城市建设最离不开的就是能源建设，城市转型的前沿阵地就是能源转型。能源发展与城市转型从来都是相携而行。当城市中高楼大厦林立，工厂机器日夜轰鸣，高能耗、高污染、高排放、生态不友好的城市病痛便开始显现。

我们转而追求城市的和谐宜居和蓝天白云下自由呼吸的空气，城市能源发展不仅要满足基本的“够用”，还要满足更高标准的生态环保要求。

更为颠覆的是，信息技术的大发展使互联网融入几乎所有的现代产业和服务业，城市经济与基础设施的智能化程度和互联互通程度前所未有地增强，各类用户迸发出各种各样的个性化需求。智慧城市的概念应运而生，智慧能源则是其中最重要的支撑体系。

生态之城、宜居之城、创新之城……描绘出让人无限向往的未来蓝图的北京城市副中心、“千年之城”雄安，又是如何处理能源与城市的关系的呢？

智慧大脑

雄安市民服务中心作为新区第一座“绿色建筑”，蕴含着许多创新的绿色元素，综合能源项目就是其中之一。

在项目中，国网雄安新区供电公司研发部署的城市智慧能源管控系统（简称CIEMS）应用物联网、大数据、多能流管理等先进技术，实现能源生产、传输、消费、管控等全过程管理应用，是市民服务中心整个能源生态的神经中枢，已成为园区综合能源智慧管控的“最强大脑”。

CIEMS通过横、纵双向模式全方位监测，对能源生产侧及终端消费侧的实时运行状态了如指掌，根据电、冷、热、热水等负荷数据，建立多能源、多目标、多变量能源协调优化模型，以经济最优、绿色最优指导能源系统运行。

这套先进的城市智慧能源管控系统同时还是园区能源供应的“最强守卫”，一旦能源系统出现故障，它不仅能辅助设备运维人员进行故障自动识别、故障原因分析、故障影响分析，自动给出故障处理建议，还能对人员、物资、车辆进行合理的资源调配，实现智能派单。

响应雄安数字城市发展要求，未来，CIEMS系统将融入雄安智慧城市系统（CIM），发挥枢纽型、平台型、共享型的特性，为城市智慧、绿色用能发挥更大作用。目前，该系统已经进入“家族式”开发阶段，从家庭级、校园级再到园区级、城市级，雄安供电公司将打造适应多场景的城市综合能源智慧运营管理平台。

“绿能魔盒”直流屋

走进雄安市民服务中心5号门，南侧一台漂亮的集装箱不由地引人侧目，这就是“绿能魔盒”直流屋，它由国网雄安新区供电公司联合国网平高集团、信产集团以及格力电器共同打造，全景展现了绿色、智能、安全、经济的用户侧直流生态系统。

“绿能魔盒”是一个以集装箱为基础打造的展示版低压直流屋。硬件上，由光伏系统、储能系统、低压直流系统三部分构成。在内部，各式家用电器均为低压直流电器。墙外绝缘管内的线路以彩色LED呼吸灯示廓，让整个低压直流的线路走向与其生态架构更加直观明晰。

直流屋优先利用太阳能光伏发电，配置有储能设备，既可满足直流屋内直流电器设备用电需求，也可将光伏发电储存备用。当发电系统不满足使用时，它的中枢大脑——城市智慧能源管控系统“CIEMS”将调用外部交流电源。“CIEMS”系统还可对电源、储能、家电实现一体化管理，高效科学调配电能，实现精细化能源利用。

得益于“CIEMS”的“参与”，在那间简欧风格的低压直流公寓内，直流线路虽埋墙走线，但是在“CIEMS”家庭用能终端的APP上，不仅房内各式电器用电状况一目了然，甚至那些深埋墙内、看不见摸不着的“电况”，在系统内都一目了然——APP界面上分布着家居控制、家庭能效管理、智能配用电管理等管理模块信息。其中，在家庭能效管理这一子界面上，有着按时间线排列的柱状用电分析：有将各个房间各类电器都归纳入内的饼状用电构成分析，有配电箱内每一模块的开关运行状态，甚至对每个电器模块运行状态是否过温、过流、短路等故障都有着实时监测和显示。

为保障用电安全可靠，直流电采用375伏和48伏分级运行。375伏线路位于房间上方，为空调、洗衣机、电磁炉等大功率电器供电。48伏线路位于桌面下方，为电扇、台灯、空气净化器等小家电供电。48伏为人体安全电压，可用手直接触摸，从源头上杜绝了意外触电风险。

由于减少了交直流转换环节，“绿能魔盒”能源利用效率得到有效提升，相比传统交流电，应用低压直流的节能效益更加显著。

低压直流技术的应用也并不仅限于家庭，在市民服务中心长约6千米的景观大道上，436盏直流路灯点亮了新区的夜晚。直流智慧路灯与交流路灯相比首先是安全，直流路灯采用375伏直流浮地供电，大幅降低了安全隐患。此外，直流智慧照明控制系统可实现分时段自动调节路灯亮度，让前半夜亮度达到100%，后半夜降为50%，达到节能效果。

绿色加速度

《河北雄安新区规划纲要》提出，构建“公交+自行车+步行”的出行模式，起步区绿色交通出行比例达到90%，并实现交通网、信息网、能源网“三网合一”。电动汽车成为未来雄安新区最重要的交通工具，电动汽车能否实现安全、便捷使用，决定了雄安新区智慧交通的“绿色加速度”能有多快。

雄安市民服务中心目前已经全面禁止燃油车，因此这里聚集了关于电动汽车的全部应用场景。与“绿能魔盒”遥相对应的就是电动车无线充电停车位，电动汽车无尾充电，即停即充。更为智能的是旁边的V2G（Vehicle-to-Grid）充电桩。

除了多出一个井盖大小的充电装置，无线充电车位外观上与常规车位一样。充电发射线圈及变换器可置于地下，与普通车位共存，无需占用额外空间，而无线充电的电能转换效率能达到90%以上。与普通的有线充电相比，无线充电的第一大优点是安全性，充电过程不需要人体触碰车或充电桩，避免了插拔充电线的人体接触、电缆漏电、接触磨损等产生的用电安全问题。停车容许20厘米左右的位置误差，停车入位将更加方便，与无人驾驶技术相结合，整个充电过程将全部自动完成，真正实现电动汽车充电无尾化、人走车充的极致体验。

用户可以通过相关手机APP中的设备查询功能即可找到无线充电车位，选择后即开始充电，电量达到90%就会自动停止充电。此外，客户还可以设置差异化的充放电使用策略，在系统智能控制下自动实现低谷充电、高峰卖电，赚取差价。届时，电动汽车作为电网补充，谷段时间电网为电动汽车充电，在高峰时段让电动汽车为电网送电，将起到移峰填谷、经济充电、电网协同的作用，是未来电动汽车参与能源互联的核心技术。

与此同时，雄安公司还在争取建设国内首个公里级的无线充电公路，把充电发射级逐一排开，沿着公路主轴线开槽，并布置配电设施进行供电。通过一个个技术创新，电动汽车与整个能源体系实现了协调互动发展，在更为完善的智能交通基础设施的支撑下，电动汽车乃至无人驾驶汽车将以更加充足的动力，成为雄安新区绿色智能交通系统最亮眼的名片。

资源循环

实现美好生态的一个前提，是加强能源资源循环利用。城市要从一个吞噬资源的消耗体，变为一个将消耗转化为资源的循环体；废弃物资源化和资源化利用水平是国家进步和现代化水平的标志。

事实上，雄安已经开始通过对热能进行有效回收和再利用。废热回收是正在推进的一个项目。所谓废热回收，即通过空气热回收装置，将建筑物内外的余热收集，并重新作为供热或其他加热设备的热源而加以利用。

当前，雄安回收废热包括两类，一是夏季回收空调循环水中的热量，二是每天生活污水中可以提取的热量。未来，除了这两类来源，数据中心设备工作时散发的热量、中央空调系统排出的热风都将逐步被纳入废热回收体系。这与瑞典斯德哥尔摩的数据公园项目（Stockholm Data Parks）有着异曲同工之妙。

另一个推进的项目是低温地热。雄安不仅拥有深层地热，浅层地热资源同样丰富。与利用常规地热能相比，开发浅层地热可以减少对地层的扰动，避免对地下水的污染，目前，雄安已经尝试从土壤中汲取浅层地热，未来向整个园区提供70%~75%的热源。

下一步，在可持续利用资源方面的尝试，还将拓展到冷、热、水、电、气等各个领域，并形成雄安综合能源体系的建设基础。待各类能源、技术实现了稳定运行，雄安结合信息和通讯技术（ICT）的综合能源服务将上线。这种系统会根据用户的需求，将各类能源类型进行转换和对接，实现资源优化配置，做到资源可持续利用。

本文综合自中国电力新闻网、国家电网报、河北新闻网、长城网、能源研究俱乐部、中国能源报、能源评论•首席能源观等内容