2020年能源资源计量服务示（shì）范项目连载1
绿色智能计量（liàng）关键技术创新应用示范项目
一、北（běi）京燃气集（jí）团简介（jiè）
北京市燃气（qì）集团有限责任公司（简称“北京燃气集团”）是全国最大的单体城市燃气供应商，管网规模、燃气用户数、年（nián）用气量、年销售收入均（jun1）位列全国前茅。北京燃气集团是市属国有燃气供应企业，承担北京市95%的燃气供应保障、运营安（ān）全和供应服务等。
北（běi）京燃气集团积（jī）极落实国家及北京市（shì）大气污染（rǎn）防治总体（tǐ）部署，开展农村散煤污染治理，完成农村（cūn）“煤改气”20余万户和锅炉“煤改气”1.1万蒸吨，替代燃煤200余万吨/年（nián），极大地改善了（le）首都空气环境质量（liàng）和生产生活用能条件，进一步推进了（le）美丽乡村建（jiàn）设。北京燃气大力发展天然气与可再生能源耦合，推动分布式能源使用，在北京市行政副中心开展了天然气耦合地源热泵分布式能源项目，引（yǐn）领了全市绿色低碳循（xún）环发（fā）展理念。为减（jiǎn）少（shǎo）尾气排放，建成加气站（zhàn）100余座，发展天然气汽车2万辆。积（jī）极打造无形的服务平台，实现（xiàn）“一线接通、全程服务”。全力构建有形的（de）服务平台，通过社（shè）区服务（wù）中（zhōng）心，创新服务模式，积（jī）极履行社会（huì）责任。
二、项目实施（shī）背景
北京市燃气系统（tǒng）气源（yuán）多、规（guī）模大、结构繁、交叉广，呈现“五（wǔ）环（huán）-六级-七放射”的状态，在城市中与“水（shuǐ）-电-气-暖（nuǎn）-通信”多系统交叉敷设，计量端作为终端用（yòng）户（hù）和供应商的纽带桥梁，是燃气系统安全（quán）运行的敏感部件，一旦出现问题，极易（yì）发生雪崩效应，导致城市运行瘫痪，影响首都能源安全。因此，提升超大城市燃气生（shēng）命线计量设施风（fēng）险管控能（néng）力，确保燃气计量的安（ān）全、智能、高效、精准，是国内城市和燃气行（háng）业面临的共同难题。
为了全面提升超大城市燃气管网计量管理能力，针对超大城市燃气管网（wǎng）计量管理中所面临的“数据庞杂（zá）碎延”、“安全管控（kòng）孤泛”、“能源利用单一（yī）”等技术难题（tí），北京燃气集团借助于北京市高新技术聚（jù）焦区域优势，充分发挥“产、学、研、用”平台优势，提出（chū）“数字（zì）+智能+精准”计量的总体推进思路。围绕能源精细（xì）化管理，开展能源计量关键（jiàn）技术创新和设备研发、构建燃气计量标准体系、完善能（néng）源资源管理信息化建设等。深入推进（jìn）节能降耗、落实首都城市战略定位、推（tuī）进京（jīng）津冀协同发展、加快生（shēng）态文明建设、加强城市能源运（yùn）行智慧管控（kòng），为（wéi）能源行业节能减排、安全（quán）管控、绿（lǜ）色用能、精准服务提供技术支撑，推动城市燃（rán）气管网（wǎng）计量的智能化管理、数字（zì）化转型、绿色能源服务业务发展。
三（sān）、计量技术创新
北京燃气集团根据燃气（qì）运行、销售、服务的实际业务中的痛点与难点，以需求（qiú）为导向，围绕计量端的技术革新与应（yīng）用创新在燃（rán）气计量标准体系、智能仪表智能化研发、精准计量检测定位、能源（yuán）漏损大数据分析（xī）诊断、压力（lì）发电节能、区域气基能源互（hù）联微网等方面开展关键技术攻关，形成一整套的标准、技（jì）术、方法、装备，并取得良好成效，且硬件产品均（jun1）具有自主知识产（chǎn）权，全部国产化。部分产品形成团体标准、地方标准，初步达成（chéng）了标准化、快速化、智能化（huà）、高精化、协同化、绿色化的需求目标。
1.构建“三位一体”计量标准（zhǔn）体系
以标准为（wéi）先导，从燃气能源（yuán）类别、用能监测指标（用气、节能、减排）、能源使用业务流程三方面，构建“三位一体”计量标准体系，为北京市燃气计量工作的（de）管理和（hé）发展提供指南（nán）。
2.自主研发智能燃气表
基于TPM硬件级安全（quán）芯片、物联网技（jì）术自主研发金融级安全的远传、费控、低功耗的智能燃气表，实现智能燃（rán）气表重大（dà）创新；开发北京燃（rán）气用能用户耗能监测的SCADA数据采集监控系统、非民用计量远传系统、业务、能流、空间全覆盖（gài）采集物联网平台、智能客户服务平台，建立（lì）全用户、全业务、全生命周期的燃气数据库；构（gòu）建（jiàn）气量负（fù）荷预测、用气指标及规律、设备故障诊断、用气异常诊断等一套成熟、科学故障诊断、用气安全（quán）评估方法；借助“大数据+人工智能”技术实现燃（rán）气业务模式转型，以客户为中心（xīn）开展精准服务。
3.自主研制高效检（jiǎn）测系统
提出了燃气体积修正仪（yí）计量准（zhǔn）确度计算与（yǔ）检测（cè）方法，自主研制出（chū）分体式与一（yī）体气两（liǎng）种（zhǒng）检测（cè）装置与高效检测系统（tǒng）。据此制定（dìng）出燃气体积修正仪地方（fāng）校准规范，使其校准有规（guī）可依，有据可察。
4.实现空地一体化协作检（jiǎn）测
基于北斗与（yǔ）物联网技术实现空地一体协同检测，突破（pò）检测域限制、环境干（gàn）扰与检测时滞等问（wèn）题，实现复杂城市（shì）环境下埋地燃气管道的精准检测。自主研发基于北斗与（yǔ）物联网技术的市政一体化芯片，基于（yú）芯片形（xíng）成了气体检测仪HS660、甲烷（wán）检测小车、激光泄（xiè）漏检（jiǎn）测车、激（jī）光远程泄漏检测（cè）无人机等管道（dào）检测系列产品，并建立一套（tào）适用于（yú）能源行业的管网检（jiǎn）测方法体系。检测覆（fù）盖了（le）全动态范围，检测（cè）域由平面向三维空间延伸，率先在国内实现了全空间的空地一体化协作检测。
5.实现多级制压力能自（zì）控发电技术
探索多级燃（rán）气管网（wǎng）工况（kuàng）的发电规律，提出多级制压（yā）力能自控（kòng）发电方法（fǎ）与内（nèi）置动能发电方法，形成涵盖理论、技术、设备、工程示范的系列原创性成果。解决了压力能回收利用过程（chéng）中温降致脆、电力转换与输出系统的（de）低（dī）效（xiào）率、系统自检和自修复等难题，在（zài）行业内率先提出发（fā）电智能调箱理念，把单（dān）一（yī）的、传统的调压功能变成集发电、智能、调压三种功能于一体，为行业提供新的技术解决方案。
6.发明区域气基能源互联网微网
针对分布式热电冷（lěng）联（lián）供系统，发明了（le）区（qū）域气基能源互联网微网，实现智能（néng）化（huà）燃（rán）气、太阳能、风能三联供高效耦合用能，实现（xiàn）了“电-热-冷”在“源-网（wǎng）-荷-储（chǔ）”间（jiān）的协调、统筹和梯级利用，一次能源（yuán）利用率提升30%～40%，可（kě）减少CO2排放（fàng）30%～50%，年（nián）减排量达1300余吨。
四、项目取得成效
北京市燃气集团借助北京市高新技术聚焦区域（yù）优势，围绕能源精细化管理，加强能源计量（liàng）关键技术创新和设备研发，形成（chéng）了计量标准体系、智能远传仪表、空地一体协同定点检（jiǎn）测技术、区域气基能源互联网微网、多级制压力能发电技术等。为能源行业节能减排、安全管控、绿色用能、精准服务（wù）提供了技术支撑。对城市（shì）燃气（qì）管网计量（liàng）的智能化管理、数字（zì）化转型、绿色能源服（fú）务业务等方面发展在燃（rán）气行业（yè）及至其它行（háng）业起到了先行示范作用。项目对保障城市（shì）安全运（yùn）行、推动经济绿（lǜ）色发展、维护国家安（ān）全具有重大的意义。
北京燃气集团是全国（guó）非家用智能表最大规（guī）模应用的先头兵，完成了（le）工业、采暖、锅炉、商服等（děng）用户的7万余台远传智能表的升级改造， 覆盖北京燃气所管辖的579家重点用能单位（wèi），实现了（le）远程（chéng）数据采集、用气耗能数据分析、监测仪表（biǎo）运行（háng）状态等信息（xī）化管理的目标，具备了市政平台数据对接的能力（lì）。民用表也已完成3万余台智能表（biǎo）应用，计（jì）划2021年开始以每年（nián）40万～60万大规模推广（guǎng）和应用。集团通过自主研（yán）发的智能一体化平（píng）台，2018年到2020年，集团公司共查处偷盗燃气案（àn）件226起，挽（wǎn）回直接经济损失8000余万（wàn）元，有效（xiào）打击了偷盗燃气不（bú）法行为，起到积极震慑作（zuò）用，实现企业漏损从5.5%降低到3.0%，使企业（yè）平均每年减少10亿元损失（shī）。
基于（yú）北斗与物联网的空地一（yī）体协同检测技术的（de）应用，使北京燃气集团（tuán）管道事故频率（lǜ）从（cóng）2005年的12.3次/千公里降低到2018年的（de）5.1次（cì）/千公里，下降58.5%；在风险评估及管（guǎn）控相关技术改进方面，每年节支总额超（chāo）过8000万元；定位精度提高近百倍，减少开挖工程量80%，应用覆盖1万余公里燃气管道，累计（jì）经济（jì）效益5000万余元。
北京燃气始终贯彻“绿色经济理念”，积极推进节能减排技术研发。集团首先（xiān）提（tí）出区域（yù）能源互联微网理念，研发异种能源耦合联动技术，并在中（zhōng）石油创新基地，金雁饭店，中关村壹号，通州中医院，环球影城，通州副中心6#站等地开展应用并拓展到南京和山西。以（yǐ）北京燃气大楼为示范点的能源耦合管理中（zhōng）心，一次能源利用率提升30%～40%，系统节能率（lǜ）可（kě）达15%～18%，每年可减排（pái）12.51吨CO2。在节能降耗的同时，大大减（jiǎn）少污染物排放。
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