安科瑞 EMS3.0：以智慧能源管理，驅動園區零碳轉型新實踐

摘要：分析高新技術產業園區（簡稱“園區”）節能減排共性問題，構建電力供需互動優先級評估體系，包括園區用電價值、社會和環境價值及負荷匹配度等指標，確定不同園區的錯峰和避峰優先級，并通過智能運維、需求響應和輔助服務等多種手段，優化園區電力調度，提升清潔能源使用比例，終實現園區能源的利用與綠色轉型，確保園區與電網的協同增效，實現可持續的“雙碳”目標。

關鍵詞：近零碳園區；供需互動；能效管理

1研究背景

我國在第75屆聯合國大會上提出“雙碳”目標。高新技術產業園區（簡稱“園區”）作為產業聚集地，既是區域發展、產業升級的空間承載形式，又是地區經濟發展水平的衡量標志，其在提供大量基礎設施和公共服務的同時也成為碳排放的主要源頭[1]。并且園區的綠色化發展還面臨著園區類型多樣、發展階段不一，園區底數不清、發展基礎薄弱，缺乏頂層設計、發展內涵不足等問題。因此，將園區定為減排的落腳點、攻堅區，確保節能、減耗、提質、減碳工作的落實，是我國實現“雙碳”目標的必然要求和重要途徑。

國網鎮江供電公司在貫徹落實“供電+能效服務”工作的過程中，已經針對工業企業、公共建筑、農業農村等對象開發了系列能效服務項目，為江蘇省能效服務體系構建打下了堅實基礎，下一步將圍繞園區建設“電力保供+能效服務”典型示范，有序引導園區節約用能、用能、綠色用能，支撐“雙碳”目標落地。

2園區節能減排共性問題

2.1清潔能源利用潛力挖掘不足

利用清潔能源是園區低碳轉型的重要手段，然而清潔能源項目建設和運營需要投入大量資金，包括設備購置、技術研發、市場推廣等。由于投資成本較高，一些清潔能源項目難以獲得足夠的資金支持，從而限制了其在園區的發展。

2.2碳核算和減排缺乏數據支撐

園區在落實“雙碳”目標的過程中面臨的主要問題為“底數不清”。在碳核算方面，由于園區不是法人實體，碳核算邊界不好確定和管理，實測數據核算標準不統一，同時園區內的企業缺少協助園區進行數據統計并保證數據質量的動力，實測數據不易獲取。并且，園區缺乏擁有碳排放核算經驗的人才，將其外包給公司會增加成本，導致碳排放核算存在困難。在碳減排方面，園區缺少疊加減碳技術成本效益、環境收益、技術成熟度的綜合評價機制，以及利益方協同機制、政企協同機制等，增加了園區低碳轉型的不確定性，使園區的減排情景預測及后續進展面臨挑戰，碳減排路徑和機制設計存在問題。

2.3能源精細管理缺乏有力支撐

部分園區已搭建較好的能源管理組織架構，基本能源管理措施健全。例如，鎮江市打造的科創產業園，綜合應用物聯網、大數據、云計算、移動互聯網等技術構建智慧能源綜合管理平臺，實現園區能源綜合管理運營狀態的可視、可觀、可控，完成了園區數字化能源運營管理目標。但大多數園區尚未建立園區級能源管理制度，園區內存在暖通、安防、電梯、照明和集控等多套設備系統，但各系統之間相互獨立，存在信息孤島，缺少統一的集中管理平臺和跨系統聯動協同機制，容易造成能源浪費。

3園區供需互動優先級能力提升策略

3.1打造供需互動序位評價指標體系，引導負荷精益管理

園區用戶供需互動序位評價指標是編制電力保供方案前的重要決策依據，主要考慮對高新區用戶錯峰、避峰序位產生影響的因素。通常對不同園區用戶間的錯峰、避峰優先級進行排序，需從園區用電價值、園區社會價值和園區匹配度等角度構建指標體系，如圖1所示。

圖1園區電力供需互動序位評價指標體系

3.1.1園區用電價值評估

1）園區貢獻。從電力企業的角度來看，園區購電量越大，電費收益越高，園區的貢獻越大。從負荷管理全局來看，只有在各類能效管理手段不能平衡電力供需的情況下，才會執行電力保供措施，所以已經積極參與能效管理的園區在電力保供措施啟動之前其實對削弱用電高峰早已做出貢獻，在編制電力保供方案時，這部分電耗產值高的園區應該得到一定的保護。

2）園區信用。由于電能的生產和消費具有同時性，電能交易只能實時計量、事后結算，其營銷方式屬于賒銷，部分用戶會惡意拖欠、逃避電費或竊取電量，風險較大，給電力企業的正常經營造成惡劣影響，電力企業在保證自身服務質量的同時，學會如何規避這一風險。例如，將園區的用電信用與缺電時期對其的供電質量掛鉤，園區的用電信用越差，作為懲罰，在電力保供工作中對這類園區先行限電。此外，園區自身的風險等級和參考信用等級也是園區信用的重要組成部分。園區用電價值評價指標如表1所示。

表1園區用電價值評價指標

3.2售電服務轉型升級

在售電服務轉型升級的新發展形勢下，國網某供電公司應緊抓新能源發展帶來的新機遇，積極探索“光伏+售電”特色化的服務模式，推動園區用戶采用自發自用模式，結合園區自身用電負荷情況配置分布式光伏。園區可以通過分布式光伏電站發電，降低用電成本，還能采取“自發自用，余電上網”或“綠電交易”模式，將剩余電量進行買賣，以獲取收益。

3.2.1提供配電智能運維服務

打造配電智能運維服務，降低區域能源損耗，提升園區用戶用能體驗。利用先進的物聯網信息化技術對園區配電室電氣運行設備進行24h實時在線監測、集中監控，綜合分析配電室設備的各種數據。通過各種接口方式接入配電室的在線監測數據、設備負荷數據、環境監測數據和視頻音頻信息，實現遠程巡視，快速進行故障診斷和處理，降低設備維護成本、減少停電損失，提高工作效率。通過大數據分析對用電設備進行合理的調度和的監控，電能合理使用，提益。此外，園區用戶終端配電系統的安全隱患，掃除人工運維盲區，降低故障發生率，延長重要負荷設備的使用壽命。

3.2.2深化需求響應服務

建立園區可調潛力分析模型，優先引導空調負荷參與需求響應。降低高峰負荷期間的電力負荷是需求響應的，將建筑熱惰性和空調系統熱惰性結合是一種經濟的降低電力負荷的方法。①對園區可調節負荷進行普查。收集、整理和分析園區主要耗能設備的用電數據，每一類設備需要普查的信息包括設備基本信息、調節方式、響應類型、響應實時性，設備的準備時間和響應容量可通過可調潛力分析模型自動計算。②推動園區可調資源聚合。基于園區可調資源，測算園區大負荷壓降能力，生成用電分析報告，引導園區主動申報可調節負荷，園區可通過有序管理空調、儲能和充電樁參與負荷資源池建設，做到應納盡納、應報盡報的同時確保園區生產經營影響小化。

3.2.3拓展輔助服務廣度

加大輔助服務建設力度，助力園區可調資源參與市場競爭。引導電儲能、工商業負荷、電動汽車充電網絡、虛擬電廠等新業態參與系統的調節，發揮園區試點示范效應，推動電力系統由“源隨荷動”向“源網荷儲互動”升級。建立健全跨區域輔助服務市場機制，充分優化各區域間錯峰互濟空間和資源共享能力，區域能源協調發展。持續強化“需求響應+輔助服務”雙市場協同運行機制，推進需求側資源參與電能量和輔助服務市場常態化運行。鼓勵滿足條件的需求響應主體提供輔助服務，保障電力系統穩定運行。

4 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺-園區級微電網能源管理

在零碳或近零碳園區建設中，“光伏+儲能+充電”組合被應用到園區電網之中。隨著新能源占比增加，園區的管理需要依靠智慧能源管理平臺來實現碳資產管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析、設備運維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區的管理能源，其功能包括：

綜合監控：實現園區變電站、光伏、儲能、負荷、充電樁、環境數據的采集、監測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統計等功能；

智能控制：協同光伏、儲能、負載等多種能源主體，動態規劃智能策略，實現儲能、光伏協調控制，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：具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析，并進行日、月、年能源報表統計；

碳資產管理：企業碳資產管理功能，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。

功率預測：以歷史光伏輸出功率和歷史數值天氣數據為基礎，結合數值天氣預報數據和光伏發電單元的地理位置，采用學習算法建立預測模型庫，實現光伏發電的短時和超短時功率預測，并經進行誤差分析；同時對微電網內所有負荷，基于歷史負荷數據，通過大數據分析算法，預測負荷功率曲線。

優化調度：根據分布式能源發電預測、負荷預測結果，并結合分時電價、電網交互功率及儲能約束條件等因素，以用電成本低為目標，建立優化模型，采用學習算法解析微電網運行功率計劃，系統通過將功率計劃進行，實現對光伏、儲能、充電樁的優化控制。

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺

4.1微電網協調控制器

ACCU-100微電網協調控制器主要采集光伏逆變器、儲能系統、變壓器負荷等數據，根據設置的新能源使用邏輯來構建本地控制策略以及云端數據的交互，控制儲能設備、分布式能源、可調負荷設備的出力與電力需求，并能根據經濟效益模型在滿足調度的前提下，進行光儲置換，響應云端策略配置，充分消納利用新能源。

“云邊端”三級控制策略結合

4.1.1ACCU-100微電網協調控制器具備以下功能特點：

數據采集：支持串口、以太網等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等設備接入；

通訊管理：支持ModbusRTU、ModbusTCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規約，可實現云邊協同（結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：靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、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、光儲協調等，并支持策略定制；

系統安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數據加密與數據安全驗證技術，采用數據標定與防篡改機制，實現數據固證和可追溯；

運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數據，實現運行安全預警預測。

安科瑞作為的智慧能源管理解決方案提供商，能為零碳園區建設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智慧能源管理平臺等解決方案，為零碳園區的建設提供“云-邊-端”解決方案，利用“云邊協同”智慧策略幫助園區充分利用好新能源，明確降碳成本效益路線圖。

4.2碳電表

碳電表是一種新型的計量工具，它的出現是為了幫助我們更好地理解和計算企業在電力使用中的碳排放。它的工作原理是根據實際電能消耗的計量數據，動態計算并按照使用條件、區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。這個數值是實時更新的，能夠真實反映企業電力使用中的碳排放情況。碳電表的出現對于企業有著非常重要的意義，有了這些數據，企業就可以追蹤產品生產過程的碳排放，根據碳排放情況優化電源結構，制定更加綠色低碳的生產模式。

AEM96三相多功能碳電表，集成三相電力參數測量、分時電能計量及碳排放統計，根據不同使用工況的電碳折算因子集成碳結算功能，包含12組碳排放值及對應的碳排放因子，它能夠實時計算并給出企業生產用電帶來的碳排放量，讓碳排放像電能一樣方便記錄，配合安科瑞碳資產管理平臺，大大簡化企業的碳排放統計工作。

AEM96三相多功能碳電表

4.3分布式光伏解決方案

著新型電力系統的發展以及國能發新能規〔2025〕7號文、發改價格〔2025〕136號文相繼出臺，分布式光伏建設越來越需要面臨并網、運行安全和能量管理方面的問題，并不是建了就能用。供電部門對于分布式光伏電站并網保護、穩控系統、電能質量以及和調度的通信均有要求。

分布式光伏建設系統圖

根據《分布式電源接入電網技術規定》和《電能質量管理辦法（暫行）》等相關標準和規范要求，光伏電站并網點需要監測并網點電能質量；

根據《分布式電源接入電網技術規定》并網點安裝防孤島保護裝置，防止光伏電站孤島運行；

并網點安裝國網電能計量表和遠動裝置用于上傳光伏電站發電數據，由當地供電部門確定；

對于自發自用、余電不上網系統，公共連接點處還需要配置防逆流保護裝置，動作與切除或調節光伏逆變器，根據要求可使用不同的控制策略。

配置國網縱向加密認證裝置、正/反向隔離裝置、網絡安全監測裝置、遠動網關等，按照電網要求的數據格式和安全要求接受電網調度；

光伏監控系統需采集站內逆變器、箱變、保護測控裝置、電能質量監測裝置、防孤島保護、電能計量等數據，在本地工作站實時監控，還需要把數據上傳給電網調度系統，接受電網調度；

根據當地供電部門需要配置光功率預測系統、AGC/AVC系統、微機防誤系統、“四可”系統等，數據上傳調度系統。

4.3.1分布式光伏建設相關二次設備：

4.4分布式儲能解決方案

儲能系統作為光伏發電蓄水池和中轉站，在消納光伏發電過程中起著很重要的作用。

按照GB/T36547-2018《電化學儲能系統接入電網技術規定》要求，儲能系統的微機保護配置要求：儲能電站并網點配置AM5-IS防孤島保護，非計劃孤島時應在2s動作，將儲能電站與電網斷開。

關于儲能系統計量點的設置：如果儲能系統接入園區內部電網，計量點設置在并網點。

儲能單元應具備絕緣監測功能，當儲能單元絕緣低時應能發出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機監控系統，如果BMS或者PCS不具備絕緣監測功能可單獨配置直流絕緣監測裝置。

通過10kV接入公用電網的儲能系統電能質量宜滿足GB/T19862要求的電能質量監測裝置，當儲能系統的電能質量指標不滿足要求時，配置電能質量在線監測裝置監測并網點電能質量。

儲能系統圖

4.5有序充電解決方案

以電代油、以電代氣是零碳園區能源轉型中一個過程，為新能源車補充能源的充換電站也是必配設施。安科瑞有序充電系統基于預測算法，可以實現對企業變壓器負荷率、光伏發電和充電負荷需求預測結合充電樁的監控、調度和管理，提高光伏發電消納，提升園區微電網的運行可靠性，降低充電成本。

有序充電系統圖

4.5.1有序充電系統設備選型方案

4.6碳資產管理方案

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺碳資產管理采用碳排放核算因子數據庫，符合SO14064-1:2018組織層級溫室氣體排放和的量化和報告指南要求，為園區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，幫助園區建立碳排放統計、核算、報告、核查體系。

碳排放核算符合性評估聲明

5結語

國網鎮江供電公司為進一步落實電力保供精益化、電量促增優化的電力保供總體目標，實現鎮江地區園區精細化負荷管理，基于園區的用能特點，結合園區綠色發展考核要求，通過建立科學、的供需互動序位評價指標體系，將指標處理后應用于電力保供的用戶選擇與方案生成場景，改變原有的粗放式、單一性管理方式，配套制定特色化“售電服務+智能運維+需求響應+輔助服務”園區服務套餐，形成園區負荷精益管理體系，助力電力保供和園區能源轉型，實現電網、園區“雙贏”。