目錄
前言
第1章未來社區能源發展概述 1
1.1 未來社區建設理念 1
1.2 未來社區能源繫統介紹 4
1.2.1 未來社區能源繫統組成 4
1.2.2 能源繫統和關鍵技術 5
1.3 國外低碳社區發展 10
1.3.1 英國貝丁頓 (BedZED)零碳社區 10
1.3.2 德國 “綠”小鎮沃邦 (Vauban)社區 12
1.3.3 日本豐田 “編織之城” 13
1.4 未來社區能源發展 15
第2章社區智能高效配電網繫統 16
2.1 彈性堅強配電網架 16
2.1.1 未來社區的配電網特征 16
2.1.2 未來社區的網架規劃 17
2.1.3 配電網網架建設階段 18
2.1.4 配電網網架建設重點 19
2.2 智能化配電站房 23
2.2.1 智能化配電站房介紹 23
2.2.2 智能化配電站房的組成 24
2.2.3 站房綜合管理繫統 26
2.3 社區直流配電網繫統 27
2.3.1 直流配電網發展背景 27
2.3.2 國內外直流配電網發展歷程 27
2.3.3 直流配電網的優勢 28
2.3.4 直流配電網的關鍵技術 29
2.3.5 社區直流微電網繫統 30
2.4 智慧用電繫統 31
2.4.1 智慧用電繫統的雙向互動 31
2.4.2 電網級智慧用電繫統 33
2.4.3 樓宇級智慧用電繫統 36
2.4.4 家居級智慧用電繫統 39
2.5 未來社區示範區———湖州魯能公館 41
2.5.1 項目介紹 41
2.5.2 示範展廳 43
第3章社區冷熱集中高效供應繫統 46
3.1 社區供冷供熱技術發展 46
3.1.1 居民供熱方式的發展 46
3.1.2 居民供冷技術的發展 48
3.2 社區冷熱供應集中繫統關鍵技術 49
3.2.1 新能源利用供冷供熱技術 49
3.2.2 建築高效冷熱供應技術 53
3.2.3 建築節能與區域蓄能技術 56
3.3 未來社區供熱供冷繫統 58
3.3.1 集中供熱供冷繫統 58
3.3.2 典型綜合能源站模式 61
3.3.3 未來智慧供熱供冷繫統 64
第4章新型儲能繫統 67
4.1 儲能概述 67
4.1.1 儲能的概念及分類 67
4.1.2 儲能技術簡介 67
4.2 社區儲能 69
4.2.1 社區儲能簡介 69
4.2.2 社區儲能的應用 69
4.3 電化學儲能技術 72
4.3.1 電池介紹 72
4.3.2 電池管理繫統 73
4.3.3 能量管理繫統 76
4.3.4 儲能變流器 77
4.3.5 儲能繫統中的安全要求 78
4.4 儲能車的應用 80
4.4.1 儲能車的介紹 80
4.4.2 儲能車的各場景的應用 81
第5章零碳建築 82
5.1 可再生能源利用 82
5.1.1 太陽能利用技術 82
5.1.2 風能利用技術 84
5.1.3 地熱能利用技術 87
5.2 建築節能繫統 89
5.2.1 建築圍護結構節能技術 89
5.2.2 采光照明節能技術 92
5.2.3 能源綜合利用技術 94
5.3 零碳建築實例 100
5.3.1 中國臺灣綠色魔法學校 100
5.3.2 天津生態城公屋展示中心 100
第6章市政資源綜合利用 102
6.1 多杆合一智慧路燈 102
6.1.1 智慧路燈概述 102
6.1.2 智慧路燈的發展現狀與趨勢 103
6.1.3 5G建設與智慧路燈 104
6.1.4 智慧路燈功能 105
6.1.5 智慧路燈關鍵技術 107
6.1.6 多杆合一智慧路燈建設方案 108
6.2 綜合管廊 110
6.2.1 綜合管廊綜述 110
6.2.2 綜合管廊分類及特點 112
6.2.3 綜合管廊的投建模式 114
6.2.4 綜合管廊工程的災害防治 115
第7章“光伏＋多場景”融合 118
7.1 光伏發電發展現狀與趨勢 118
7.1.1 國外發展現狀 118
7.1.2 國內發展現狀 119
7.2 光伏發電原理及分類 121
7.2.1 光伏發電主要原理 121
7.2.2 光伏發電主要分類 122
7.2.3 光伏發電主要特點 123
7.3 光伏電站建設與運維 125
7.3.1 光伏規劃與建設 125
7.3.2 光伏運維與管理 127
7.4 “光伏 多場景”應用 129
7.4.1 建築區 130
7.4.2 公用區 132
7.4.3 家居區 134
第8章社區低碳交通 136
8.1 社區交通 136
8.1.1 公共交通 136
8.1.2 電動汽車 138
8.1.3 其他 140
8.2 社區低碳交通技術 140
8.2.1 電動汽車V2G技術 140
8.2.2 快速換電技術 147
8.2.3 無線充電技術 149
8.2.4 信息與通信技術 151
8.3 低碳交通與電網的交互 152
8.3.1 規模化電動汽車對電網的影響 152
8.3.2 電動汽車智能充放電策略研究 154
8.4 未來社區低碳交通典型應用場景 158
8.4.1 智能技術在電動汽車中的應用場景 158
8.4.2 “光儲充”未來社區應用場景 160
8.4.3 綠色智能公交應用場景 163
第9章社區能源大數據中心 167
9.1 社區智慧能源監測平臺 168
9.1.1 平臺設計原則 168
9.1.2 平臺結構 169
9.1.3 平臺功能 170
9.2 建築能源管理繫統 173
9.2.1 繫統概述 173
9.2.2 繫統功能 174
9.3 大數據中心在未來社區中的應用 175
9.3.1 社區綜合用能 175
9.3.2 社區綠色出行 178
9.3.3 社區家庭能源服務 180
9.3.4 社區智能物業 181
9.4 預期成效 186

前言
未來社區是未來現代化城市的細胞，是未來城市的縮影，是未來城市品質生活的載體。未來社區能源繫統建設重點聚焦“人本化”“生態化”“數字化”三化建設，聚力構建“綠色低碳、數字賦能”應用，打造多能協同低碳能源體繫，推廣近零能耗建築，建設花園式無廢社區。
未來社區能源繫統建設以多能協同低碳能源體繫為目標，根據社區自身稟賦和特征，展現社區電網高彈性可靠供電場景、社區冷熱集中高效率供應場景、社區建築清潔零排放用能場景、社區資源集約化綜合利用場景、社區交通電氣化便民發展場景、社區能源數據高互動創新場景等六大智慧低碳能源場景。通過構建社區智能高效配電網繫統、社區冷熱集中高效供應繫統、新型儲能繫統、零碳建築、市政資源綜合利用、“光伏 多場景”融合、低碳交通、社區能源大數據中心等關鍵技術應用，開展彈性堅強配電網架、智能化配電站房、社區直流配電網繫統、智慧用電繫統、智慧能源站、地源熱泵繫統、建築“光伏 儲能”一體化、“零能耗”智慧建築樣板、多杆合一智慧路燈、“光伏 多場景”融合、綜合管廊規劃、公共充電設施、居民充電設施、交互式充電、社區智慧能源監測平臺、建築能源管理繫統、負荷需求響應等關鍵工程建設，打造清潔高效、源荷交互、多能協同、親鄰共享的未來社區低碳實景，實現未來社區的綠色低碳發展，為“未來服務”“未來治理”和“未來交通”等場景提供豐富的功能和服務，提升未來社區的綜合服務能力和城市能效水平，滿足居民的美好生活需要。
社區是城市的重要組成部分，未來社區能源繫統建設契合我國碳達峰碳中和的目標要求，是今後社區的發展方向，具備很好的推廣價值。浙江省於2019 年起連續3 年推廣150 個未來社區試點創建項目，嘉興市作為紅船的起航地率先在南湖甪裡社區、漁裡社區開展未來社區試點建設工作，國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司結合上述未來社區試點創建項目的實施同步開展低碳能源繫統規劃建設，在未來社區項目的實施過程中積累了豐富的規劃、設計、建設經驗。未來社區將是今後社區發展的方向，由此未來社區低碳能源繫統的構建需要一種新模式、新技術和新業態，本書通過未來社區試點項目的工程實踐，為未來社區低碳能源繫統的規劃建設探索一條可鋻之路，也可為電力、綜合能源等行業的規劃、設計、建設人員提供一定的參考和借鋻作用。
作 者
2022 年5 月