簡婷
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
在當(dāng)今追求高效、綠色、可持續(xù)發(fā)展的時代，產(chǎn)業(yè)園區(qū)面臨著諸多能源管理難題。管理方式粗放，現(xiàn)場抄表耗時費力，人工統(tǒng)計分析困難，工作量巨大，導(dǎo)致運營成本居高不下。同時，安全保障薄弱，對能耗雙控及碳達峰管理缺乏數(shù)據(jù)支撐，各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法有效共享，管理效率低下。園區(qū)內(nèi)設(shè)備、企業(yè)、資產(chǎn)等管理對象眾多，卻缺乏有效的管理手段。別擔(dān)心，安科瑞園區(qū)能源管理解決方案，將為您開啟能源管理的全新篇章，助力園區(qū)邁向高效、綠色、可持續(xù)發(fā)展之路。
一、傳統(tǒng)園區(qū)的 “耗能困局”
過去，園區(qū)能源管理往往陷入 “三難” 困境：數(shù)據(jù)難監(jiān)測、浪費難控制、成本難優(yōu)化。某制造業(yè)園區(qū)負責(zé)人坦言：“我們曾因設(shè)備老化、管理粗放，年平均能源浪費率超 15%，電費支出居高不下。” 傳統(tǒng)模式下，園區(qū)管理者如同 “蒙眼開車”無法實時掌握能源流向，設(shè)備故障靠人工巡檢，節(jié)能改造缺乏數(shù)據(jù)支撐，不僅造成資源浪費，更讓企業(yè)運營成本節(jié)節(jié)攀升。
二、智慧能源管理：讓每一度電都 “物盡其用”
新一代能源管理系統(tǒng)，就像為園區(qū)裝上了 “智慧大腦”。通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器、大數(shù)據(jù)分析與 AI 算法，園區(qū)管理者可以實現(xiàn)三大突破：
實時監(jiān)測，精準定位耗能 “病灶”：系統(tǒng)將園區(qū)內(nèi)數(shù)萬設(shè)備納入監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，小到一盞路燈的耗電異常，大到生產(chǎn)線的負荷波動，都能通過數(shù)據(jù)看板一目了然。某物流園區(qū)接入系統(tǒng)后，發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)夜間能耗占比高達 30%，通過優(yōu)化溫控策略，年節(jié)約電費超百萬元。
動態(tài)調(diào)控，實現(xiàn) “用能自由”：結(jié)合天氣預(yù)測、生產(chǎn)計劃與電價峰谷數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動調(diào)整設(shè)備運行策略。白天光伏滿發(fā)時優(yōu)先使用清潔能源，夜間低谷電價期啟動儲能充電，既降低了電費支出，又減少了碳排放。某高新技術(shù)園區(qū)應(yīng)用該技術(shù)后，可再生能源利用率提升 40%。
智能預(yù)警，防患于未然：系統(tǒng)通過機器學(xué)習(xí)預(yù)測設(shè)備故障風(fēng)險，提前推送維修提醒。某汽車制造園區(qū)因及時發(fā)現(xiàn)變壓器過熱隱患，避免了一次可能導(dǎo)致停產(chǎn)的重大事故。
三、園區(qū)管理痛點有哪些？
計費方式多樣
園區(qū)類型多樣，能源計費也存在商業(yè)電價、工業(yè)電價、兩部制電價等多種計費邏輯
繳費方式多樣
租戶性質(zhì)不同，存在私對公、公對公；繳費方式包括線下支付、微信支付寶、銀行轉(zhuǎn)賬等多種方式
損耗難以明示
電力損耗難以確認明示，許多物業(yè)只能提高電價導(dǎo)致被巨額罰款
人工效率低下
人工抄表依舊普遍，抄表效率低下，能源數(shù)據(jù)不完善
費用損失巨大
復(fù)雜的計費方式，低效的抄表效率，導(dǎo)致無法及時計算收繳電費，利息損失、多付少收。
四、安科瑞園區(qū)能源管理系統(tǒng)解決方案
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，幫助園區(qū)明確降碳成本效益路線圖。
1、能源實時監(jiān)測與精準計量：實時能源監(jiān)控，讓能耗數(shù)據(jù)盡在掌握。它能夠?qū)崟r收集和分析電、水、氣等各類能源使用數(shù)據(jù)，以圖表、曲線、儀表盤等直觀形式呈現(xiàn)，并進行折標(biāo)煤計算和 CO?排放趨勢統(tǒng)計。
2、便捷預(yù)付費管理，優(yōu)化收費模式：對園區(qū)內(nèi)租戶的用電、用水等能源實現(xiàn)預(yù)收費管理，先繳費后用能，有效避免欠費風(fēng)險。參照供電公司收費模式，精細劃分園區(qū)企業(yè)電費，包括基礎(chǔ)電費、尖峰平谷電費、力調(diào)電費、公攤電費等，并提供清晰詳細的收費賬單。
3、高效利用新能源，踐行綠色發(fā)展：全面接入園區(qū)分布式光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù)，實時采集光伏逆變器、并網(wǎng)柜數(shù)據(jù)，并深入進行日、月、年、累計收益分析和減排分析。
4、能源設(shè)備智能管理：畫面切換至園區(qū)的能源設(shè)備，如變壓器、配電柜等，設(shè)備上安裝的智能監(jiān)測裝置時刻關(guān)注著設(shè)備的運行狀態(tài)。一旦設(shè)備出現(xiàn)溫度過高、電流異常等潛在故障隱患，系統(tǒng)立即發(fā)出預(yù)警信息，通過短信、郵件等方式及時通知維護人員。
4.1 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
4.2 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保護、穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。
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)點電能量，包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、直流分量、諧波/間諧波 THD、閃變等；
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光伏電站配置頻率電壓緊急控制控制，用于控制光伏電站出力，防止并網(wǎng)對電網(wǎng)造成干擾；
④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；
⑤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。
⑥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；
⑦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；
⑧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：
4.3 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)中不可少。
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
4.4 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)型中一個不可少的過程，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
4.5 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
4.6 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。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。
4、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：
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；
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；
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；
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。
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。
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6 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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