引言
浙江省政府将未来社区的建设定义为推进浙江“两个高水平建设”的金名片，满足人民美好生活需要、引领未来生活方式革新的标志性民生工程，围绕社区全生活链服务需求，以人本化、生态化、数字化为价值坐标，以和睦共治、绿色集约、智慧共享为内涵特征，以未来邻里、教育、健康、创业、建筑、交通、低碳、服务和治理等九大场景为创新方向的人民社区。
浙江省政府已将未来社区建设作为《浙江省大湾区建设行动计划》（[2018]23号）的标志性项目。未来社区中低碳场景的建设是一个重要的亮点，可以充分体现低碳、先进技术和未来感。
1 定义和目标
根据《浙江省未来社区建设试点工作方案》要求，未来社区包含九大场景，其中低碳场景主要包括：打造多能协同低碳能源体系，构建社区综合能源系统，创新能源互联网、微电网技术利用、推广近零能耗建筑、建设“光伏建筑一体化+储能”的供电系统、“热泵+蓄冷储热”的集中供热（冷）系统，优化社区智慧电网、气网、水网和热网布局，实现零碳能源利用比例倍增；构建分类分级资源循环利用系统，打造海绵社区和节水社区，推进雨水和中水资源化利用；完善社区垃圾分类体系，提升垃圾收运系统功能，促进垃圾分类和资源回收体系“两网融合”、建筑垃圾资源化利用，打造花园无废社区；创新互利共赢模式，引进一体化开发、投资、建设和运营的综合能源服务商，搭建综合能源智慧服务平台，实现投资者、用户和开发商互利共赢，有效降低能源使用成本。具体建设内容及相关关系见下图：
图 1- 未来社区低碳场景
2 当前建设方案分析
自政府规划公布后，各地开始积极推进建设未来社区示范项目建设。杭州市萧山区瓜沥七彩社区提出建设区域集中供能，利用区域内已有空气源热泵系统、地源热泵系统，以及新建数据中心制冷机房和中央能源机房，为 53.56 万 m2社区打造一套联合能源供能系统，满足高效、可靠、稳定、经济、环保的能源需求。台州椒江区推出“心海城”未来社区，打造一套为71.59 万 m2社区集中供冷供热工程，一套日处理量 300kg厨余垃圾及日处理量 279m3生活废水的污废处理工程 ，一套装机总容量 485kWp的屋面光伏系统。
上述方案部分响应了低碳场景的需求，在工程建设及规模方面具有一定的代表性，但过于偏重于能源系统基础设施的建设，忽视了能源系统能效提升、调度优化、业务耦合的研究，容易造成投入成本高昂、回收成本周期漫长、效益效率偏低的问题。
3 基于综合能源管控平台的低碳场景建设方案简介
为建设低碳社区场景，提升系统能效水平，增强业务耦合能力，基于当前电力市场改革和第三方辅助服务改革方向，本文提出在社区级光储充、集中供冷供热工程的基础上，开发统一的云端综合能源管控平台方案。
基础工程：利用小区现有停车场改造其车棚建设一套178kWp光伏发电系统并配套一套100kW/200kWh的储能及充电桩系统；利用社区附近电厂的余热蒸汽配合两套1250kW冷水机组打造了一套满足2.7万m2使用面积的集中供冷供热工程；在社区各用电、用冷用热末端安装智能仪表，以便实时监测用能情况。
云端能源管控平台：为了研究波动电价下区域综合能源系统优化运行策略、虚拟电厂响应策略，以“基础建设-模型构建-运行优化-平台研发”为思路，聚焦社区电网、气网、水网和热网的统一集成、节约高效、供需协同、互利共赢，开发一套面向不同场景的高弹性区域微能网优化运行与业务支撑平台。具体包括集中供冷供热机组设备、光伏、储能、充电桩、空调、照明等重点负荷的运行监测、特性分析和控制接入；能耗表计和互联网数据的接入；负荷预测、调度运行、反馈评价等算法模型的研究和开发；运行监测、异常告警、需求响应、电价分析等上层应用的开发。整体平台架构可如下图所示构建：
图2- 综合能源管控平台架构图
4、方案分析
4.1实现区域能源“源网荷储”一体化
集成光储充一体化和供冷供热机组控制系统，结合能耗实时在线监测和用能设备控制系统，基于机器学习技术不断拟合最优的生产消费曲线，形成低碳运行策略，实现设备的自动启停控制。
4.2满足电力市场改革的业务需求
随着电力市场改革步伐的加快，电能量市场和辅助服务市场都已逐渐放开。为了满足未来能源的分布式、多样化、产消一体的特点，在统一的区域能源管控平台的基础上，开发了基于固定电价的区域综合能源优化运行、基于波动电价的区域综合能源优化运行、基于需求响应的区域能源调度优化三种算法模型，以实现不同场景的优化目标。
4.3为负荷聚合商提供了业务的技术支撑
为了满足电网的安全稳定运行，市场涌现了一批负荷聚合商，一方面为用户提供能源托管服务，另一方面汇聚资源，开展需求响应业务。本平台采用云端EMS形式，支持跨区域站点的数据采集和指令下达，支持多种形式和海量的供能与用能设备快速、便捷地接入，提升了区域综合能源系统的信息反馈和实时感知的能力，从而为负荷聚合商开展业务提供了便利条件。
4、结论与展望
4.1新能源建设是低碳社区建设的主流方向；
充分利用社区车棚、屋顶等露天面积资源，建设车棚光伏、屋顶光伏、BIPV等，为社区提供绿色无污染的电力供应；
4.2新一代信息技术为区域能源能效提升提供了技术基础；
开发云端综合能源管控平台，汇聚能源运行数据，集成设备控制指令，构建高效调度模型，提供专家远程指导，满足不同场景的能源利用需求；
4.3低碳社区建设需深度融入电力市场改革；
为了更好的提供质优价廉的低成本电力，用户侧需要重点关注并参与电力市场改革进程。为提高用户成本和节能意识，需要在辅助服务、需求响应、虚拟电厂等领域探索设计用户可深度参与的业务场景；
4.4低碳社区的商业模式还需要进一步探索研究；
当前的未来社区低碳场景建设还停留在示范阶段，存在投资规模大、回收周期长、成本分摊模式不确定等问题，制约了低碳社区的快速发展，还需要继续研究可行的商业模式，实现低碳社区节约能源、降低成本、保护环境的目标。
参考文献：
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