烟台港智慧能源管控平台

　　一、总体介绍

　　过去港口对能源管理的方式相对粗放，对电能、柴油、新能源等各类能源管理相对独立，依赖人工进行管理，缺乏精细化用能分析及考核机制。同时，全业务、全流程、全场景信息化能力不足，各层级间未形成有效信息化管控，难以实现能源的高效化管理，在此背景下，烟台港以“交通+能源”为背景开发建设多维度智慧能源管控平台。

　　该平台依托烟台港现有物联网平台获取各类能源数据，整合数据资源，实现数据自动上传，降低运维和管理压力，通过全景监视、源网荷储协同优化、碳资产管理等功能，实现港口发电、供电、用电的协同联动，突破信息与管理壁垒。

　　项目以数字化转型为核心驱动力，融合物联网、大数据等技术，构建全域全要素全流程的智慧能源管理体系。技术上攻克异构设备互联难题，研发多能一体化数字孪生模型及协同优化算法，提升新能源消纳与成本优化水平;应用层面构建三级能源驾驶舱，实现“一套表”自动化生成，引入能耗强度对标考核机制，预计降低综合用电成本15%以上。同时，通过安全技术构建防御体系，完成多类表计实时采集，形成全景监测网络，助力烟台港实现“双碳”目标，树立智慧绿色港口标杆。

　　二、主要做法

　　1.机制创新：构建全域协同的能源治理新范式

　　1.1数据驱动的能源治理体系重构

　　项目通过打破信息孤岛，建立覆盖电、水、油、热、蒸汽、燃气等多能源介质的统一数据采集标准，形成“物理世界-数字世界”双向映射机制。采用边缘计算网关、协议嗅探技术、定制化API接口等多元采集手段，实现110块电表、99套水表、7座燃气表等全域设备的数据实时汇聚。这种机制创新突破了传统能源管理中数据采集标准不一、传输协议复杂的瓶颈，构建起“全面覆盖、实时采集、标准处理、弹性拓展”的数据治理底座。例如，针对燃油数据采集，创新性地采用OBD接口、高精度油耗仪、加油系统API三重采集方式，通过误差校验机制确保数据准确性，为后续能效分析提供可靠数据源。

　　1.2跨层级协同管理机制创新

　　建立“集团-分公司-基层单位”三级能源管理体系，通过权限分级、数据共享、流程贯通实现管理协同。平台创新性地将能源考核指标嵌入业务流程，设置生产负荷、非生产负荷等差异化考核维度，结合能耗强度对标分析，形成“监测-分析-考核-改进”的闭环机制。例如，针对160个充电桩的柔性负荷管理，通过策略推送机制实现需求侧响应，将充电时段与电网负荷曲线动态匹配，使港口用电成本降低12%。这种机制创新将传统被动式能源管理转变为主动式资源调控，显著提升能源利用效率。

　　1.3产数融合的创新机制

　　构建“IT+OT”深度融合的能源管理新模式，将生产控制系统(DCS/SCADA)、能源管理系统(EMS)、环境监测系统等异构系统接入统一平台。通过定制化开发协议适配层，实现Modbus、MQTT、DLT645等10余种工业协议的标准化接入，日均处理数据量达上万条。这种机制创新打破了传统能源管理与生产运营的壁垒，使风电发电功率预测、储能充放电策略等优化算法可直接作用于生产控制环节。例如，基于光伏发电超短期预测(15分钟滚动更新)的储能调度策略，使新能源消纳率提升至92%。

　　2.模式创新：打造全链条绿色转型新标杆

　　2.1数字孪生驱动的能源管理新模式

　　构建10个重点能源应用的数字孪生场景，通过三维可视化技术实现港口能源系统的镜像映射。在龙口港光伏/热一体化四联供系统中，数字孪生模型实时展示地源热泵、光伏光热系统的运行参数与建筑能耗的动态关系，使系统能效提升18%。这种模式创新将传统能源管理从二维平面提升至三维立体空间，通过“监测-仿真-优化”的闭环机制，实现能源系统的数字孪生运维。例如，虚拟电厂功能通过聚合3座换电站、9个岸电设施等可调资源，形成可调负荷池，虚拟调度容量达20MW。

　　2.2源网荷储协同优化新模式

　　创新性提出“三阶九步”协同优化方法论：感知阶(数据采集-状态监测)、分析阶(趋势预测-平衡分析)、决策阶(策略生成-指令下发)。在蓬莱港区地源热泵项目中，通过混合整数线性规划模型，实现热泵机组与光伏发电的时序协同，冬季供暖成本降低15%。这种模式创新将传统的单一能源管理升级为多能互补的协同优化体系，使港口综合能源利用效率提升至82%。

　　2.3碳资产管理服务模式创新

　　开发“核算-监测-交易”一体化碳资产管理平台，创新性引入“碳表”管理体系。通过对接国家核证自愿减排量(CCER)机制，基于国家发改委发布的《陆上交通运输企业温室气体排放核算方法与报告指南》，采用标准换算因子进行碳排放分析，涵盖集装箱码头SO₂、干散货码头TSP等6类特征污染物。在万华码头试点中，通过碳足迹全路径追踪，识别出装卸作业环节减排潜力达35%。这种模式创新将碳管理从核算工具升级为价值创造载体，支撑港口完成全国首个港口碳中和认证。特别是开发的碳排放对标分析功能，实现与鹿特丹港、新加坡港等国际港口的碳排放强度对标，为绿色港口建设提供决策依据。

　　2.4智慧能源服务模式创新

　　构建“线上+线下”立体化能源服务体系，创新推出“能源e站”数字化服务平台。通过智能报表工具实现“一键生成”能源报表，使报表编制效率提升70%。在矿石公司试点中，通过能效指标管理系统实现单班次能耗考核，设备空载率下降18%。这种模式创新将传统能源管理从职能驱动转变为服务驱动，形成可复制的智慧能源解决方案。特别是在新能源车辆智能充电系统中，开发“光储充一体化”调度算法，使充电桩利用率提升40%。

　　三、取得成效

　　研究了面向源网荷储能量平衡机制的广域感知及网格化管理技术、集成网络模型的新能源及负荷功率预测方法、多类型资源的协同调度控制方法等关键技术，建立统一的港口综合能源管控平台架构，打通“感知—预测—控制—反馈”闭环，实现对能源系统的高效统筹、智能调度与风险预判，全面提升港口智慧能源系统的运行效率、新能源消纳能力与运维保障水平。

　　多能协同调度解决了大规模非线性优化问题，传统方法易陷入局部最优，且缺乏故障预测能力。研究了综合能源系统的多能互补优化运行策略，将港口建筑物设施与作业设备间进行用能关联，实现电、气、热、冷多类能源优势互补的综合调度，进一步提升系统的可靠性，实现港口能源运行处于优质、经济、高效、环保的状态。