PRODUCT CLASSIFICATION
产品分类随着零碳概念大火,以此为主题的智慧园区建设已成新风尚,从地方政府到能源企业热情高涨,纷纷大方定政策、出投资。零碳智慧园区建设是复杂的系统性工程,需要在园区规划、建设、管理等全生命周期融入“ 碳中和”理念。零碳智慧园区的实现,离不开节能、减排、固碳、碳汇等多种手段的支撑。同时,需要通过产业低碳化发展、能源绿色化转型、设施集聚化共享、资源循环化利用、碳要素智慧化管理,以在园区内部达到碳排放与吸收自我平衡,实现生产、生态、生活深度融合。零碳智慧园区建设需要明确目标愿景和建设思路,构建零碳转型的能力保障,并依托关键技术和要素支撑,依据行之有效的路径持续推进。而作为“零碳”战略的,零碳智慧园区则需要在相关机制体制环境尚未完善、框架和建设路径尚不清晰、相关技术条件仍不成熟的前提下,掌握好经济增长与碳约束之间的平衡,逐步探索“零碳”战略实践落地的现实路径。
2.1从政策单点布局到机制环境日益完备演进
自我国碳达峰和碳中和,以下简称“双碳”,目标提出以来,我国减排政策力度不断加码,从国家到地方纷纷跟进细化政策,打出政策组合拳,先后有住建部、生态环境部、科技部、财政部、工信部及国务院相关机构均针对“双碳”发布政策,机制环境持续日益完善。目前,我国相关部委均已就未来减排工作作出安排,方向较为明确,其中发改委提出从调整能源结构、产业结构转型、提升能源利用效率、低碳技术研发推广、健全低碳发展体制机制以及生态碳汇六大发力领域,为“双碳”工作作出了总体布局,可视为统领性安排。通过对各部委已发布的和在编的政策来看,能源和工业领域是政策主体和重点关注对象,能源部门能源转型以及工业部门钢铁减压的目标均十分明确。除了对能源和工业部门的直接调控之外,金融、生态、科技等领域也将成为主要发力方向,相关政策机制不断完善,为双碳目标的如期实现提供坚实保障。在金融领域,中国绿色金融体系建设稳步发展,绿色债券发行量、绿色信贷存量,未来绿色金融体系以及绿色低碳市场的相关财税政策有望进一步完善。在科技领域,科技部将加大碳减排科技攻关。在生态领域,中国碳市场的覆盖范围将逐步扩大,通过发挥价格信号的引导作用,鼓励企业开展节能减排。碳排放统计核算工作组加快建立统一的碳排放统计核算体系,为制定减排政策和各类主体采取减排行动提供依据。
2.2零碳将从被动向主动生态演进
随着零碳机制环境逐渐建立,零碳氛围开始形成,城市、园区、企业、居民将从零碳建设中获得有效激励,从被动接受逐步转变为主动参与、积极推进,在政府的引导下,合力共建低碳社会。政府作为低碳制度的供给者和制度执行情况的监管者,积极完善顶层设计、强化政策引导,统筹制定总体方案和具体措施,保障“双碳” 工作稳妥推进。行业企业发挥实施主体作用,不断提高贯彻创新、协调、绿色、开放、共享新发展理念的能力和水平,落实高质量发展要求,加快传统产业改造升级和智能制造发展,聚焦“双碳”目标,构建节约高效的社会用能模式,加快工业绿色低碳转型。社会民众自觉开展绿色生活创建活动,倡导简约适度、绿色低碳生产生活方式,培育绿色、健康、安全消费习惯。2021年7月,首届中国碳中和图谱及零碳城市峰会上,部委智库及央企、地方政府共同发起“百城千企零碳行动”,共建高水平零碳企业、零碳智慧园区、零碳产业集群和零碳城市。未来,通过政府主导、政策引导、市场调节、企业、全社会共同参与,整体实施、持续推进、共建共治共享的“双碳”建设新格局将逐步形成。
2.3零碳将将向生产生活应用演进
碳账户、碳金融、碳信用、碳普惠等类型服务逐步落地,并沿场景深度整合为实践方案,面向企业和居民提供灵活方案+服务包,通过产品类型产品形式的不断丰富创新,服务于生产生活生态,为双碳目标的实现提供长期、稳定、可靠的系统性支持。随着全国碳交易市场化运行,碳账户机制先行建立,通过明确各相关主体在减碳方面的责任,实现减碳责任分解落地,推动绿色转型取得实质性进展。在此背景下,各地根据自身情况建立碳账户体系,例如工业碳账户、农业碳中和账户、个人碳账户三大体系碳账户以及银行机构碳账户、银行员工碳账户、企业客户碳账户、个人碳账户四大领域碳账户等不同碳账户体系,以推动工业、企业、居民生活等重点领域绿色低碳转型。在个人碳账户体系基础上,个人碳账户建设将逐步深化,业务场景也将持续覆盖社会生活方方面面,例如用电用水、交通碳排、公益活动等,同时碳账户积分还将与银行评级、个人碳信用等相结合,助力打造绿色信用体系。相应的,政府也将引导金融机构基于碳排放信息的金融产品和服务创新,加强对低碳、减碳、脱碳等领域的金融支持,为“双碳”工作向更深和更高层次迈进赋予动能。
2.4零碳将从局部向整体演进
全国范围内,各类特色突出差异化的零碳智慧园区实践不断落地,动态中优化经验总结,形成模式,并全国范围内扩散推广。生态环境部发布了《关于推进国家生态工业示范园区碳达峰碳中和相关工作的通知》,要求各园区将“双碳”作为国家生态工业示范园区建设的重要内容,形成“双碳”工作方案和实施路径,分阶段、有步骤地推动示范园区先于全社会,在2030年前实现碳达峰,2060年前实现全面碳中和。这表明,以 生态工业园区为代表的工业园区逐渐成为实现“双碳”目标的精准抓手之一,开始探索零碳智慧园区建设路径,发挥促进减污降碳协同增效、推动区域绿色发展中的示范作用。自“十三五”规划提出“实施近零碳排放区示范工程”以来,我国多地积极开展试点示范工程建设工作,并且取得了显著成效,探索出了各具特色的经验模式和创新路径。例如广东作为全国低碳试点省,因地制宜开展零碳排放建设,目前已基本建立起城市、城镇、园区、社区、企业、产品等多层次的试点示范体系。伴随政策、技术、资金以及人才等多方面的驱动力不断加强,未来零碳智慧园区建设进程将持续加快,深化落地应用。
2.5零碳赋能管理向智慧应用演进
随着能源大数据中心不断建成投运,经济社会主要运行指标、碳排放量、气象等相关数据加快集成融合,逐步支撑“双碳”智慧研判及自主优化,助力政府科学决策、企业精益管理以及服务民众智慧用能。在供给侧,通过对发电及电网企业的二氧化碳排放量等数据集聚分析,能够为发电企业和电网企业控制与管理电厂、机组和设备的碳排放量提供准确的决策依据,并进一步基于数据开展损失电量细化分析,实现运行优化、智能监盘, 提高发电效率。在需求侧,企业或园区等借助智能设备,实时掌握生产运营各环节碳排数据并进行碳排数据分析,识别全产业链范围内的减排机会,并制定相应运营优化举措,在减少碳排的同时实现精益运营。此外,通过对各区域、各行业乃至各企业的碳排放总量、单位GDP碳排放强度的测算及动态监测,实现碳足迹追踪、 管控,有助于政府及监管机构等相关部门及时了解企业的碳排放情况与碳中和发展进程,辅助政府治理、科学决策、高效规划制定。在此基础上构建碳中和综合评估模型,进行碳排放与碳达峰趋势分析,实现对分领域、分区域、分行业等碳达峰进程的数智化研判分析,支撑政府精准管控。
安科瑞作为专业的智慧能源管理解决方案提供商,能为零碳园区建设提供包括碳计量电表、分布式光伏、分布式储能、电动车有序充电以及园区智慧能源管理平台等解决方案,为零碳园区的建设提供“云-边-端”一体化解决方案,利用“云边协同”智慧策略帮助园区充分利用好新能源,明确降碳成本效益路线图。
2.1 碳电表
碳电表是一种新型的计量工具,它的出现是为了帮助我们更好地理解和计算企业在电力使用中的碳排放。它的工作原理是根据实际电能消耗的计量数据,动态计算并按照使用条件、区域等因素更新电碳因子,也就是平均每度电所蕴含的碳排放量。这个数值是实时更新的,能够真实反映企业电力使用中的碳排放情况。碳电表的出现对于企业有着非常重要的意义,有了这些数据,企业就可以追踪产品生产过程的碳排放,根据碳排放情况优化电源结构,制定更加绿色低碳的生产模式。
AEM96三相多功能碳电表,集成三相电力参数测量、分时电能计量及碳排放统计,根据不同使用工况的电碳折算因子集成碳结算功能,包含12组碳排放值及对应的碳排放因子,它能够实时计算并给出企业生产用电带来的碳排放量,让碳排放像电能一样方便记录,配合安科瑞碳资产管理平台,大大简化企业的碳排放统计工作。
分布式光伏解决方案
着新型电力系统的发展以及国能发新能规〔2025〕7号文、发改价格〔2025〕136号文相继出台,分布式光伏建设越来越需要面临并网、运行安全和能量管理方面的问题,并不是建了就能用。供电部门对于分布式光伏电站并网保护、稳控系统、电能质量以及和调度的通信均有要求。
图2 分布式光伏建设系统图
根据《分布式电源接入电网技术规定》和《电能质量管理办法(暂行)》等相关标准和规范要求,光伏电站并网点需要监测并网点电能质量;
根据《分布式电源接入电网技术规定》并网点安装防孤岛保护装置,防止光伏电站孤岛运行;
并网点安装国网电能计量表和远动装置用于上传光伏电站发电数据,由当地供电部门确定;
对于自发自用、余电不上网系统,公共连接点处还需要配置防逆流保护装置,动作与切除或调节光伏逆变器,根据要求可使用不同的控制策略。
配置国网纵向加密认证装置、正/反向隔离装置、网络安全监测装置、远动网关等,按照电网要求的数据格式和安全要求接受电网调度;
光伏监控系统需采集站内逆变器、箱变、保护测控装置、电能质量监测装置、防孤岛保护、电能计量等数据,在本地工作站实时监控,还需要把数据上传给电网调度系统,接受电网调度;
根据当地供电部门需要配置光功率预测系统、AGC/AVC系统、微机防误系统、“四可”系统等,数据上传调度系统。
分布式光伏建设相关二次设备:
2.3 分布式储能解决方案
储能系统作为光伏发电蓄水池和中转站,在消纳光伏发电过程中起着很重要的作用,在零碳园区建设中。
按照GB/T 36547-2018《电化学储能系统接入电网技术规定》要求,储能系统的微机保护配置要求:储能电站并网点配置AM5-IS防孤岛保护,非计划孤岛时应在2s动作,将储能电站与电网断开。
关于储能系统计量点的设置:如果储能系统接入园区内部电网,计量点设置在并网点。
储能单元应具备绝缘监测功能,当储能单元绝缘低时应能发出报警和/或跳闸信号通知储能变流器及计算机监控系统,如果BMS或者PCS不具备绝缘监测功能可单独配置直流绝缘监测装置。
通过10kV接入公用电网的储能系统电能质量宜满足GB/T19862要求的电能质量监测装置,当储能系统的电能质量指标不满足要求时,配置电能质量在线监测装置监测并网点电能质量。
AcrelEMS3.0智慧能源管理平台碳资产管理采用碳排放核算因子数据库,符合SO14064-1:2018 组织层级温室气体排放和清除的量化和报告指南要求,为园区提供包括碳盘查清册、碳配额管理、碳排放分析、碳流向、碳盘查报告、碳交易记录等等功能,帮助园区建立碳排放统计、核算、报告、核查体系。
图5 碳排放核算符合性评估声明
ACCU-100BF微电网协调控制器主要采集光伏逆变器、储能系统、变压器负荷等数据,根据设置的新能源使用逻辑来构建本地控制策略以及云端数据的交互,控制储能设备、分布式能源、可调负荷设备的出力与电力需求,并能根据经济效益模型在满足调度的前提下,进行光储置换,响应云端策略配置,充分消纳利用新能源。
图6 “云边端”三级控制策略结合
ACCU-100BF微电网协调控制器具备以下功能特点:
数据采集:支持串口、以太网等多通道实时运行,满足各类风电与光伏逆变器、储能等设备接入;
通讯管理:支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、MQTT等通信规约,可实现云边协同(结合安科瑞智慧能源管理云平台进行远程运维)、OTA升级、就地/远程切换、本地人机交互(选配);
边缘计算:灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、逻辑控制、断点续传、数据加密、4G路由;
策略管理:防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、有功/无功控制、光储协调等,并支持策略定制;
系统安全:基于不可信模型设计的用户权限,防止非法用户侵入;基于数据加密与数据安全验证技术,采用数据标定与防篡改机制,实现数据固证和可追溯;
运行安全:采集分析包括电池、温控及消防在内的全站信号与测量数据,实现运行安全预警预测。
在零碳或近零碳园区建设中,“光伏+储能+充电”组合的被应用到园区电网之中。随着新能源占比增加,园区的管理需要依靠智慧能源管理平台来实现碳资产管理、新能源策略控制、有序充电管理、能耗分析、设备运维等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平台可以帮助园区有效的管理能源,其功能包括:
综合监控:实现园区变电站、光伏、储能、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警、事件查询、报表统计等功能;
智能控制:协同光伏、储能、负载等多种能源主体,动态规划智能策略,实现储能、光伏协调控制,比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等;
能源分析:具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析,并进行日、月、年能源报表统计;
碳资产管理:企业碳资产管理功能,包括碳盘查清册、碳配额管理、碳排放分析、碳流向、碳盘查报告、碳交易记录等等。
功率预测:以历史光伏输出功率和历史数值天气数据为基础,结合数值天气预报数据和光伏发电单元的地理位置,采用深度学习算法建立预测模型库,实现光伏发电的短时和超短时功率预测,并经进行误差分析;同时对微电网内所有负荷,基于历史负荷数据,通过大数据分析算法,预测负荷功率曲线。
优化调度:根据分布式能源发电预测、负荷预测结果,并结合分时电价、电网交互功率及储能约束条件等因素,以用电成本低为目标,建立优化模型,采用深度学习算法解析微电网运行功率计划,系统通过将功率计划进行分解,实现对光伏、储能、充电桩的优化控制。
零碳园区并非单一的减排单元,而是集能源转型、产业升级、技术创新、治理改革于一体的系统工程,是实现 “双碳”(碳达峰、碳中和)目标的关键抓手。其规划和建设需要合理利用工具和能源管理软件,来实现能源利用。未来,随着更多零碳园区的建成,其不仅将成为区域经济的 “绿色名片”,更将成为中国参与全球气候治理的核心竞争力之一。