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摘要：自2021年10月，零碳產(chǎn)業(yè)園在內(nèi)蒙古鄂爾多斯落地以來(lái)，以“零碳"為主題產(chǎn)業(yè)園建設(shè)成為風(fēng)尚，零碳產(chǎn)業(yè)園迎來(lái)政策東風(fēng)，今年以來(lái)，陸續(xù)有十個(gè)省(自治區(qū)、直轄市）規(guī)劃出臺(tái)了有關(guān)零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)的政策文件。智慧園區(qū)是產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的核心單元，也是我國(guó)推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化、實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略最重要、廣泛的空間載體，成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)必須牽住的“牛鼻子"。本文通過(guò)對(duì)零碳智慧園區(qū)未來(lái)發(fā)展關(guān)鍵淺析，展望未來(lái)零碳智慧園區(qū)的發(fā)展內(nèi)涵，希望能為零碳智慧園區(qū)的建設(shè)者提供參考。
關(guān)鍵詞：零碳；智慧園區(qū)；政策；生態(tài)；應(yīng)用；整體；智慧
隨著零碳概念大火，以此為主題的智慧園區(qū)建設(shè)已成新風(fēng)尚，從地方政府到能源企業(yè)熱情高漲，紛紛大方定政策、出投資。零碳智慧園區(qū)建設(shè)是復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，需要在園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理等全生命周期融入“ 碳中和"理念。零碳智慧園區(qū)的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)節(jié)能、減排、固碳、碳匯等多種手段的支撐。同時(shí)，需要通過(guò)產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展、能源綠色化轉(zhuǎn)型、設(shè)施集聚化共享、資源循環(huán)化利用、碳要素智慧化管理，以在園區(qū)內(nèi)部達(dá)到碳排放與吸收自我平衡，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、生態(tài)、生活深度融合。零碳智慧園區(qū)建設(shè)需要明確目標(biāo)愿景和建設(shè)思路，構(gòu)建零碳轉(zhuǎn)型的能力保障，并依托關(guān)鍵技術(shù)和要素支撐，依據(jù)行之有效的路徑持續(xù)推進(jìn)。而作為“零碳"戰(zhàn)略，零碳智慧園區(qū)則需要在相關(guān)機(jī)制體制環(huán)境尚未完善、框架和建設(shè)路徑尚不清晰、相關(guān)技術(shù)條件仍不成熟的前提下，掌握好經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳約束之間的平衡，逐步探索“零碳"戰(zhàn)略實(shí)踐落地的現(xiàn)實(shí)路徑。
2.1從政策單點(diǎn)布局到機(jī)制環(huán)境日益完備演進(jìn)
自我國(guó)碳達(dá)峰和碳中和，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“雙碳"，目標(biāo)提出以來(lái)，我國(guó)減排政策力度不斷加碼，從國(guó)家到地方紛紛跟進(jìn)細(xì)化政策，打出政策組合拳，先后有相關(guān)機(jī)構(gòu)均針對(duì)“雙碳"發(fā)布政策，機(jī)制環(huán)境持續(xù)日益完善。目前，我國(guó)相關(guān)部委均已就未來(lái)減排工作作出安排，方向較為明確，其中提出從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、提升能源利用效率、低碳技術(shù)研發(fā)推廣、健全低碳發(fā)展體制機(jī)制以及生態(tài)碳匯六大發(fā)力領(lǐng)域，為“雙碳"工作作出了總體布局，可視為統(tǒng)領(lǐng)性安排。通過(guò)對(duì)各部委已發(fā)布的和在編的政策來(lái)看，能源和工業(yè)領(lǐng)域是政策主體和重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，能源部門(mén)能源轉(zhuǎn)型以及工業(yè)部門(mén)鋼鐵減壓的目標(biāo)均十分明確。除了對(duì)能源和工業(yè)部門(mén)的直接調(diào)控之外，金融、生態(tài)、科技等領(lǐng)域也將成為主要發(fā)力方向，相關(guān)政策機(jī)制不斷完善，為雙碳目標(biāo)的如期實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)實(shí)保障。在金融領(lǐng)域，中國(guó)綠色金融體系建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展，綠色債券發(fā)行量、綠色信貸存量，未來(lái)綠色金融體系以及綠色低碳市場(chǎng)的相關(guān)財(cái)稅政策有望進(jìn)一步完善。在科技領(lǐng)域，將加大碳減排科技攻關(guān)。在生態(tài)領(lǐng)域，中國(guó)碳市場(chǎng)的覆蓋范圍將逐步擴(kuò)大，通過(guò)發(fā)揮價(jià)格信號(hào)的引導(dǎo)作用，鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展節(jié)能減排。碳排放統(tǒng)計(jì)核算工作組加快建立統(tǒng)一的碳排放統(tǒng)計(jì)核算體系，為制定減排政策和各類(lèi)主體采取減排行動(dòng)提供依據(jù)。
2.2零碳將從被動(dòng)向主動(dòng)生態(tài)演進(jìn)
隨著零碳機(jī)制環(huán)境逐漸建立，零碳氛圍開(kāi)始形成，城市、園區(qū)、企業(yè)、居民將從零碳建設(shè)中獲得有效激勵(lì)，從被動(dòng)接受逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與、積極推進(jìn)，在政府的引導(dǎo)下，合力共建低碳社會(huì)。政府作為低碳制度的供給者和制度執(zhí)行情況的監(jiān)管者，積極完善頂層設(shè)計(jì)、強(qiáng)化政策引導(dǎo)，統(tǒng)籌制定總體方案和具體措施，保障“雙碳" 工作穩(wěn)妥推進(jìn)。行業(yè)企業(yè)發(fā)揮實(shí)施主體作用，不斷提高貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享新發(fā)展理念的能力和水平，落實(shí)高質(zhì)量發(fā)展要求，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)和智能制造發(fā)展，聚焦“雙碳"目標(biāo)，構(gòu)建節(jié)約高效的社會(huì)用能模式，加快工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。社會(huì)民眾自覺(jué)開(kāi)展綠色生活創(chuàng)建活動(dòng)，倡導(dǎo)簡(jiǎn)約適度、綠色低碳生產(chǎn)生活方式，培育綠色、健康、安全消費(fèi)習(xí)慣。2021年7月，首屆中國(guó)碳中和圖譜及零碳城市峰會(huì)上，部委智庫(kù)及央企、地方政府共同發(fā)起“百城千企零碳行動(dòng)"，共建高水平零碳企業(yè)、零碳智慧園區(qū)、零碳產(chǎn)業(yè)集群和零碳城市。未來(lái)，通過(guò)政府主導(dǎo)、政策引導(dǎo)、市場(chǎng)調(diào)節(jié)、企業(yè)、全社會(huì)共同參與，整體實(shí)施、持續(xù)推進(jìn)、共建共治共享的“雙碳"建設(shè)新格局將逐步形成。
2.3零碳將將向生產(chǎn)生活應(yīng)用演進(jìn)
碳賬戶、碳金融、碳信用、碳普惠等類(lèi)型服務(wù)逐步落地，并沿場(chǎng)景深度整合為實(shí)踐方案，面向企業(yè)和居民提供靈活方案+服務(wù)包，通過(guò)產(chǎn)品類(lèi)型產(chǎn)品形式的不斷豐富創(chuàng)新，服務(wù)于生產(chǎn)生活生態(tài)，為雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠的系統(tǒng)性支持。隨著全國(guó)碳交易市場(chǎng)化運(yùn)行，碳賬戶機(jī)制先行建立，通過(guò)明確各相關(guān)主體在減碳方面的責(zé)任，實(shí)現(xiàn)減碳責(zé)任分解落地，推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。在此背景下，各地根據(jù)自身情況建立碳賬戶體系，例如工業(yè)碳賬戶、農(nóng)業(yè)碳中和賬戶、個(gè)人碳賬戶三大體系碳賬戶以及銀行機(jī)構(gòu)碳賬戶、銀行員工碳賬戶、企業(yè)客戶碳賬戶、個(gè)人碳賬戶四大領(lǐng)域碳賬戶等不同碳賬戶體系，以推動(dòng)工業(yè)、企業(yè)、居民生活等重點(diǎn)領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型。在個(gè)人碳賬戶體系基礎(chǔ)上，個(gè)人碳賬戶建設(shè)將逐步深化，業(yè)務(wù)場(chǎng)景也將持續(xù)覆蓋社會(huì)生活方方面面，例如用電用水、交通碳排、公益活動(dòng)等，同時(shí)碳賬戶積分還將與銀行評(píng)級(jí)、個(gè)人碳信用等相結(jié)合，助力打造綠色信用體系。相應(yīng)的，政府也將引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)基于碳排放信息的金融產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)低碳、減碳、脫碳等領(lǐng)域的金融支持，為“雙碳"工作向更深和更高層次邁進(jìn)賦予動(dòng)能。
2.4零碳將從局部向整體演進(jìn)
全國(guó)范圍內(nèi)，各類(lèi)特色突出差異化的零碳智慧園區(qū)實(shí)踐不斷落地，動(dòng)態(tài)中優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，形成模式，并全國(guó)范圍內(nèi)擴(kuò)散推廣。發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)碳達(dá)峰碳中和相關(guān)工作的通知》，要求各園區(qū)將“雙碳"作為國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)建設(shè)的重要內(nèi)容，形成“雙碳"工作方案和實(shí)施路徑，分階段、有步驟地推動(dòng)示范園區(qū)先于全社會(huì)，在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)全面碳中和。這表明，以 生態(tài)工業(yè)園區(qū)為代表的工業(yè)園區(qū)逐漸成為實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)的精準(zhǔn)抓手之一，開(kāi)始探索零碳智慧園區(qū)建設(shè)路徑，發(fā)揮促進(jìn)減污降碳協(xié)同增效、推動(dòng)區(qū)域綠色發(fā)展中的示范作用。自“十三五"規(guī)劃提出“實(shí)施近零碳排放區(qū)示范工程"以來(lái)，我國(guó)多地積極開(kāi)展試點(diǎn)示范工程建設(shè)工作，并且取得了顯著成效，探索出了各具特色的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛣?chuàng)新路徑。例如廣東作為全國(guó)低碳試點(diǎn)省，因地制宜開(kāi)展零碳排放建設(shè)，目前已基本建立起城市、城鎮(zhèn)、園區(qū)、社區(qū)、企業(yè)、產(chǎn)品等多層次的試點(diǎn)示范體系。伴隨政策、技術(shù)、資金以及人才等多方面的驅(qū)動(dòng)力不斷加強(qiáng)，未來(lái)零碳智慧園區(qū)建設(shè)進(jìn)程將持續(xù)加快，深化落地應(yīng)用。
2.5零碳賦能管理向智慧應(yīng)用演進(jìn)
隨著能源大數(shù)據(jù)中心不斷建成投運(yùn)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)主要運(yùn)行指標(biāo)、碳排放量、氣象等相關(guān)數(shù)據(jù)加快集成融合，逐步支撐“雙碳"智慧研判及自主優(yōu)化，助力政府科學(xué)決策、企業(yè)精益管理以及服務(wù)民眾智慧用能。在供給側(cè)，通過(guò)對(duì)發(fā)電及電網(wǎng)企業(yè)的二氧化碳排放量等數(shù)據(jù)集聚分析，能夠?yàn)榘l(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)控制與管理電廠、機(jī)組和設(shè)備的碳排放量提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)，并進(jìn)一步基于數(shù)據(jù)開(kāi)展損失電量細(xì)化分析，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化、智能監(jiān)盤(pán)， 提高發(fā)電效率。在需求側(cè)，企業(yè)或園區(qū)等借助智能設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)各環(huán)節(jié)碳排數(shù)據(jù)并進(jìn)行碳排數(shù)據(jù)分析，識(shí)別全產(chǎn)業(yè)鏈范圍內(nèi)的減排機(jī)會(huì)，并制定相應(yīng)運(yùn)營(yíng)優(yōu)化舉措，在減少碳排的同時(shí)實(shí)現(xiàn)精益運(yùn)營(yíng)。此外，通過(guò)對(duì)各區(qū)域、各行業(yè)乃至各企業(yè)的碳排放總量、單位GDP碳排放強(qiáng)度的測(cè)算及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)碳足跡追蹤、 管控，有助于政府及監(jiān)管機(jī)構(gòu)等相關(guān)部門(mén)及時(shí)了解企業(yè)的碳排放情況與碳中和發(fā)展進(jìn)程，輔助政府治理、科學(xué)決策、高效規(guī)劃制定。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建碳中和綜合評(píng)估模型，進(jìn)行碳排放與碳達(dá)峰趨勢(shì)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)分領(lǐng)域、分區(qū)域、分行業(yè)等碳達(dá)峰進(jìn)程的數(shù)智化研判分析，支撐政府精準(zhǔn)管控。
安科瑞作為專(zhuān)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(jì)量電表、分布式光伏、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)車(chē)有序充電以及園區(qū)智慧能源管理平臺(tái)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(jì)量工具，它的出現(xiàn)是為了幫助我們更好地理解和計(jì)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(shí)際電能消耗的計(jì)量數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)計(jì)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(yùn)含的碳排放量。這個(gè)數(shù)值是實(shí)時(shí)更新的，能夠真實(shí)反映企業(yè)電力使用中的碳排放情況。碳電表的出現(xiàn)對(duì)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(guò)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(cè)量、分時(shí)電能計(jì)量及碳排放統(tǒng)計(jì)，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(duì)應(yīng)的碳排放因子，它能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算并給出企業(yè)生產(chǎn)用電帶來(lái)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(tái)，大大簡(jiǎn)化企業(yè)的碳排放統(tǒng)計(jì)工作。
圖1 AEM96三相多功能碳電表
2.2 分布式光伏解決方案
著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展以及國(guó)能發(fā)新能規(guī)〔2025〕7號(hào)文、發(fā)改價(jià)格〔2025〕136號(hào)文相繼出臺(tái)，分布式光伏建設(shè)越來(lái)越需要面臨并網(wǎng)、運(yùn)行安全和能量管理方面的問(wèn)題，并不是建了就能用。供電部門(mén)對(duì)于分布式光伏電站并網(wǎng)保護(hù)、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
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(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量；
根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》并網(wǎng)點(diǎn)安裝防孤島保護(hù)裝置，防止光伏電站孤島運(yùn)行；
并網(wǎng)點(diǎn)安裝國(guó)網(wǎng)電能計(jì)量表和遠(yuǎn)動(dòng)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(mén)確定；
對(duì)于自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)系統(tǒng)，公共連接點(diǎn)處還需要配置防逆流保護(hù)裝置，動(dòng)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。
配置國(guó)網(wǎng)縱向加密認(rèn)證裝置、正/反向隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)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；
光伏監(jiān)控系統(tǒng)需采集站內(nèi)逆變器、箱變、保護(hù)測(cè)控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置、防孤島保護(hù)、電能計(jì)量等數(shù)據(jù)，在本地工作站實(shí)時(shí)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；
根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)需要配置光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)、AGC/AVC系統(tǒng)、微機(jī)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：
應(yīng)用場(chǎng)景 | 圖片 | 型號(hào) | 功能 |
10kV進(jìn)線柜 |
| AM5SE-FBF線路保護(hù)裝置 | 三段式過(guò)流保護(hù)，兩段零序過(guò)流保護(hù)，檢同期/無(wú)壓三相一次重合閘，低頻減載等保護(hù)功能；可設(shè)置雙向方向過(guò)流保護(hù)，設(shè)置不同的方向過(guò)流保護(hù)定值。 |
| APView500BF電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置 | 采集進(jìn)線電壓以及市電進(jìn)線電流，對(duì)市電側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要包括：電壓偏差、頻率偏差、2-63次諧波、0.2-62.5次間諧波、電壓波動(dòng)、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；電壓暫降、電壓暫升、短時(shí)中斷；電壓瞬態(tài)、電流瞬態(tài)。 | |
10kV變壓器出線柜 |
| AM5SE-TBF變壓器保護(hù)裝置 | 三段式過(guò)流保護(hù)，兩段零序過(guò)流保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)，高溫超溫保護(hù)，瓦斯保護(hù)等保護(hù)功能；采集斷路器分合位、手車(chē)工作試驗(yàn)位/接地刀閘位置等信號(hào)；對(duì)斷路器遙控分合閘功能；測(cè)量回路三相電壓U,I,P,Q,PF,f,Ep,Eq等電參量。 |
10kV光伏并網(wǎng)柜 |
| AM5SE-ISBF防孤島保護(hù)裝置 | 低電壓保護(hù)，檢有壓自動(dòng)合閘，過(guò)電壓保護(hù)，低頻減載，高頻跳閘，頻率突變跳閘，三段式過(guò)流保護(hù)，兩段零序過(guò)流保護(hù)，檢同期/無(wú)壓三相一次重合閘保護(hù)功能；采集斷路器分合位、手車(chē)工作試驗(yàn)位/接地刀閘位置等信號(hào)；對(duì)斷路器遙控分合閘功能；測(cè)量回路三相電壓U,I,P,Q,PF,f,Ep,Eq等電參量。 |
| APView500PVBF電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置 | 采集并網(wǎng)柜電壓以及并網(wǎng)柜電流，對(duì)光伏發(fā)電側(cè)側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要包括：電壓偏差、頻率偏差、2-63次諧波、0.2-62.5次間諧波、直流分量、電壓波動(dòng)、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；電壓暫降、電壓暫升、短時(shí)中斷。 | |
自動(dòng)裝置柜 |
| AM5-FEBF頻率電壓緊急控制裝置 | 采集母線電壓實(shí)現(xiàn)多輪低頻減載、多輪低壓減載確保頻率和電壓恢復(fù)至正常值。 |
AM5-FABF故障解列裝置 | 監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流等參數(shù)，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，裝置會(huì)根據(jù)故障類(lèi)型和位置進(jìn)行自動(dòng)解列，跳開(kāi)并網(wǎng)斷路器，確保故障不會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。 | ||
升壓箱變 |
| AM6-PWCBF箱變測(cè)控裝置 | 集保護(hù)，測(cè)控，通訊一體化裝置，支持三段式電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、；零序過(guò)壓保護(hù)，以及非電量保護(hù)，可測(cè)量三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無(wú)功功率具有2 個(gè)自愈型光纖通訊接口，可組光纖環(huán)網(wǎng)。 |
監(jiān)控軟件 |
| Acrel-1000DPBF光伏電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) | 分布式光伏電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，包括遙測(cè)遙信遙控、AGC/AVC、光功率預(yù)測(cè)、防逆流保護(hù)監(jiān)測(cè)、調(diào)度數(shù)據(jù)對(duì)接等，滿足可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)要求。 |
2.3 分布式儲(chǔ)能解決方案
儲(chǔ)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(guò)程中起著很重要的作用，在零碳園區(qū)建設(shè)中不可少。
按照GB/T 36547-2018《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求，儲(chǔ)能系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)配置要求：儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)配置AM5-IS防孤島保護(hù)，非計(jì)劃孤島時(shí)應(yīng)在2s動(dòng)作，將儲(chǔ)能電站與電網(wǎng)斷開(kāi)。
關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)計(jì)量點(diǎn)的設(shè)置：如果儲(chǔ)能系統(tǒng)接入園區(qū)內(nèi)部電網(wǎng)，計(jì)量點(diǎn)設(shè)置在并網(wǎng)點(diǎn)。
儲(chǔ)能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測(cè)功能，當(dāng)儲(chǔ)能單元絕緣低時(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警和/或跳閘信號(hào)通知儲(chǔ)能變流器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，如果BMS或者PCS不具備絕緣監(jiān)測(cè)功能可單獨(dú)配置直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置。
通過(guò)10kV接入公用電網(wǎng)的儲(chǔ)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(cè)裝置，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不滿足要求時(shí)，配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量。
圖3 儲(chǔ)能系統(tǒng)圖
儲(chǔ)能系統(tǒng)二次設(shè)備選型
名稱(chēng) | 圖片 | 型號(hào) | 功能 | 應(yīng)用 |
微機(jī)保護(hù)裝置 |
| AM5SE-ISBF | 防孤島保護(hù)裝置，當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開(kāi)和電網(wǎng)連接，具備防逆流監(jiān)測(cè)和保護(hù)功能。 | 并網(wǎng)點(diǎn)或產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn) |
電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置 |
| APView500PVBF | 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動(dòng)和閃變、諧波等電能質(zhì)量，記錄各類(lèi)電能質(zhì)量事件,定位擾動(dòng)源。 | 并網(wǎng)點(diǎn) |
智能儀表 |
| APM520BF | 具有全電量測(cè)量，諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計(jì)、分時(shí)電能統(tǒng)計(jì)，開(kāi)關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。 | 主要用于高低壓電能監(jiān)測(cè)和電能管理 |
直流電能表 |
| DJSF1352-D300BF 至大電流300A | 可測(cè)量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等。 | 直流計(jì)量 |
| DJSF1352-D600BF 至大電流600A | |||
直流絕緣監(jiān)測(cè) |
| AIM-D100-THBF | 監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)絕緣狀況 | 安裝于儲(chǔ)能電池直流匯流正負(fù)極 |
儲(chǔ)能控制單元 |
| ANet-ESCUBF | 適用于儲(chǔ)能一體柜（箱）的EMS裝置，可用于磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池等儲(chǔ)能本體，對(duì)接電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲(chǔ)能逆變器（PCS）、電量計(jì)量、動(dòng)力環(huán)境、消防儲(chǔ)能柜內(nèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、存儲(chǔ)。其具備監(jiān)視控制、能量協(xié)調(diào)、聯(lián)動(dòng)保護(hù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化增效等功能。 | 儲(chǔ)能一體柜 |
協(xié)調(diào)控制器 |
| ACCU-100BF | 具備智能網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)等功能之外，還具備新能源的使用策略控制功能，可以按照預(yù)設(shè)的邏輯控制光伏出力、儲(chǔ)能充/放電、充電樁充電控制以及負(fù)荷調(diào)節(jié)等功能，并與云端平臺(tái)進(jìn)行交互，響應(yīng)云端策略配置。 | 微電網(wǎng)光儲(chǔ)充 本地策略調(diào)控 |
儲(chǔ)能柜能量管理 系統(tǒng) | Acrel-2000ESBF | 儲(chǔ)能柜的能量管理，包括界面展示、統(tǒng)計(jì)分析、充放電策略控制、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、電池信息管理以及故障報(bào)警。 | 儲(chǔ)能柜上配置的能量管理系統(tǒng) | |
微電網(wǎng)能量管理 系統(tǒng) | Acrel-2000MGBF | 對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)的源（市電、分布式光伏、微型風(fēng)機(jī)）、網(wǎng)（企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)）、荷（固定負(fù)荷和可調(diào)負(fù)荷）、儲(chǔ)能系統(tǒng)、新能源汽車(chē)充電負(fù)荷進(jìn)行有序管理和優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源之間的靈活互動(dòng)，增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 | 本地部署的能量管理系統(tǒng) | |
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(gè)不可少的過(guò)程，為新能源車(chē)補(bǔ)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(cè)算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)變壓器負(fù)荷率、光伏發(fā)電和充電負(fù)荷需求預(yù)測(cè)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(yùn)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
名稱(chēng) | 圖片 | 型號(hào) | 功能 | 應(yīng)用 |
充電堆 |
| AEV200-DC240MBF | 分體式直流充電柜采用為一柜四樁設(shè)計(jì)，單樁至大充電功率240kW，充電電壓150V-1000V，單樁至大電流250A | 快充站點(diǎn) |
直流充電樁 |
| AEV200-DC160SBF | 雙槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率160kW | 快充站點(diǎn) |
AEV200-DC120SBF | 雙槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率120kW | 快充站點(diǎn) | ||
AEV200-DC120DBF | 單槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率120kW | 快充站點(diǎn) | ||
AEV200-DC080DBF | 單槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率80kW | 快充站點(diǎn) | ||
AEV200-DC060DBF | 雙槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率60kW | 快充站點(diǎn) | ||
| AEV200-DC040DBF | 單槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率40kW | 小直流 | |
AEV200-DC030DBF | 單槍?zhuān)斎腚妷?80V，至大充電功率30kW | 小直流 | ||
交流充電樁 |
| AEV200-AC007DBF | 單槍?zhuān)斎腚妷?20V，至大充電功率7kW | 慢充 |
AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)碳資產(chǎn)管理采用碳排放核算因子數(shù)據(jù)庫(kù)，符合SO14064-1：2018 組織層級(jí)溫室氣體排放和清除的量化和報(bào)告指南要求，為園區(qū)提供包括碳盤(pán)查清冊(cè)、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤(pán)查報(bào)告、碳交易記錄等等功能，幫助園區(qū)建立碳排放統(tǒng)計(jì)、核算、報(bào)告、核查體系。
圖5 碳排放核算符合性評(píng)估聲明
ACCU-100BF微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器主要采集光伏逆變器、儲(chǔ)能系統(tǒng)、變壓器負(fù)荷等數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)置的新能源使用邏輯來(lái)構(gòu)建本地控制策略以及云端數(shù)據(jù)的交互，控制儲(chǔ)能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進(jìn)行光儲(chǔ)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(jí)控制策略結(jié)合
ACCU-100BF微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器具備以下功能特點(diǎn)：
數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實(shí)時(shí)運(yùn)行，滿足各類(lèi)風(fēng)電與光伏逆變器、儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA升級(jí)、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互（選配）；
邊緣計(jì)算：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動(dòng)上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由；
策略管理：防逆流、計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無(wú)功控制、光儲(chǔ)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(jì)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(yàn)證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；
運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號(hào)與測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測(cè)。
在零碳或近零碳園區(qū)建設(shè)中，“光伏+儲(chǔ)能+充電"組合不可少的被應(yīng)用到園區(qū)電網(wǎng)之中。隨著新能源占比增加，園區(qū)的管理需要依靠智慧能源管理平臺(tái)來(lái)實(shí)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(yùn)維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)可以幫助園區(qū)有效的管理能源，其功能包括：
綜合監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)園區(qū)變電站、光伏、儲(chǔ)能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測(cè)、可視化展示、異常告警、事件查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能；
智能控制：協(xié)同光伏、儲(chǔ)能、負(fù)載等多種能源主體，動(dòng)態(tài)規(guī)劃智能策略，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能、光伏協(xié)調(diào)控制，比如計(jì)劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等；
能源分析：具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、多維度電量分析，并進(jìn)行日、月、年能源報(bào)表統(tǒng)計(jì)；
碳資產(chǎn)管理：企業(yè)碳資產(chǎn)管理功能，包括碳盤(pán)查清冊(cè)、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤(pán)查報(bào)告、碳交易記錄等等。
功率預(yù)測(cè)：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(bào)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(cè)模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的短時(shí)和超短時(shí)功率預(yù)測(cè)，并經(jīng)進(jìn)行誤差分析；同時(shí)對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷，基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測(cè)負(fù)荷功率曲線。
優(yōu)化調(diào)度：根據(jù)分布式能源發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，并結(jié)合分時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)交互功率及儲(chǔ)能約束條件等因素，以用電成本低為目標(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(yùn)行功率計(jì)劃，系統(tǒng)通過(guò)將功率計(jì)劃進(jìn)行分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏、儲(chǔ)能、充電樁的優(yōu)化控制。
圖7 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)
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(jí)、技術(shù)創(chuàng)新、治理改革于一體的系統(tǒng)工程，是實(shí)現(xiàn) “雙碳"（碳達(dá)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(lái)實(shí)現(xiàn)能源利用。未來(lái)，隨著更多零碳園區(qū)的建成，其不僅將成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的 “綠色名片"，更將成為中國(guó)參與氣候治理的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。
