簡(jiǎn)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(shí)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(chǎng)抄表耗時(shí)費(fèi)力，人工統(tǒng)計(jì)分析困難，工作量巨大，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本居高不下。同時(shí)，安全保障薄弱，對(duì)能耗雙控及碳達(dá)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(wú)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(duì)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(guò)去，園區(qū)能源管理往往陷入 “三難” 困境：數(shù)據(jù)難監(jiān)測(cè)、浪費(fèi)難控制、成本難優(yōu)化。某制造業(yè)園區(qū)負(fù)責(zé)人坦言：“我們?cè)蛟O(shè)備老化、管理粗放，年平均能源浪費(fèi)率超 15%，電費(fèi)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(wú)法實(shí)時(shí)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(fèi)，更讓企業(yè)運(yùn)營(yíng)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(guò)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(shí)現(xiàn)三大突破：
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)定位耗能 “病灶”：系統(tǒng)將園區(qū)內(nèi)數(shù)萬(wàn)設(shè)備納入監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，小到一盞路燈的耗電異常，大到生產(chǎn)線的負(fù)荷波動(dòng)，都能通過(guò)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(dá) 30%，通過(guò)優(yōu)化溫控策略，年節(jié)約電費(fèi)超百萬(wàn)元。
動(dòng)態(tài)調(diào)控，實(shí)現(xiàn) “用能自由”：結(jié)合天氣預(yù)測(cè)、生產(chǎn)計(jì)劃與電價(jià)峰谷數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行策略。白天光伏滿發(fā)時(shí)優(yōu)先使用清潔能源，夜間低谷電價(jià)期啟動(dòng)儲(chǔ)能充電，既降低了電費(fèi)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(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，提前推送維修提醒。某汽車制造園區(qū)因及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器過(guò)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(diǎn)有哪些？
計(jì)費(fèi)方式多樣
園區(qū)類型多樣，能源計(jì)費(fèi)也存在商業(yè)電價(jià)、工業(yè)電價(jià)、兩部制電價(jià)等多種計(jì)費(fèi)邏輯
繳費(fèi)方式多樣
租戶性質(zhì)不同，存在私對(duì)公、公對(duì)公；繳費(fèi)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(rèn)明示，許多物業(yè)只能提高電價(jià)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(fèi)用損失巨大
復(fù)雜的計(jì)費(fèi)方式，低效的抄表效率，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)計(jì)算收繳電費(fèi)，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(jì)量電表、分布式光伏、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)車有序充電以及智慧能源管理平臺(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，幫助園區(qū)明確降碳成本效益路線圖。
1、能源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)計(jì)量：實(shí)時(shí)能源監(jiān)控，讓能耗數(shù)據(jù)盡在掌握。它能夠?qū)崟r(shí)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(jìn)行折標(biāo)煤計(jì)算和 CO?排放趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)。
2、便捷預(yù)付費(fèi)管理，優(yōu)化收費(fèi)模式：對(duì)園區(qū)內(nèi)租戶的用電、用水等能源實(shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi)管理，先繳費(fèi)后用能，有效避免欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)。參照供電公司收費(fèi)模式，精細(xì)劃分園區(qū)企業(yè)電費(fèi)，包括基礎(chǔ)電費(fèi)、尖峰平谷電費(fèi)、力調(diào)電費(fèi)、公攤電費(fèi)等，并提供清晰詳細(xì)的收費(fèi)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(shí)時(shí)采集光伏逆變器、并網(wǎng)柜數(shù)據(jù)，并深入進(jìn)行日、月、年、累計(jì)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(cè)裝置時(shí)刻關(guān)注著設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。一旦設(shè)備出現(xiàn)溫度過(guò)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(guò)短信、郵件等方式及時(shí)通知維護(hù)人員。
4.1 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
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(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，建了便可以有穩(wěn)定收益的。供電部門對(duì)于分布式光伏電站保護(hù)、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(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(diǎn)安裝防孤島保護(hù)裝置，防止光伏電站孤島運(yùn)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(duì)電網(wǎng)造成干擾；
④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確定；
⑤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。
⑥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；
⑦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；
⑧根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T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：
4.3 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。
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
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(gè)不可少的過(guò)程，為新能源車補(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
4.5 碳資產(chǎn)管理方案
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)提供包括碳盤查清冊(cè)、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報(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
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(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。ACCU-100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)。
4、AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)-園區(qū)級(jí)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(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)的管理必須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，包括碳盤查清冊(cè)、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報(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6 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)
4、零碳園區(qū)建設(shè)是實(shí)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(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)高效的能源利用。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)參與全球氣候治理的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。
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