這篇論文主要介紹的是如何打造智慧農(nóng)業(yè)綜合能源服務圈的內(nèi)容,本文作者就是通過對智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)容做出詳細的闡述與介紹,特推薦這篇優(yōu)秀的文章供大家參考。
關鍵詞:智慧農(nóng)業(yè);綜合
1實施背景
饒陽縣位于華北平原中南部,面積573km2,耕地58萬畝,以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主,素有“中國蔬菜之鄉(xiāng)”的美譽,傳統(tǒng)的生態(tài)種植方式與發(fā)展的需求越來越不匹配。
1.1農(nóng)業(yè)科技化種植支撐力不足
現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)棚區(qū)雖改變了以往“靠天吃飯”的模式,但依然更多依靠農(nóng)戶經(jīng)驗,缺乏高效管理手段,技術力量薄弱;雖投入大量人力、物力、財力,但效果不佳,以電氣化為基礎的科學種植方式尚未建立。
1.2農(nóng)排變臺區(qū)電網(wǎng)可靠性不高
雖然目前電網(wǎng)企業(yè)建設了堅強電網(wǎng),但是在雨雪冰雹等惡劣天氣時,農(nóng)網(wǎng)末端農(nóng)排變臺區(qū)仍有斷電可能性,極易給農(nóng)戶帶來經(jīng)濟損失,停電投訴風險突增,電力優(yōu)質(zhì)服務水平降低。
1.3非農(nóng)忙時期農(nóng)排變輕載閑置,設備利用率低
農(nóng)排變臺區(qū)每年6—8月份會經(jīng)歷長時間輕載和閑置期,正逢光伏發(fā)電的高峰期,造成資源大量浪費。如何結(jié)合現(xiàn)有的技術手段和較為成熟的電氣設備,實現(xiàn)能源資源的有效、可靠利用,也是目前亟待解決的問題。
1.4農(nóng)排變臺區(qū)重過載和低輕載的矛盾同時存在
在用電高峰期,農(nóng)網(wǎng)線路過負荷,易出現(xiàn)部分區(qū)域重過載,導致農(nóng)網(wǎng)線路末端低電壓;在用電低谷期,因電網(wǎng)自身損耗,“小電量、大高損”問題嚴重,給農(nóng)網(wǎng)運行和管理帶來巨大壓力。
2打造智慧農(nóng)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)服務生態(tài)圈
2.1運用電網(wǎng)監(jiān)測控制等新技術手段,助推無人化作業(yè),實現(xiàn)科學種植
利用先進電力電子控制技術和綠色農(nóng)業(yè)理念,實現(xiàn)溫度、濕度、病蟲害、土壤質(zhì)地、補光需求、植物養(yǎng)分等自動感應、自動控制,通過云服務終端和自動管理系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)綜合服務系統(tǒng),自動判定農(nóng)業(yè)補強工作方案,在每天降溫、日落、施肥等關鍵時間節(jié)點,系統(tǒng)自動向用戶推送本日蔬菜大棚卷簾機、熱風機、環(huán)境控制器、灌溉控制器、營養(yǎng)供應裝置等設備生產(chǎn)作業(yè)狀態(tài)和作業(yè)程度,結(jié)合每日棚內(nèi)各項數(shù)據(jù),給出最優(yōu)電氣設備作業(yè)方案。農(nóng)戶在家通過APP即可獲取棚內(nèi)各項作物生長狀態(tài)和生長需求,控制棚內(nèi)各類電氣設備狀態(tài),以最優(yōu)方案滿足棚內(nèi)作物生長需求,既讓農(nóng)戶享受足不出戶高效控制的便捷,也讓棚區(qū)作物始終處在最優(yōu)良的生長環(huán)境,實現(xiàn)效益最大化。
2.2利用能源路由控制技術,提升綠色能源消納能力,提高電網(wǎng)可靠性
在電力供應緊張時期,利用風力發(fā)電、光伏發(fā)電滿足棚區(qū)用電需求。特別是在冬季,一旦電網(wǎng)區(qū)域性停電,綠色能源可繼續(xù)供電,滿足卷簾機、熱風機、環(huán)境控制器等電氣設備正常運行,極大地解決了惡劣天氣下農(nóng)排變停電造成的作物減產(chǎn)問題,為電網(wǎng)搶修贏得了寶貴時間,提升了優(yōu)質(zhì)服務水平,降低了投訴發(fā)生率,提高了作物產(chǎn)量。
2.3利用電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)中臺,充分調(diào)度閑置農(nóng)排變設備,實現(xiàn)電網(wǎng)資源和綠色能源科學有效配置
農(nóng)閑時期,棚區(qū)風力發(fā)電、光伏發(fā)電自發(fā)自用,余電全部上網(wǎng)得收益,將閑置農(nóng)排變轉(zhuǎn)化為升壓器,利用電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)中臺分析判斷能力,依托現(xiàn)有營配調(diào)貫通建設成效,發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)度綜合指揮和協(xié)調(diào)作用,打破“孤島供用電”模式,實現(xiàn)將棚區(qū)清潔能源柔性上網(wǎng),發(fā)電與負荷精準控制;利用能源路由,綠色能源優(yōu)先就地消納,提高電網(wǎng)配置資源的能力,實現(xiàn)電網(wǎng)資源和綠色能源科學有效配置。
3實施成效
3.1安全效益
有效解決電網(wǎng)線路末端臺區(qū)供電能力薄弱及配電變壓器輕載閑置問題,提升了農(nóng)網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。建成小型的綜合能源應用生態(tài)圈,發(fā)揮小型電廠、分布式電源不間斷供電優(yōu)勢,極大地提升了電網(wǎng)高峰和惡劣天氣應對能力,確保區(qū)域持續(xù)、不間斷供電。
3.2經(jīng)濟效益
利用智慧農(nóng)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)服務生態(tài)圈,為農(nóng)戶提供科學種植技術服務,借助平臺大數(shù)據(jù)分析功能引導農(nóng)戶由傳統(tǒng)種植方式向現(xiàn)代化種植轉(zhuǎn)變。該平臺為農(nóng)戶提供清潔能源售電、大棚農(nóng)作物環(huán)境監(jiān)控技術服務、電動農(nóng)器具設備、棚內(nèi)監(jiān)控設備的銷售、租賃及售后運維服務、綠色物流充換電服務,探索集能源制造商、農(nóng)機設備供應商、云平臺服務商、綜合能效服務商于一體的萬畝棚區(qū)商業(yè)運行新模式,助推智能大棚無人化作業(yè),實現(xiàn)科學種植,打造智慧能源綜合服務體系,幫助農(nóng)民增收創(chuàng)效。結(jié)合該項目農(nóng)排配變負荷特征和運行時間,以50kVA配電變壓器為例,配置及預算:光伏發(fā)電容量11kVA,風機發(fā)電容量5kVA,儲能柜20kWh,可為20個棚提供清潔能源。根據(jù)試點臺區(qū)運行狀況,結(jié)合當前光伏、風力電價,考慮近兩年日照周期和風力分布特點(光伏日均按3.5h計算,11kW日發(fā)電能量38.5kWh;風電日均按15h計算,5kW日發(fā)電能量75kWh),年直接經(jīng)濟效益發(fā)電能量收入15096.18元;大棚環(huán)境監(jiān)控技術服務收益4000元;棚內(nèi)設備運維服務費(含傳感器、自動控制設備、小型電動農(nóng)機設備等運維)20000元;充電服務費收益30000元;當年棚內(nèi)傳感器及自動控制設備銷售利潤40000元,每年收入約109096.18元。依據(jù)推廣應用臺區(qū)投資20萬元測算(含棚內(nèi)設備、風光儲充設備投資),預計2年收回投資成本。萬畝棚區(qū)有1000個大棚,擴大推廣規(guī)模后,可形成產(chǎn)業(yè)鏈,通過該平臺可提供農(nóng)器具電商產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品銷售、農(nóng)產(chǎn)品物流、農(nóng)業(yè)政策宣傳等增值服務,增值服務收益可觀。
3.3社會效益
智慧農(nóng)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)服務生態(tài)圈,帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展,尤其是在挖掘數(shù)據(jù)價值方面,可幫助農(nóng)戶提質(zhì)增效,是一種新型的農(nóng)業(yè)大棚商業(yè)創(chuàng)新模式。提供綜合能效服務套餐定制化服務,客戶依據(jù)自身需求定制服務套餐,公司按照套餐類別收取運行維護費,實現(xiàn)公司從傳統(tǒng)電能供應商向綜合能源服務商轉(zhuǎn)型升級。搭建國家電網(wǎng)公司助力脫貧攻堅、服務鄉(xiāng)村振興、支持農(nóng)業(yè)電氣化宣傳展示陣地,作為智慧農(nóng)業(yè)電商平臺,宣傳、推廣、展示國網(wǎng)農(nóng)業(yè)電氣化設備,成為農(nóng)產(chǎn)品展示、農(nóng)村政策宣傳推廣的有效平臺。
4應用前景
4.1提高農(nóng)網(wǎng)安全可靠供電能力
在電力系統(tǒng)內(nèi)部,可極大地提高農(nóng)網(wǎng)安全可靠供電能力,有效利用各方資源,實現(xiàn)能源、資源高效、協(xié)同利用。
4.2打造智慧能源綜合服務體系
利用能源互聯(lián)網(wǎng)思維和市場化理念,打造智慧能源綜合服務體系,以“平臺”和“生態(tài)”兩手都要抓、兩手都要硬的理念,實現(xiàn)“引流”和“賦能”。
4.3構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈
帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展,幫助農(nóng)戶增收創(chuàng)效,公司發(fā)揮“六個力量”、踐行“三種責任”扎實落地,服務脫貧攻堅和支持鄉(xiāng)村振興的承諾有效實踐。
4.4提升國家電網(wǎng)公司影響力、引領力
構(gòu)建公司綜合能源服務轉(zhuǎn)型升級的新思路、新實踐,以該平臺為陣地,國家電網(wǎng)公司影響力、引領力會持續(xù)提升。
作者:靳曉鍇 劉海霞
相關論文