路一体化改造，既可以满足常规行驶需求，又可以利用太阳能进行发电，创造巨大的经济效益。

2.3提供多样化充电服务

通过光伏组件与座椅一体化设计，将传统的座椅结合太阳能发电技术，为用户的多种电子设备如手机、pad等提供多样化充电服务，解决用户休闲娱乐时用电焦虑问题。2.4提高可再生能源占比通过建设承载式光伏路面、低压光伏座椅、锂电池储能等系统，丰富了小镇的用能方式，提高了可再生能源占比，同时，系统的建设可减少化石能源的消耗及温室气体的排放，提高能源利用效率，从而降低能源消耗量，达到节能减排的效果，实现能源的循环经济和低碳经济[10]。

3绿色能源公建项目在智慧小镇的应用效果

绿色能源公建项目可通过多种方式实现项目的良好运营。光伏路面系统、低压光伏座椅系统分别可获取一定的发电、充电收益[11]；锂电池储能系统获取一定的峰谷差价和容量补贴。项目还可以通过多媒体广告、无线WIFI、天网、通信基站租赁、汽车充电、视频监控、小镇智能广播、光伏发电等多项增值服务获得经济收益。社会效益方面，本项目的实施将实现小镇绿色能源与公建的深度融合，拓宽传统路灯单一使用场景，实现车、道路、路灯与绿色能源四者有机结合，同时促进各类新能源的接入，提高清洁能源的利用，提高小镇能源供应可靠性，降低生产、生活运行成本，进而提高能源使用效率，有助于生态文明特色小镇建设的实现和提升小镇内外在形象，推动绿色能源技术的最大化利用，对能源结构的调整、节能减排等工作开展有重大作用。

4结束语

绿色能源公建项目以建设一流智慧能源小镇为目标，打造含智慧路灯、光伏路面、低压光伏座椅、锂电池储能等绿色能源公建工程。项目采用集约现代化设计理念，集道路、照明、休闲、广告、通信、发电、天网等多位于一体，实现绿色能源与小镇公建完美融合。本项目将绿色能源与智慧小镇运行有机结合起来，新能源助力智慧小镇建设，智慧小镇建设促进新能源发展，两者相辅相成、相互推动、共同发展，与全球应对气候变化、发展低碳经济的方向高度契合，服务经济社会发展的战略需求，具有广阔的推广前景。

参考文献：

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[4]杨济豪.打造智慧小镇的思考与创新———打造智慧产业资源管理平台[J].智慧中国，2018（01）：35-37.

[5]艾万军.新形势下智慧城市建设的问题与思路[J].居舍，2017（27）：3.

[6]张峰.智慧城市空间信息资源规划的模型和实现方法研究[D].济南：山东师范大学，2016.

[7]吕征奇.白城市智慧城市建设方案研究[D].长春：长春工业大学，2013.

[8]艾达，刘延鹏，杨杰.智慧园区建设方案研究[J].现代电子技术，2016，39（02）：45-48.

[9]赵大鹏.中国智慧城市建设问题研究[D].长春：吉林大学，2013.

[10]周骥.智慧城市评价体系研究[D].武汉：华中科技大学，2013.

[11]袁远明.智慧城市信息系统关键技术研究[D].武汉：武汉大学，2012.

作者：奚鹏飞 李健 杨宇全 陈天宇 武晓晶 单位：国网天津市电力公司滨海供电分公司