簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

01引言

   “雙碳” 目標的提出為我國經(jīng)濟社會發(fā)展劃定了綠色轉(zhuǎn)型的硬約束，而零碳園區(qū)作為區(qū)域低碳發(fā)展的示范單元，其建設水平直接關(guān)系到減碳路徑的落地成效。零碳園區(qū)并非簡單的 ，而是通過能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)模式革新、技術(shù)體系升級等綜合手段，實現(xiàn)全生命周期碳排放量與碳抵消量的動態(tài)平衡。當前，全國已有超過 500 個園區(qū)啟動零碳建設試點，但在實踐中普遍面臨技術(shù)適配性不足、投入產(chǎn)出失衡、協(xié)同機制缺位等現(xiàn)實梗阻，亟需通過系統(tǒng)性創(chuàng)新實現(xiàn)困境突圍。

02雙碳目標下微電網(wǎng)管理的重要性

   在技術(shù)架構(gòu)上，方案采用 “云 - 邊 - 端” 三層架構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集、高效傳輸與智能分析。終端層部署了大量智能傳感器與計量設備，包括智能電表、水表、氣表以及碳排放監(jiān)測終端等，可對園區(qū)內(nèi)各企業(yè)的能源消耗、溫室氣體排放等數(shù)據(jù)進行高頻采集，采樣間隔最短可達 1 分鐘，確保數(shù)據(jù)的及時性與準確性。邊緣層通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)對終端數(shù)據(jù)進行預處理，過濾無效信息、壓縮數(shù)據(jù)體積，降低云端處理壓力。云端平臺則基于大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，構(gòu)建能源管理與碳管理模型，實現(xiàn)對園區(qū)能源消耗與碳排放的動態(tài)監(jiān)測、趨勢預測與優(yōu)化調(diào)控。

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。

   在核心功能方面，方案具備能源監(jiān)測與分析、智能調(diào)度與控制、碳管理與服務三大模塊。能源監(jiān)測與分析模塊可實時展示園區(qū)及各企業(yè)的能源消耗數(shù)據(jù)，包括用電量、用水量、用氣量等，并通過圖表、曲線等形式進行可視化呈現(xiàn)，幫助管理人員直觀掌握能源消耗態(tài)勢。同時，模塊還能對能源消耗數(shù)據(jù)進行多維度分析，如同比、環(huán)比分析、負荷特性分析等，識別能源浪費點。

03安科瑞微電網(wǎng)新能源管理平臺的技術(shù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)采集層

   安科瑞微電網(wǎng)新能源管理平臺的數(shù)據(jù)采集層如同整個系統(tǒng)的 “神經(jīng)末梢”，能夠?qū)崟r、準確地收集微電網(wǎng)內(nèi)各類設備的運行數(shù)據(jù)。該層通過部署在光伏電站、風力發(fā)電機、儲能設備、負荷側(cè)等的傳感器和智能儀表，采集包括電壓、電流、功率、發(fā)電量、用電量、電池狀態(tài)等關(guān)鍵信息。這些數(shù)據(jù)為平臺的后續(xù)分析和決策提供了堅實的基礎。

數(shù)據(jù)處理與分析

   層采集到的數(shù)據(jù)被傳輸至數(shù)據(jù)處理與分析層，該層運用先進的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和算法，對海量數(shù)據(jù)進行清洗、存儲和分析。通過建立數(shù)學模型，平臺能夠?qū)π履茉吹某隽M行預測，對負荷進行分析，為微電網(wǎng)的優(yōu)化運行提供依據(jù)。例如，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和天氣預測，平臺可以準確預測未來一段時間內(nèi)太陽能光伏的發(fā)電量，從而合理安排儲能設備的充放電。

控制與調(diào)度層

   控制與調(diào)度層是平臺的 “大腦”，根據(jù)數(shù)據(jù)處理與分析層的結(jié)果，實現(xiàn)對微電網(wǎng)內(nèi)各類設備的精準控制和優(yōu)化調(diào)度。該層能夠根據(jù)新能源出力和負荷需求的變化，實時調(diào)整分布式電源的輸出功率、儲能設備的充放電策略以及與大電網(wǎng)的交互方式，以確保微電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。當新能源出力大于負荷需求時，平臺可以將多余的電能存儲到儲能設備中或輸送至大電網(wǎng)；當新能源出力不足時，平臺則可以調(diào)用儲能設備的電能或從大電網(wǎng)購電，以滿足負荷需求。

可視化展示層

   可視化展示層將平臺的運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果等以直觀、清晰的方式呈現(xiàn)給用戶。用戶可以通過監(jiān)控大屏、電腦客戶端、手機 APP 等多種終端，實時查看微電網(wǎng)的發(fā)電量、用電量、碳排放 reduction 量等信息。同時，平臺還提供各類報表和圖表，幫助用戶進行數(shù)據(jù)分析和決策。可視化展示不僅提高了微電網(wǎng)管理的透明度，也方便了用戶對微電網(wǎng)的運行狀況進行實時監(jiān)控和管理。

04安科瑞方案在零碳園區(qū)的應用場景與實踐成效

   安科瑞智慧園區(qū)方案在多個零碳園區(qū)的實踐中取得了顯著成效，其應用場景涵蓋了工業(yè)園區(qū)、高新技術(shù)園區(qū)等不同類型，為園區(qū)能效提升與碳管理提供了可復制的經(jīng)驗。

   在工業(yè)園區(qū)的應用中，某化工園區(qū)引入安科瑞方案后，實現(xiàn)了能源與碳管理的全面升級。通過部署智能監(jiān)測設備，園區(qū)對 30 家企業(yè)的用電、用熱、燃料消耗等數(shù)據(jù)進行實時采集，數(shù)據(jù)采集覆蓋率從原來的 40% 提升至 100%，數(shù)據(jù)誤差率控制在 3% 以內(nèi)。能源調(diào)度方面，系統(tǒng)根據(jù)光伏電站出力與企業(yè)用電負荷的變化，動態(tài)調(diào)整儲能系統(tǒng)充放策略，使園區(qū)外購火電比例降低 15%，年減少碳排放 8000 噸以上。同時，方案通過分析企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，識別出 5 個余熱回收潛力點，推動建設余熱利用項目，每年可回收利用余熱折合標準煤 2000 噸，新增經(jīng)濟效益 120 萬元。在碳管理方面，系統(tǒng)自動生成的碳排放報告通過了第三方機構(gòu)審核，為園區(qū)參與碳排放權(quán)交易奠定了基礎，預計每年可通過碳資產(chǎn)變現(xiàn)增加收入 50 萬元。

05硬件選型

06結(jié)論

   零碳園區(qū)建設是實現(xiàn) “雙碳” 目標的重要抓手，而能效提升與碳管理是零碳園區(qū)建設的核心內(nèi)容。安科瑞智慧園區(qū)方案通過構(gòu)建 “云 - 邊 - 端” 一體化技術(shù)架構(gòu)，實現(xiàn)了對園區(qū)能源消耗與碳排放的全流程、智能化管理，有效破解了數(shù)據(jù)采集碎片化、能源調(diào)度低效化、碳管理脫節(jié)化等痛點問題。從實踐成效來看，該方案在不同類型園區(qū)的應用中均展現(xiàn)出顯著的節(jié)能降碳效果，為零碳園區(qū)建設提供了切實可行的智慧解決方案。