2020年能源資源計(jì)量服務(wù)示范項(xiàng)目連載1
綠色智能計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用示范項(xiàng)目
一、北京燃?xì)饧瘓F(tuán)簡(jiǎn)介
北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱“北京燃?xì)饧瘓F(tuán)”）是全國(guó)最大的單體城市燃?xì)夤?yīng)商，管網(wǎng)規(guī)模、燃?xì)庥脩魯?shù)、年用氣量、年銷售收入均位列全國(guó)前茅。北京燃?xì)饧瘓F(tuán)是市屬國(guó)有燃?xì)夤?yīng)企業(yè)，承擔(dān)北京市95%的燃?xì)夤?yīng)保障、運(yùn)營(yíng)安全和供應(yīng)服務(wù)等。
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)積極落實(shí)國(guó)家及北京市大氣污染防治總體部署，開(kāi)展農(nóng)村散煤污染治理，完成農(nóng)村“煤改氣”20余萬(wàn)戶和鍋爐“煤改氣”1.1萬(wàn)蒸噸，替代燃煤200余萬(wàn)噸/年，極大地改善了首都空氣環(huán)境質(zhì)量和生產(chǎn)生活用能條件，進(jìn)一步推進(jìn)了美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。北京燃?xì)獯罅Πl(fā)展天然氣與可再生能源耦合，推動(dòng)分布式能源使用，在北京市行政副中心開(kāi)展了天然氣耦合地源熱泵分布式能源項(xiàng)目，引領(lǐng)了全市綠色低碳循環(huán)發(fā)展理念。為減少尾氣排放，建成加氣站100余座，發(fā)展天然氣汽車2萬(wàn)輛。積極打造無(wú)形的服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“一線接通、全程服務(wù)”。全力構(gòu)建有形的服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)社區(qū)服務(wù)中心，創(chuàng)新服務(wù)模式，積極履行社會(huì)責(zé)任。
二、項(xiàng)目實(shí)施背景
北京市燃?xì)庀到y(tǒng)氣源多、規(guī)模大、結(jié)構(gòu)繁、交叉廣，呈現(xiàn)“五環(huán)-六級(jí)-七放射”的狀態(tài)，在城市中與“水-電-氣-暖-通信”多系統(tǒng)交叉敷設(shè)，計(jì)量端作為終端用戶和供應(yīng)商的紐帶橋梁，是燃?xì)庀到y(tǒng)安全運(yùn)行的敏感部件，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，極易發(fā)生雪崩效應(yīng)，導(dǎo)致城市運(yùn)行癱瘓，影響首都能源安全。因此，提升超大城市燃?xì)馍€計(jì)量設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)管控能力，確保燃?xì)庥?jì)量的安全、智能、高效、精準(zhǔn)，是國(guó)內(nèi)城市和燃?xì)庑袠I(yè)面臨的共同難題。
為了全面提升超大城市燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)量管理能力，針對(duì)超大城市燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)量管理中所面臨的“數(shù)據(jù)龐雜碎延”、“安全管控孤泛”、“能源利用單一”等技術(shù)難題，北京燃?xì)饧瘓F(tuán)借助于北京市高新技術(shù)聚焦區(qū)域優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮“產(chǎn)、學(xué)、研、用”平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，提出“數(shù)字+智能+精準(zhǔn)”計(jì)量的總體推進(jìn)思路。圍繞能源精細(xì)化管理，開(kāi)展能源計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備研發(fā)、構(gòu)建燃?xì)庥?jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系、完善能源資源管理信息化建設(shè)等。深入推進(jìn)節(jié)能降耗、落實(shí)首都城市戰(zhàn)略定位、推進(jìn)京津冀協(xié)同發(fā)展、加快生態(tài)文明建設(shè)、加強(qiáng)城市能源運(yùn)行智慧管控，為能源行業(yè)節(jié)能減排、安全管控、綠色用能、精準(zhǔn)服務(wù)提供技術(shù)支撐，推動(dòng)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)量的智能化管理、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色能源服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展。
三、計(jì)量技術(shù)創(chuàng)新
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)根據(jù)燃?xì)膺\(yùn)行、銷售、服務(wù)的實(shí)際業(yè)務(wù)中的痛點(diǎn)與難點(diǎn)，以需求為導(dǎo)向，圍繞計(jì)量端的技術(shù)革新與應(yīng)用創(chuàng)新在燃?xì)庥?jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系、智能儀表智能化研發(fā)、精準(zhǔn)計(jì)量檢測(cè)定位、能源漏損大數(shù)據(jù)分析診斷、壓力發(fā)電節(jié)能、區(qū)域氣基能源互聯(lián)微網(wǎng)等方面開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，形成一整套的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、方法、裝備，并取得良好成效，且硬件產(chǎn)品均具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，全部國(guó)產(chǎn)化。部分產(chǎn)品形成團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，初步達(dá)成了標(biāo)準(zhǔn)化、快速化、智能化、高精化、協(xié)同化、綠色化的需求目標(biāo)。
1.構(gòu)建“三位一體”計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系
以標(biāo)準(zhǔn)為先導(dǎo)，從燃?xì)饽茉搭悇e、用能監(jiān)測(cè)指標(biāo)（用氣、節(jié)能、減排）、能源使用業(yè)務(wù)流程三方面，構(gòu)建“三位一體”計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，為北京市燃?xì)庥?jì)量工作的管理和發(fā)展提供指南。
2.自主研發(fā)智能燃?xì)獗?/span>
基于TPM硬件級(jí)安全芯片、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自主研發(fā)金融級(jí)安全的遠(yuǎn)傳、費(fèi)控、低功耗的智能燃?xì)獗恚瑢?shí)現(xiàn)智能燃?xì)獗碇卮髣?chuàng)新；開(kāi)發(fā)北京燃?xì)庥媚苡脩艉哪鼙O(jiān)測(cè)的SCADA數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)、非民用計(jì)量遠(yuǎn)傳系統(tǒng)、業(yè)務(wù)、能流、空間全覆蓋采集物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、智能客戶服務(wù)平臺(tái)，建立全用戶、全業(yè)務(wù)、全生命周期的燃?xì)鈹?shù)據(jù)庫(kù)；構(gòu)建氣量負(fù)荷預(yù)測(cè)、用氣指標(biāo)及規(guī)律、設(shè)備故障診斷、用氣異常診斷等一套成熟、科學(xué)故障診斷、用氣安全評(píng)估方法；借助“大數(shù)據(jù)+人工智能”技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈽I(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型，以客戶為中心開(kāi)展精準(zhǔn)服務(wù)。
3.自主研制高效檢測(cè)系統(tǒng)
提出了燃?xì)怏w積修正儀計(jì)量準(zhǔn)確度計(jì)算與檢測(cè)方法，自主研制出分體式與一體氣兩種檢測(cè)裝置與高效檢測(cè)系統(tǒng)。據(jù)此制定出燃?xì)怏w積修正儀地方校準(zhǔn)規(guī)范，使其校準(zhǔn)有規(guī)可依，有據(jù)可察。
4.實(shí)現(xiàn)空地一體化協(xié)作檢測(cè)
基于北斗與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)空地一體協(xié)同檢測(cè)，突破檢測(cè)域限制、環(huán)境干擾與檢測(cè)時(shí)滯等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜城市環(huán)境下埋地燃?xì)夤艿赖木珳?zhǔn)檢測(cè)。自主研發(fā)基于北斗與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政一體化芯片，基于芯片形成了氣體檢測(cè)儀HS660、甲烷檢測(cè)小車、激光泄漏檢測(cè)車、激光遠(yuǎn)程泄漏檢測(cè)無(wú)人機(jī)等管道檢測(cè)系列產(chǎn)品，并建立一套適用于能源行業(yè)的管網(wǎng)檢測(cè)方法體系。檢測(cè)覆蓋了全動(dòng)態(tài)范圍，檢測(cè)域由平面向三維空間延伸，率先在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了全空間的空地一體化協(xié)作檢測(cè)。
5.實(shí)現(xiàn)多級(jí)制壓力能自控發(fā)電技術(shù)
探索多級(jí)燃?xì)夤芫W(wǎng)工況的發(fā)電規(guī)律，提出多級(jí)制壓力能自控發(fā)電方法與內(nèi)置動(dòng)能發(fā)電方法，形成涵蓋理論、技術(shù)、設(shè)備、工程示范的系列原創(chuàng)性成果。解決了壓力能回收利用過(guò)程中溫降致脆、電力轉(zhuǎn)換與輸出系統(tǒng)的低效率、系統(tǒng)自檢和自修復(fù)等難題，在行業(yè)內(nèi)率先提出發(fā)電智能調(diào)箱理念，把單一的、傳統(tǒng)的調(diào)壓功能變成集發(fā)電、智能、調(diào)壓三種功能于一體，為行業(yè)提供新的技術(shù)解決方案。
6.發(fā)明區(qū)域氣基能源互聯(lián)網(wǎng)微網(wǎng)
針對(duì)分布式熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)，發(fā)明了區(qū)域氣基能源互聯(lián)網(wǎng)微網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)智能化燃?xì)?、太?yáng)能、風(fēng)能三聯(lián)供高效耦合用能，實(shí)現(xiàn)了“電-熱-冷”在“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”間的協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌和梯級(jí)利用，一次能源利用率提升30%～40%，可減少CO2排放30%～50%，年減排量達(dá)1300余噸。
四、項(xiàng)目取得成效
北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)借助北京市高新技術(shù)聚焦區(qū)域優(yōu)勢(shì)，圍繞能源精細(xì)化管理，加強(qiáng)能源計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備研發(fā)，形成了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系、智能遠(yuǎn)傳儀表、空地一體協(xié)同定點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)、區(qū)域氣基能源互聯(lián)網(wǎng)微網(wǎng)、多級(jí)制壓力能發(fā)電技術(shù)等。為能源行業(yè)節(jié)能減排、安全管控、綠色用能、精準(zhǔn)服務(wù)提供了技術(shù)支撐。對(duì)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)計(jì)量的智能化管理、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、綠色能源服務(wù)業(yè)務(wù)等方面發(fā)展在燃?xì)庑袠I(yè)及至其它行業(yè)起到了先行示范作用。項(xiàng)目對(duì)保障城市安全運(yùn)行、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展、維護(hù)國(guó)家安全具有重大的意義。
北京燃?xì)饧瘓F(tuán)是全國(guó)非家用智能表最大規(guī)模應(yīng)用的先頭兵，完成了工業(yè)、采暖、鍋爐、商服等用戶的7萬(wàn)余臺(tái)遠(yuǎn)傳智能表的升級(jí)改造， 覆蓋北京燃?xì)馑茌牭?79家重點(diǎn)用能單位，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、用氣耗能數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測(cè)儀表運(yùn)行狀態(tài)等信息化管理的目標(biāo)，具備了市政平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接的能力。民用表也已完成3萬(wàn)余臺(tái)智能表應(yīng)用，計(jì)劃2021年開(kāi)始以每年40萬(wàn)～60萬(wàn)大規(guī)模推廣和應(yīng)用。集團(tuán)通過(guò)自主研發(fā)的智能一體化平臺(tái)，2018年到2020年，集團(tuán)公司共查處偷盜燃?xì)獍讣?26起，挽回直接經(jīng)濟(jì)損失8000余萬(wàn)元，有效打擊了偷盜燃?xì)獠环ㄐ袨?，起到積極震懾作用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)漏損從5.5%降低到3.0%，使企業(yè)平均每年減少10億元損失。
基于北斗與物聯(lián)網(wǎng)的空地一體協(xié)同檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，使北京燃?xì)饧瘓F(tuán)管道事故頻率從2005年的12.3次/千公里降低到2018年的5.1次/千公里，下降58.5%；在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管控相關(guān)技術(shù)改進(jìn)方面，每年節(jié)支總額超過(guò)8000萬(wàn)元；定位精度提高近百倍，減少開(kāi)挖工程量80%，應(yīng)用覆蓋1萬(wàn)余公里燃?xì)夤艿?，累?jì)經(jīng)濟(jì)效益5000萬(wàn)余元。
北京燃?xì)馐冀K貫徹“綠色經(jīng)濟(jì)理念”，積極推進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)。集團(tuán)首先提出區(qū)域能源互聯(lián)微網(wǎng)理念，研發(fā)異種能源耦合聯(lián)動(dòng)技術(shù)，并在中石油創(chuàng)新基地，金雁飯店，中關(guān)村壹號(hào)，通州中醫(yī)院，環(huán)球影城，通州副中心6#站等地開(kāi)展應(yīng)用并拓展到南京和山西。以北京燃?xì)獯髽菫槭痉饵c(diǎn)的能源耦合管理中心，一次能源利用率提升30%～40%，系統(tǒng)節(jié)能率可達(dá)15%～18%，每年可減排12.51噸CO2。在節(jié)能降耗的同時(shí)，大大減少污染物排放。
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