引言(yán)

在(zài)“雙碳"戰略持(chí)續推(tuī)進的背景下(xià)，企(qǐ)業園區作為能源(yuán)消耗與(yǔ)工業排(pái)放(fàng)的重要(yào)載體，已(yǐ)成為各(gè)地(dì)建設“零碳園區(qū)"的關鍵對象。近(jìn)期相關政(zhèng)策進一(yī)步(bù)明確(què)，需加快新(xīn)能(néng)源替(tì)代，構建安全可(kě)靠(kào)的(dí)新(xīn)型配(pèi)電係(xì)統(tǒng)，並提(tí)升(shēng)綠(lǜ)電消納與能(néng)源數字化管(guǎn)理水平。本(běn)文(wén)基於(yú)政策(cè)導向與(yǔ)企業(yè)園(yuán)區(qū)實際(jì)運行需求，圍(wéi)繞(rào)微(wēi)電網(wǎng)架構與(yǔ)智慧能源管理平(píng)台的(dí)應用，探討園(yuán)區(qū)在實現能源(yuán)安全，運行(háng)優(yōu)化(huà)與(yǔ)低碳轉型(xíng)中(zhōng)的實施(shī)路徑，並(bìng)分析綜合(hé)能源管理係統(tǒng)在零碳(tàn)園區建設(shè)中(zhōng)的支(zhī)撐(chēng)作用。

企業園區(qū)集中(zhōng)了大(dà)量(liáng)工業(yè)，商業及(jí)公共配套(tào)負(fù)荷(hé)，屬於典型(xíng)的(dí)高能耗，高連(lián)續性(xìng)用能(néng)場景。隨著光伏(fú)，儲能(néng)，充(chōng)電設施等(děng)新能源與新(xīn)負(fù)載在園(yuán)區(qū)內快速部(bù)署(shǔ)，傳(chuán)統(tǒng)依(yī)賴單一電(diàn)源(yuán)與人(rén)工管理(lǐ)的用能模式，已難以滿(mǎn)足(zú)安全運行與綠(lǜ)色(sè)發(fā)展的(dí)雙重(zhòng)需要(yào)。國(guó)家近(jìn)期(qī)在零(líng)碳園區培育建(jiàn)設(shè)相(xiāng)關(guān)文(wén)件中(zhōng)明確(què)提出(chū)，應(yīng)以(yǐ)園區為(wéi)單元(yuán)，係(xì)統(tǒng)推(tuī)進新(xīn)能源配(pèi)置，微電(diàn)網(wǎng)建(jiàn)設，綠電(diàn)消納及(jí)能源(yuán)數(shù)字(zì)化(huà)管理，構建(jiàn)“安全，低(dī)碳(tàn)，可(kě)持續(xù)"的園(yuán)區能(néng)源體(tǐ)係。在(zài)此背景下(xià)，企業園(yuán)區亟(jí)需構(gòu)建能(néng)夠(gòu)統(tǒng)籌(chóu)多(duō)類(lèi)能源形態，實(shí)現協(xié)同(tóng)運行與智慧(huì)調度的能(néng)源管(guǎn)理模式(shì)。

企業園區(qū)能源(yuán)係(xì)統主要麵臨的挑(tiāo)戰

·多(duō)種能源(yuán)接入背景下的運行復雜(zá)性(xìng)提升(shēng)

在零(líng)碳園區建設過程中(zhōng)，分布式光伏(fú)，儲能，充(chōng)電(diàn)設(shè)施及多(duō)元(yuán)負荷的並存已成(chéng)為常(cháng)態(tài)。這(zhè)些(xiē)設(shè)施在提升(shēng)綠電占比(bǐ)的同時(shí)，也顯(xiǎn)著增加了配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)的運行復(fù)雜(zá)度(dù)。若缺(quē)乏統一調(tiáo)度(dù)與協(xié)調機(jī)製，易導致能(néng)源(yuán)利(lì)用(yòng)效率(shuài)不(bù)高，局部負(fù)荷波動大(dà)，安全運行邊(biān)界(jiè)模糊(hū)等問題。

·用能(néng)管理碎片化(huà)製(zhì)約(yuē)整體能效(xiào)提升(shēng)

目(mù)前許(xǔ)多園(yuán)區(qū)的(dí)用能(néng)數據仍(réng)分(fēn)散(sàn)在(zài)不同設備或子係統(tǒng)中，未能形(xíng)成統(tǒng)一視圖與綜合(hé)分析能力。例如(rú)，傳統照(zhào)明(míng)設備缺(quē)乏狀態反饋與運(yùn)行(háng)記錄，故障(zhàng)難(nán)以(yǐ)實(shí)時(shí)發現(xiàn)，運維依賴人(rén)工排(pái)查，屬(shǔ)於(yú)典(diǎn)型的(dí)“不可(kě)視，不可診(zhěn)，不可溯(sù)"場景(jǐng)，導(dǎo)致能效(xiào)管理粗放，響應滯後(hòu)。這種割裂(liè)的管(guǎn)理(lǐ)模式(shì)，不(bù)利於開展(zhǎn)係(xì)統(tǒng)能效(xiào)分析，也限製(zhì)了(liǎo)園區在削(xiāo)峰填穀(gǔ)，優(yōu)化(huà)用能(néng)結構，降低(dī)綜(zōng)合用(yòng)能成(chéng)本等方麵(miàn)的潛力。

·零碳(tàn)目(mù)標對能(néng)源(yuán)管理(lǐ)精細(xì)化提出更(gēng)高(gāo)要求

零碳園區不僅關注能源結構(gòu)的綠色(sè)化，更注(zhù)重(zhòng)運(yùn)行過程(chéng)的優化。單位產(chǎn)值能耗，綠電占比(bǐ)，負載調節能(néng)力等關鍵(jiàn)指標，均對能(néng)源(yuán)管理(lǐ)係統(tǒng)的(dí)實(shí)時(shí)性，準確性與協(xié)同(tóng)性(xìng)提出(chū)了更高(gāo)要求。傳統(tǒng)管理方式(shì)已無法適(shì)應基於數(shù)據(jù)驅(qū)動的精細(xì)化，智能(néng)化管控需要。

安科(kē)瑞EMS3.0微電(diàn)網智慧(huì)能(néng)源平(píng)台解(jiě)決方案

麵對上述挑戰(zhàn)，構(gòu)建(jiàn)以微電網(wǎng)為(wéi)基礎，以智(zhì)慧能源(yuán)管理(lǐ)平(píng)台(tái)為(wéi)核心(xīn)的(dí)係統化解決方(fāng)案，成(chéng)為企業(yè)園區(qū)推進(jìn)能(néng)源轉型(xíng)，實(shí)現(xiàn)零碳目(mù)標(biāo)的(dí)必然路徑。安科瑞推(tuī)出了(liǎo) EMS3.0 能源管(guǎn)理係(xì)統，這(zhè)是(shì)一(yī)款麵(miàn)向(xiàng)企業微(wēi)電(diàn)網（涵(hán)蓋園區場景）的智(zhì)慧能源管理(lǐ)平台，采用物(wù)聯(lián)網(wǎng) (IoT)，大數(shù)據(jù)分析(xī)和雲(yún)計算技術(shù)，構(gòu)建了一(yī)個 “雲（平(píng)台）- 邊(biān)（本地網(wǎng)關 / 控製器）- 端(duān)（現(xiàn)場(cháng)設(shè)備）" 協同的開放(fàng)式(shì)分(fēn)層架(jià)構，為(wéi)零碳園區建(jiàn)設提供了全麵的解決(jué)方(fāng)案。

平台(tái)功(gōng)能

係(xì)統(tǒng)總(zǒng)覽(lǎn)

“源網(wǎng)荷儲(chǔ)"等(děng)全(quán)量(liáng)運行數(shù)據(jù)，存(cún)儲展(zhǎn)示(shì)，狀態檢測(cè)，運行告警.直觀(guān)展示微電(diàn)網(wǎng)係(xì)統電量(liáng)，碳排，成本，設備(bèi)運行(háng)等各(gè)類(lèi)數據(jù)；實(shí)時呈(chéng)現(xiàn)微電網電力(lì)數(shù)據(jù)流向(xiàng)和設(shè)備(bèi)安(ān)全情(qíng)況。

微電(diàn)網運(yùn)行監測(cè)

支持電站(zhàn)拓(tuò)撲(pū)，設備監(jiān)控，策略執行，態勢感知，運行評(píng)價等功(gōng)能。

功(gōng)率(shuài)預(yù)測

分(fēn)布式(shì)能源，充電站(zhàn)，空(kōng)調，常規負荷(hé)等(děng)分類預測:預(yù)測服(fú)務(wù)涵蓋(gài)日前及日(rì)內多個時間(jiān)尺度(dù)。

優(yōu)化調度

基於(yú)能耗優(yōu)，成本低(dī)和碳(tàn)排(pái)放(fàng)少的經(jīng)濟優(yōu)化調度；考慮電網供電(diàn)力平(píng)滑(huá)與電(diàn)壓(yā)穩定(dìng)的安全運行調(tiáo)度(dù)策(cè)略；需(xū)求側(cè)響應電(diàn)網(wǎng)互動(dòng)策(cè)略(lüè)。

運行控製

光伏--防逆流

儲能--防逆(nì)流(liú)，峰穀套(tào)利，需量(liáng)控(kòng)製，柔性(xìng)擴(kuò)容

光(guāng)儲--防逆(nì)流，新(xīn)能源消納，需(xū)量控(kòng)製，動態擴容(róng)

光儲充--防逆流(liú)，新能(néng)源消(xiāo)納，需量控製(zhì)，有(yǒu)序(xù)充(chōng)電

源網(wǎng)荷儲充(chōng)--防(fáng)逆(nì)流，新(xīn)能源(yuán)消納，需(xū)量控製(zhì)，有(yǒu)序充電(diàn)，負荷(hé)柔性控(kòng)製。

聚合(hé)資源

聚合(hé)微電網(wǎng)內光伏(fú)，儲能，充(chōng)電樁(zhuāng)及(jí)空(kōng)調柔(róu)性(xìng)負(fù)荷；以單(dān)一虛擬(nǐ)電(diàn)廠(chǎng)子(zǐ)站與(yǔ)獨(dú)立(lì)電力戶號(hào)接(jiē)入上層負荷聚(jù)合(hé)商(shāng)或虛擬(nǐ)電(diàn)廠(chǎng)平(píng)台；充分(fēn)發揮微(wēi)電(diàn)網(wǎng)靈活(huó)資源(yuán)的調節能力(lì)，實現微電網整(zhěng)體收益zui大化(huà)。

碳排管理(lǐ)

企(qǐ)業(yè)，部(bù)門(mén)，區(qū)域碳(tàn)排(pái)監控(kòng)；碳排(pái)統計，同環比(bǐ)分析(xī)；支(zhī)持月，年(nián)碳排(pái)報表；碳盤(pán)查報告(gào)。

能(néng)源(yuán)規(guī)劃(huá)

基於負荷(hé)信息(xī)，設備信(xìn)息，市(shì)場(cháng)信息，地理信息(xī)等內(nèi)容進行(háng)優(yōu)化配置，提供經(jīng)濟的容(róng)量(liáng)配置(zhì)方案(àn)。

係統應用實(shí)踐(jiàn)

安科瑞(ruì) EMS3.0 已在(zài)多個(gè)類型(xíng)的零(líng)碳(tàn)園區(qū) / 項(xiàng)目中成功應用(yòng)，驗(yàn)證了其顯(xiǎn)著效(xiào)果(guǒ)：

啤酒廠(chǎng)光(guāng)伏防(fáng)逆(nì)流項(xiàng)目

1MW 光伏裝機，3 個(gè)並(bìng)網點，需嚴(yán)格滿(mǎn)足 “自(zì)發自用(yòng)，餘電不上(shàng)網(wǎng)" 政策，避(bì)免電(diàn)網考(kǎo)核。通過(guò)部(bù)署防(fáng)逆(nì)流保護裝置（剛性控製(zhì)）和防(fáng)逆流管理(lǐ)係統(tǒng)（柔(róu)性(xìng)調(tiáo)節，動態控製(zhì)逆變器出力），實現(xiàn)光(guāng)伏zui大功(gōng)率(shuài)利(lì)用，同(tóng)時(shí)確保並網斷路器不因逆(nì)流(liú)跳閘(zhá)，滿足電(diàn)力公(gōng)司考(kǎo)核要求 。

解決方案：通(tōng)過防逆流保(bǎo)護裝置(zhì)，做(zuò)到剛(gāng)性控製實現(xiàn)並網櫃(guì)快速切(qiē)斷;通(tōng)過防逆流(liú)管(guǎn)理係統，做到柔性調(tiáo)節(jié)實(shí)現(xiàn)光伏zui大(dà)化(huà)利用。

高速(sù)公路風(fēng)光(guāng)儲(chǔ)一體化 (河南某(mǒu)項目)

服務(wù)區遠離(lí)城(chéng)市(shì)電網，供(gōng)電可(kě)靠性(xìng)要求(qiú)高，新能(néng)源(yuán)波動大(dà)，充電樁(zhuāng)需求增(zēng)長快。通(tōng)過(guò)協(xié)調服務區(qū)屋頂 / 空地光(guāng)伏，小型風機，儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)與充電樁(zhuāng)，實現(xiàn)能(néng)源(yuán)部分自(zì)給自足，通(tōng)過峰穀套利(lì)顯著(zhù)降低運營成本(běn)，提(tí)升(shēng)供電可靠性 。

智慧(huì)能源(yuán)管理軟(ruǎn)件需要兼容(róng)多個站點(一期共(gòng)計266個站點(diǎn))的(dí)協調控製器接入(rù)，主(zhǔ)要實現(xiàn)遠程(chéng)集中監(jiān)視和(hé)控製，能效分(fēn)析，能耗及(jí)收(shōu)益，數據統計，策(cè)略(lüè)下(xià)發等。協(xié)調控製器(qì)可(kě)以(yǐ)製定(dìng)並自(zì)動執(zhí)行(háng)防逆流(liú)，削峰填(tián)穀，新(xīn)能(néng)源(yuán)消納(nà)等控(kòng)製(zhì)策(cè)略(lüè),對內實現源(yuán)，網(wǎng)，荷，儲(chǔ)一體(tǐ)化協同(tóng)運行。

硬件選型(xíng)

EMS3.0 的成功(gōng)運行(háng)依(yī)賴於(yú)底(dǐ)層可(kě)靠，兼容性強的智能硬件。核(hé)心硬件包括：

核心(xīn)控製(zhì)單(dān)元(yuán)：ACCU-100 微電網(wǎng)協(xié)調控製(zhì)器，作(zuò)為(wéi)核心邊緣(yuán)計算與控製(zhì)單元(yuán)，負(fù)責本(běn)地設備數據采集(jí)（支(zhī)持(chí)多協議），本(běn)地(dì)策略(lüè)執(zhí)行（如削峰填(tián)穀(gǔ)，備用電源(yuán)切換），與(yǔ)雲(yún)端平(píng)台(tái)通信(xìn)。具備毫(háo)秒(miǎo)級(jí)響(xiǎng)應(yīng)能力，適應高(gāo)溫，潮(cháo)濕等復(fù)雜(zá)工(gōng)業(yè)環(huán)境。

感知監測層(céng)設(shè)備：AMC/APM 係列多功(gōng)能網(wǎng)絡電力(lì)儀表(biǎo)，安(ān)裝於配(pèi)電回路(lù)，實時(shí)監測電壓，電(diàn)流(liú)，功率(shuài)，電能，功率因數(shù)，頻率等全(quán)電參(cān)量，是(shì)能源(yuán)計(jì)量與(yǔ)分析的基石(shí) ；光(guāng)伏匯(huì)流箱(xiāng)監(jiān)測(cè)裝(zhuāng)置 / 通(tōng)訊(xùn)管理機(jī)，采(cǎi)集組串式光伏逆變器或匯流(liú)箱的(dí)發電數(shù)據，運(yùn)行狀(zhuàng)態 ；APView500 電(diàn)能質(zhì)量(liáng)在綫(xiàn)監測裝(zhuāng)置(zhì)，監(jiān)測電壓(yā)暫(zàn)降 / 暫升，諧波，閃變(biàn)等。

結語

在零碳園區(qū)建設(shè)由示範探索走向規模(mó)推(tuī)進(jìn)的(dí)階段，企(qǐ)業(yè)園區能源係(xì)統正從“單(dān)一供(gōng)能保障"向“綜(zōng)合(hé)能源(yuán)優化(huà)"轉型。微(wēi)電(diàn)網(wǎng)與智(zhì)慧能(néng)源(yuán)管理(lǐ)平台(tái)的應(yīng)用，使(shǐ)園區具備(bèi)了統籌(chóu)新能源，保障(zhàng)運行(háng)安全(quán)，提升能效水(shuǐ)平的能(néng)力，也為落(là)實(shí)國家(jiā)零碳(tàn)園區政策目標提供了切實(shí)可(kě)行的技(jì)術(shù)路徑。