中國超過80%的工業(yè)企業(yè)集中在園區(qū),,園區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值平均占到全國的50%,,碳排放量占全國的31%。2024年中央經(jīng)濟工作會議提出“建立一批零碳園區(qū)”,,這是在中央經(jīng)濟工作會議中提出建立零碳園區(qū),。工信部要求建設(shè)一批零碳工廠和零碳工業(yè)園區(qū),將零碳園區(qū)納入工業(yè)綠色發(fā)展的重點工作,。國家發(fā)改委,、財政部發(fā)布政策,為零碳園區(qū)的設(shè)施升級提供了具體支持和資金保障,。當(dāng)前,,在我國建立零碳園區(qū)會遇到哪些問題?又該如何突破,?
1 零碳園區(qū)發(fā)展面臨的問題
江蘇,、廣東、四川等20余省份已發(fā)布專項政策,,通過財政補貼,、土地優(yōu)惠、碳配額激勵等措施推動園區(qū)低碳轉(zhuǎn)型,。在2025年各地,,廣東省、福建省,、廣西,、山西、內(nèi)蒙等等多個省市自治區(qū)把零碳園區(qū)建設(shè)列入工作計劃,。盡管如此,,我國的零碳園區(qū)建立仍處于起步階段。在零碳園區(qū)試點探索過程中,,隨著工作的持續(xù)推進,,一系列現(xiàn)實問題也需要解決。
首先,,園區(qū)的碳排放統(tǒng)計,、核算、報告,、核查四大體系尚不健全,。大多數(shù)園區(qū)對如何進行碳排放統(tǒng)計,碳資產(chǎn)管理沒有明確概念,,不明確園區(qū)碳排放基線,,在具體實施過程中,缺乏明確的碳數(shù)據(jù)支持和實施路徑,。
其次,,對配套新能源規(guī)劃建設(shè)和管理缺乏工具,建什么,,建多大,,怎么用,投資回收期多長等等缺乏技術(shù)支撐,。
第三,,隨著新型電力系統(tǒng)發(fā)展,源網(wǎng)矛盾多發(fā),,分布式發(fā)電消納難,,綠電還缺乏相關(guān)政策支持,比如隔墻售電,、綠電直供等政策的開放,,將更有利于零碳園區(qū)的發(fā)展。
最后,,需要合理的運用能源管理軟件等工具,,根據(jù)園區(qū)特性構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲一體化”微電網(wǎng),通過AI算法優(yōu)化能源調(diào)控,,降低碳排放和能源成本,。
2 安科瑞能為零碳園區(qū)建設(shè)提供哪些方案
安科瑞作為專業(yè)的智慧能源管理解決方案提供商,,能為零碳園區(qū)建設(shè)提供包括碳計量電表、分布式光伏,、分布式儲能,、電動車有序充電以及園區(qū)智慧能源管理平臺等解決方案,為零碳園區(qū)的建設(shè)提供“云-邊-端”一體化解決方案,,利用“云邊協(xié)同”智慧策略幫助園區(qū)充分利用好新能源,,明確降碳成本效益路線圖。
2.1 碳電表
碳電表是一種新型的計量工具,,它的出現(xiàn)是為了幫助我們更好地理解和計算企業(yè)在電力使用中的碳排放,。它的工作原理是根據(jù)實際電能消耗的計量數(shù)據(jù),動態(tài)計算并按照使用條件,、區(qū)域等因素更新電碳因子,,也就是平均每度電所蘊含的碳排放量。這個數(shù)值是實時更新的,,能夠真實反映企業(yè)電力使用中的碳排放情況,。碳電表的出現(xiàn)對于企業(yè)有著非常重要的意義,有了這些數(shù)據(jù),,企業(yè)就可以追蹤產(chǎn)品生產(chǎn)過程的碳排放,,根據(jù)碳排放情況優(yōu)化電源結(jié)構(gòu),制定更加綠色低碳的生產(chǎn)模式,。
AEM96三相多功能碳電表,,集成三相電力參數(shù)測量、分時電能計量及碳排放統(tǒng)計,,根據(jù)不同使用工況的電碳折算因子集成碳結(jié)算功能,,包含12組碳排放值及對應(yīng)的碳排放因子,它能夠?qū)崟r計算并給出企業(yè)生產(chǎn)用電帶來的碳排放量,,讓碳排放像電能一樣方便記錄,,配合安科瑞碳資產(chǎn)管理平臺,大大簡化企業(yè)的碳排放統(tǒng)計工作,。
圖1 AEM96三相多功能碳電表
2.2 分布式光伏解決方案
分布式光伏是零碳園區(qū)新能源建設(shè),,隨著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展以及國能發(fā)新能規(guī)〔2025〕7號文、發(fā)改價格〔2025〕136號文相繼出臺,,分布式光伏建設(shè)越來越需要面臨并網(wǎng),、運行安全和能量管理方面的問題,并不是建了就能用,,建了便可以有穩(wěn)定收益的,。供電部門對于分布式光伏電站并網(wǎng)保護、穩(wěn)控系統(tǒng),、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信均有要求,。
圖2 分布式光伏建設(shè)系統(tǒng)圖
① 根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》和《電能質(zhì)量管理辦法(暫行)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,,光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量;
② 根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》并網(wǎng)點安裝防孤島保護裝置,,防止光伏電站孤島運行,;
③ 并網(wǎng)點安裝國網(wǎng)電能計量表和遠動裝置用于上傳光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù),由當(dāng)?shù)毓╇姴块T確定,;
④ 對于自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)系統(tǒng),,公共連接點處還需要配置防逆流保護裝置,,動作與切除或調(diào)節(jié)光伏逆變器,根據(jù)要求可使用不同的控制策略,。
⑤ 配置國網(wǎng)縱向加密認證裝置,、正/反向隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置,、遠動網(wǎng)關(guān)等,,按照電網(wǎng)要求的數(shù)據(jù)格式和安全要求接受電網(wǎng)調(diào)度;
⑥ 光伏監(jiān)控系統(tǒng)需采集站內(nèi)逆變器,、箱變,、保護測控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置,、防孤島保護,、電能計量等數(shù)據(jù),在本地工作站實時監(jiān)控,,還需要把數(shù)據(jù)上傳給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng),,接受電網(wǎng)調(diào)度;
⑦ 根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T需要配置光功率預(yù)測系統(tǒng),、AGC/AVC系統(tǒng),、微機防誤系統(tǒng)、“四可”系統(tǒng)等,,數(shù)據(jù)上傳調(diào)度系統(tǒng),。
分布式光伏建設(shè)相關(guān)二次設(shè)備:
2.3 分布式儲能解決方案
儲能系統(tǒng)作為光伏發(fā)電蓄水池和中轉(zhuǎn)站,在消納光伏發(fā)電過程中起著很重要的作用,,在零碳園區(qū)建設(shè)中,。
按照GB/T 36547-2018《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求,儲能系統(tǒng)的微機保護配置要求:儲能電站并網(wǎng)點配置AM5-IS防孤島保護,,非計劃孤島時應(yīng)在2s動作,,將儲能電站與電網(wǎng)斷開。
關(guān)于儲能系統(tǒng)計量點的設(shè)置:如果儲能系統(tǒng)接入園區(qū)內(nèi)部電網(wǎng),,計量點設(shè)置在并網(wǎng)點,。
儲能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測功能,,當(dāng)儲能單元絕緣低時應(yīng)能發(fā)出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機監(jiān)控系統(tǒng),如果BMS或者PCS不具備絕緣監(jiān)測功能可單獨配置直流絕緣監(jiān)測裝置,。
通過10kV接入公用電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)電能質(zhì)量宜滿足GB/T19862要求的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置,,當(dāng)儲能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不滿足要求時,配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量,。
圖3 儲能系統(tǒng)圖
儲能系統(tǒng)二次設(shè)備選型
2.4 有序充電解決方案
以電代油,、以電代氣是零碳園區(qū)能源轉(zhuǎn)型中一個的過程,為新能源車補充能源的充換電站也是必配設(shè)施,。安科瑞有序充電系統(tǒng)基于預(yù)測算法,,可以實現(xiàn)對企業(yè)變壓器負荷率、光伏發(fā)電和充電負荷需求預(yù)測結(jié)合充電樁的監(jiān)控,、調(diào)度和管理,,提高光伏發(fā)電消納,提升園區(qū)微電網(wǎng)的運行可靠性,,降低充電成本,。
圖4 有序充電系統(tǒng)圖
有序充電系統(tǒng)設(shè)備選型方案
2.5 碳資產(chǎn)管理方案
AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺碳資產(chǎn)管理采用碳排放核算因子數(shù)據(jù)庫,符合SO14064-1:2018 組織層級溫室氣體排放和清除的量化和報告指南要求,,為園區(qū)提供包括碳盤查清冊,、碳配額管理、碳排放分析,、碳流向,、碳盤查報告、碳交易記錄等等功能,,幫助園區(qū)建立碳排放統(tǒng)計,、核算、報告,、核查體系,。
圖5 碳排放核算符合性評估聲明
2.6 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器
ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器主要采集光伏逆變器、儲能系統(tǒng),、變壓器負荷等數(shù)據(jù),,根據(jù)設(shè)置的新能源使用邏輯來構(gòu)建本地控制策略以及云端數(shù)據(jù)的交互,控制儲能設(shè)備,、分布式能源,、可調(diào)負荷設(shè)備的出力與電力需求,并能根據(jù)經(jīng)濟效益模型在滿足調(diào)度的前提下,,進行光儲置換,,響應(yīng)云端策略配置,充分消納利用新能源,。
圖6 “云邊端”三級控制策略結(jié)合
ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器具備以下功能特點:
數(shù)據(jù)采集:支持串口,、以太網(wǎng)等多通道實時運行,,滿足各類風(fēng)電與光伏逆變器、儲能等設(shè)備接入,;
通訊管理:支持Modbus RTU,、Modbus TCP、IEC 60870-5-101,、IEC 60870-5-103,、IEC 60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約,,可實現(xiàn)云邊協(xié)同(結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維),、OTA升級、就地/遠程切換,、本地人機交互(選配);
邊緣計算:靈活的報警閾值設(shè)置,、主動上傳報警信息,、數(shù)據(jù)合并計算、邏輯控制,、斷點續(xù)傳,、數(shù)據(jù)加密、4G路由,;
策略管理:防逆流,、計劃曲線、削峰填谷,、需量控制,、有功/無功控制、光儲協(xié)調(diào)等,,并支持策略定制;
系統(tǒng)安全:基于不可信模型設(shè)計的用戶權(quán)限,,防止非法用戶侵入;基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗證技術(shù),,采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機制,,實現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯;
運行安全:采集分析包括電池,、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù),,實現(xiàn)運行安全預(yù)警預(yù)測。
3 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺-園區(qū)級微電網(wǎng)能源管理
在零碳或近零碳園區(qū)建設(shè)中,,“光伏+儲能+充電”組合的被應(yīng)用到園區(qū)電網(wǎng)之中,。隨著新能源占比增加,園區(qū)的管理必須依靠智慧能源管理平臺來實現(xiàn)碳資產(chǎn)管理,、新能源策略控制,、有序充電管理,、能耗分析、設(shè)備運維等等,。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區(qū)有效的管理能源,,其功能包括:
l 綜合監(jiān)控:實現(xiàn)園區(qū)變電站、光伏,、儲能,、負荷、充電樁,、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集,、監(jiān)測、可視化展示,、異常告警,、事件查詢、報表統(tǒng)計等功能,;
l 智能控制:協(xié)同光伏,、儲能、負載等多種能源主體,,動態(tài)規(guī)劃智能策略,,實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)控制,,比如計劃曲線,、削峰填谷、防逆流,、新能源消納,、需量控制等;
l 能源分析:具備微電網(wǎng)能耗及效益分析,、微電網(wǎng)經(jīng)濟運行分析,、多維度電量分析,并進行日,、月,、年能源報表統(tǒng)計;
l 碳資產(chǎn)管理:企業(yè)碳資產(chǎn)管理功能,,包括碳盤查清冊,、碳配額管理、碳排放分析,、碳流向,、碳盤查報告、碳交易記錄等等。
l 功率預(yù)測:以歷史光伏輸出功率和歷史數(shù)值天氣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),,結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電單元的地理位置,,采用深度學(xué)習(xí)算法建立預(yù)測模型庫,實現(xiàn)光伏發(fā)電的短時和超短時功率預(yù)測,,并經(jīng)進行誤差分析,;同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負荷,基于歷史負荷數(shù)據(jù),,通過大數(shù)據(jù)分析算法,,預(yù)測負荷功率曲線。
l 優(yōu)化調(diào)度:根據(jù)分布式能源發(fā)電預(yù)測,、負荷預(yù)測結(jié)果,,并結(jié)合分時電價、電網(wǎng)交互功率及儲能約束條件等因素,,以用電成本為目標(biāo),,建立優(yōu)化模型,采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運行功率計劃,,系統(tǒng)通過將功率計劃進行分解,,實現(xiàn)對光伏、儲能,、充電樁的優(yōu)化控制,。
圖7 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺
4 零碳園區(qū)建設(shè)是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑
零碳園區(qū)并非單一的減排單元,,而是集能源轉(zhuǎn)型,、產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)創(chuàng)新,、治理改革于一體的系統(tǒng)工程,,是實現(xiàn) “雙碳”(碳達峰、碳中和)目標(biāo)的關(guān)鍵抓手,。其規(guī)劃和建設(shè)需要合理利用工具和能源管理軟件,,來實現(xiàn)高效的能源利用。未來,,隨著更多零碳園區(qū)的建成,,其不僅將成為區(qū)域經(jīng)濟的 “綠色名片”,更將成為中國參與全球氣候治理的核心競爭力之一,。
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