智慧零碳新范式:安科瑞AcrelEMS以數(shù)字基座實現(xiàn)園區(qū)能源全要素協(xié)同
一. 引 言
在“雙碳”目標影響下,全國2543個省級工業(yè)園區(qū)正加速向零碳轉型,面對能源轉型路徑模糊、碳核算體系缺失、多能協(xié)同復雜等痛點,安科瑞EMS能源管理平臺以“源網(wǎng)荷儲充”一體化管控為核心,為園區(qū)提供從監(jiān)測到優(yōu)化的全棧式解決方案,助力上海化工區(qū)、內蒙古零碳產業(yè)園等項目實現(xiàn)年減排超萬噸、綜合能效提升30%的綠色躍升。
二、零碳園區(qū)建設面臨哪些核心挑戰(zhàn) ?
1. 能源轉型困局
園區(qū)碳排放占全國總量31%,但可再生能源滲透率不足20%,傳統(tǒng)能源依賴度高
2. 碳核算標準缺失
80%園區(qū)缺乏統(tǒng)一碳監(jiān)測體系,無法精準追蹤碳排放流向
3. 多能協(xié)同低效
光伏、儲能、充電樁獨立運行,能源利用率普遍低于65%
4. 管理手段粗放
依賴人工抄表統(tǒng)計,故障響應超24小時,能效優(yōu)化滯后
三、園區(qū)企業(yè)能源管理平臺核心能力:構建零碳園區(qū)“數(shù)字基座”
? 全景監(jiān)測體系
· 多能流實時追蹤
接入電/水/氣/熱等能源計量點,秒級刷新能耗數(shù)據(jù)
· 碳足跡精準核算
· 設備健康預警
電氣接點溫度、漏電流等安全參數(shù)毫秒級監(jiān)測,隱患發(fā)現(xiàn)效率提升90%
? 智能優(yōu)化引擎
· 光儲充協(xié)同控制
防逆流響應速度<100ms,光伏自發(fā)自用率提升至95%
· 需量智慧管理
通過儲能動態(tài)充放電降低基本電費
· 微電網(wǎng)自治運行
支持并離網(wǎng)無縫切換,保障關鍵負荷連續(xù)供電
? 全生命周期管理
· 3D數(shù)字孿生
可視化展示能源流向與設備狀態(tài)(上海某園區(qū)應用后運維效率提升40%)
· 碳資產管理
自動生成碳減排報告,助力園區(qū)參與碳交易(內蒙古項目年創(chuàng)收超百萬)
· 智能運維工單
故障自動派單+AR遠程指導,平均修復時間縮短至2小時
四. 安科瑞AcrelEMS園區(qū)智慧能源管理系統(tǒng)解決方案
AcrelEMS 園區(qū)智慧能源管理系統(tǒng),以“零碳電源”和“能源調度”為核心策略,結合物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術,打造零碳園區(qū)解決方案。方案涵蓋了可再生能源、電化學儲能、智能充電設施、微電網(wǎng)技術、節(jié)能策略、智慧運營等領域,實現(xiàn)了從能源生產、消費、存儲到管理的全鏈條碳減排。提升園區(qū)的綠電占比,促進綠電高效消納,降低能源成本,提高能源效率,推動園區(qū)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,邁向一個經濟、環(huán)境雙重效益的零碳未來。
4.1 解決方案-低碳建設
通過多源與儲能開展能碳管理,解決高能耗園區(qū)設備能耗大、電費高、擴容擴產、信息孤島等問題,實現(xiàn)能源結構優(yōu)化、能效提升和低碳運營。
· 光伏建設:在園區(qū)屋頂鋪設光伏,為園區(qū)及其用戶的用電提供支持,電力自發(fā)自用,并利用余電上網(wǎng),從而減少碳排放。
· 儲能建設:在園區(qū)建設儲能電站,合理利用峰谷差價,降低園區(qū)能源支出,反哺國網(wǎng)源荷均衡。
· 新能源充電樁:按需配套建設智能有序充電樁,充分利用新能源發(fā)電以及儲能電站轉化電力收入,通過充電樁與新能源汽車的連接實現(xiàn)負荷聚合。
· 空調節(jié)能改造:空調系統(tǒng)是辦公類建筑的耗能大戶,利用數(shù)據(jù)分析技術,發(fā)掘制冷高的負載率區(qū)間及工況變化的規(guī)律,通過控制技術應用,節(jié)約制冷主機5~15%運行能耗13774430992。
· 智慧能源平臺:打造零碳操作系統(tǒng),匯聚園區(qū)內水電、光伏、儲能、充電樁等各類能源數(shù)據(jù),通過源端互補、源網(wǎng)互補、網(wǎng)荷互補等多種互補模式以及相互之間的協(xié)調互補模式,實現(xiàn)園區(qū)能源智慧管控。
通過多種能源與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)結合13774430992解決工商業(yè)園區(qū)用電難、供電不穩(wěn)定、市電弱等問題,實現(xiàn)供能多樣化、供電可靠性與供電連續(xù)性。
· 多種能源形式供能: 通過光伏/儲能/柴發(fā)等多種能源形式供能,優(yōu)化能源配置,增強用電的多樣性和穩(wěn)定性。
· 多種能源匯總調節(jié):通過匯總市電/光伏/儲能/柴發(fā)等能源,提高能源利用效率,提供多重能源保護機制,確保用電的連續(xù)性。
· 智能調能自消納:通過智慧能源管理平臺調控多種能源形式,實現(xiàn)能源的高效利用,提升能源的消納比例。
4.2 解決方案-節(jié)碳管理優(yōu)化
· 智慧能源管理:綜合能源管控云平臺,支撐多園區(qū)標準化運營;平臺是園區(qū)的能源運營業(yè)務提供有力的支持,通過平臺來標準化能源運營管理動作,園區(qū)可利用平臺進行能效分析、負荷預測、平衡調度等能源管控動作,實現(xiàn)能源業(yè)務運營模式的輸出。
· 空調暖通優(yōu)化:空調暖通系統(tǒng)分析與優(yōu)化,按行業(yè)經驗預計可節(jié)約30%能耗;
· 智能照明優(yōu)化:智能照明分析與優(yōu)化:按行業(yè)經驗預計可節(jié)約30%能耗;
4.3 解決方案-能源數(shù)據(jù)監(jiān)管
范圍更廣:采集控制對象范圍更廣、規(guī)模更大,各類系統(tǒng)進行融合、統(tǒng)一;統(tǒng)籌采集控制裝置的管理,優(yōu)化配置策略,提升采集控制有效性。
環(huán)節(jié)更多:源網(wǎng)荷儲充各環(huán)節(jié)緊密銜接。
隨機性更高:電源側和負荷側均呈現(xiàn)強隨機性,對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提出更高要求。
多元化服務:用能安全監(jiān)控、用能流向查看、用能數(shù)據(jù)分析、節(jié)能方案控制、智慧園區(qū)大平臺對接服務。
4.4 解決方案-功能模塊匯總
· 電力監(jiān)控:園區(qū)中心變電站、企業(yè)變電所、箱變、充電站等配電系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測,柴油發(fā)電機、UPS系統(tǒng)異常預警。
· 電氣安全:采集電氣接電溫度以及線路漏電數(shù)據(jù)后在系統(tǒng)提供異常報警,幫助管理者分析建筑用電安全隱患,消除消防風險。
· 監(jiān)測和改善電能質量:監(jiān)測園區(qū)各變電所主要回路電能質量,分析電能質量對園區(qū)潛在的影響,并給出電能質量治理方案。
· 新能源管理:幫助園區(qū)合理配置新能源,通過光伏、儲能系統(tǒng)改善機場用電結構,降低園區(qū)用電成本,同時實現(xiàn)新能源汽車充電樁的運營管理,提升園區(qū)招商競爭力。
· 能耗分析:對園區(qū)企業(yè)、能源站和建筑能耗數(shù)據(jù)進行分類分項統(tǒng)計采集電、水、氣、冷熱量等能源數(shù)據(jù),顯示能源流向。
· 能源計費:園區(qū)能源供應和使用之間的收支平衡以及能源計費,并通過算法幫助管理者合理分攤園區(qū)公共用能,保障收支平衡,避免呆賬壞賬。
· 智能照明控制:合理使用照明控制系統(tǒng),在提升人員的體驗情況下大程度使用自然光照明13774430992通過感應控制做到人來燈亮,人走燈滅。
· 設備運維:任務管理、巡檢記錄、缺陷記錄、消警記錄、搶修記錄、通知工單。
4.4.1 解決方案-園區(qū)供配電監(jiān)控
4.4.2 解決方案-電氣安全
能夠方便的接入電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng),各子系統(tǒng)按照國家標準建設,子系統(tǒng)調試記錄、拓撲結構、運行記錄、故障報警自動上傳至平臺,通過平臺實現(xiàn)對涉及電氣安全和消防的子系統(tǒng)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理。
4.4.3 解決方案-搭建能耗計量體系
搭建園區(qū)計量體系,計算產品單耗、班組能耗等等;根據(jù)用能單位類型進行分類計量;根據(jù)次級用能單位進行分區(qū)域或分時段采集用能數(shù)據(jù);根據(jù)重要用能設備進行重點用能設備能效分析,挖掘節(jié)能潛力。
4.4.5 解決方案-智能照明控制
中央控制:通過上位機集中控制、區(qū)域控制:區(qū)域照明一鍵開關、感應控制:紅外/光照度/雷達/微動感應、定時控制:設定時間自動開關、聯(lián)動控制:接受外部條件聯(lián)動控制、場景控制:預先設置不同場景進行切換
4.4.6 解決方案-光儲充微電網(wǎng)
涵蓋工商業(yè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式儲能系統(tǒng)、戶用光儲系統(tǒng)、充電樁運營管理系統(tǒng)等。通過控制、計量、通信等技術,結合光功率預測、負荷預測等算法,將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起;平臺根據(jù)最新的電網(wǎng)價格、用電負荷、電網(wǎng)調度指令等情況,靈活調整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、逆變器等系統(tǒng)與設備,保證企業(yè)微電網(wǎng)始終安全、可靠、節(jié)約、高效、經濟、低碳的運行。
4.4.7 解決方案-智慧能源平臺
智慧能源管理平臺是一種集成了現(xiàn)代信息技術(如物聯(lián)網(wǎng)IoT、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能AI)13774430992的系統(tǒng),用于監(jiān)測、控制和優(yōu)化能源使用,以提高效率并減少浪費。
4.4.8 解決方案-智慧能源平臺
五. 安科瑞園區(qū)智慧能源管理平臺 功能界面
5.1 園區(qū)匯總
聚合區(qū)域內園區(qū)數(shù)據(jù):區(qū)域風、光、儲、充裝機站點信息; 區(qū)域減排總量;社會效益和經濟效益統(tǒng)計;
跨地區(qū)能源互聯(lián),分層協(xié)同控制: 動態(tài)預測區(qū)域重點企業(yè)能源供需,優(yōu)化能源生產與分配策略,提升新能源消納能力; 區(qū)域-企業(yè)多級調控,逐級分解任務,企業(yè)執(zhí)行精細化調控
5.2 系統(tǒng)總覽
· 源網(wǎng)荷儲”等全量運行數(shù)據(jù),存儲展示、狀態(tài)檢測、運行告警。
· 直觀展示微電網(wǎng)系統(tǒng)電量、碳排、成本、設備運行等各類數(shù)據(jù)。
· 實時呈現(xiàn)微電網(wǎng)電力數(shù)據(jù)流向和設備安全情況。
5.3 園區(qū)總覽
支持電站拓撲、光儲充監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、策略執(zhí)行、收益結算、態(tài)勢感知等。
注:支持第三方平臺與子系統(tǒng)的接入,如視頻、充電樁、空調、相變儲能、電能路由器等。
5.4 電力監(jiān)控
· 實時監(jiān)測高低壓配電柜的電壓、電流、功率等電力參數(shù),實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調。
· 實時監(jiān)測各配電室溫濕度、煙感、門磁、水浸、有害氣體等環(huán)境參數(shù),13774430992有害氣體超標聯(lián)動排風系統(tǒng)。
· 實時監(jiān)測關鍵供配電設備運行情況,如變壓器、柴油發(fā)電機、UPS、直流屏等。
5.5 能耗分析
5.6 電氣安全
漏電監(jiān)測、電氣接點測溫、隔離電源絕緣監(jiān)測
5.7 綜合計費管理
對建筑內用電、用水實現(xiàn)能源預收費,實現(xiàn)先繳費、后用能;電費可分為基礎電費、尖峰平谷電費、力調電費、公攤電費等,并提供電費賬單;提供能源財務報表。
5.8 智能照明
對建筑內照明進行集中管理,包括公共區(qū)域、停車庫照明;通過系統(tǒng)實現(xiàn)集中控制、定時控制、光照度感應控制、人體感應控制、區(qū)域控制等;對光照度有要求的特定區(qū)域實現(xiàn)調光控制;對停車庫實現(xiàn)雷達感應控制。
5.9 分布式光伏
接入建筑分布式光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù),采集光伏逆變器、并網(wǎng)柜數(shù)據(jù),并進行日、月、年、累計收益分析和減排分析;
顯示逆變器詳細數(shù)據(jù),包括逆變器信息、實時發(fā)電功率、日/月/年發(fā)電量、收益、發(fā)電功率及發(fā)電量趨勢曲線、直流側和交流側數(shù)據(jù)等;實時顯示光伏電站一次接線圖,光伏組串直流/交流側實時數(shù)據(jù)。
5.10 充電樁有序充電
監(jiān)控電動自行車充電樁、汽車充電樁的實時狀態(tài),包括離線、故障、充電中、空閑等;監(jiān)控變壓器負荷并對充電樁進行功率控制;對平臺和充電樁的運營情況進行統(tǒng)計,并生成財務報表和運營報告,包括用戶充值信息、13774430992充電量/充電金額/充電時長等充電信息、用戶充值記錄、用戶消費記錄等。
5.11 環(huán)境監(jiān)測
配電室環(huán)境監(jiān)測、機房環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)視、軌道機器人;
5.12 電能質量監(jiān)測治理
監(jiān)測各進線回路電能質量,包括電壓暫降、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)、諧波畸變等數(shù)據(jù)波形記錄,進而判斷配電系統(tǒng)擾動方向,生成電能質量分析報告。有源濾波裝置和無功補償裝置對0.4kV側電能質量進行補償和治理,系統(tǒng)實時監(jiān)測有源濾波裝置和無功補償裝置運行情況,確保電能質量符合生產要求。
5.13 告警分析
報警分類分級、報警訂閱、報警記錄、報警統(tǒng)計、語音播報
5.14 光儲充協(xié)調控制
光伏——防逆流;
儲能——防逆流、峰谷套利、需量控制、柔性擴容;
光儲——防逆流、新能源消納、需量控制、動態(tài)擴容;
光儲充——防逆流、新能源消納、需量控制、有序充電;
源網(wǎng)荷儲充——防逆流、新能源消納、需量控制、有序充電、負荷柔性控制。
5.15 功率預測
多源數(shù)據(jù)整合:基于氣象數(shù)據(jù)、歷史運行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)全面了解電力系統(tǒng)的運行狀況。
高精度預測模型:機器學習算法能夠自動學習并適應不同條件下的變化趨勢,確保預測結果的準確性。
多時間尺度預測:
超短期預測:適用于日內調度計劃的制定。
短期預測:適用于日常調度計劃的制定。
中期預測:有助于中長期的發(fā)電計劃安排。
5.16 優(yōu)化調度
基于能耗優(yōu)、成本低和碳排放最少的經濟優(yōu)化調度;
考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運行調度策略;
需求側響應電網(wǎng)互動策略
5.17 碳排管理
企業(yè)、部門、區(qū)域碳排監(jiān)控;碳排統(tǒng)計、同環(huán)比分析;支持月、年碳排報表;碳盤查報告
5.18 運維管理
設備檔案管理:重要設備包括變壓器、空調主機等設備信息,配置二維碼。
運維流程管理: 任務管理、巡檢記錄、缺陷記錄、消警記錄、搶修記錄、通知工單。
設備維護:提醒用戶及時查看或更換相應設備,并提示維修或更換建議。
專家報告:系統(tǒng)定期為用戶生成能耗分析報告,提供專家建議
六. 總結
零碳園區(qū)的政策對企業(yè)建設零碳園區(qū)的步伐有哪些影響:從建設標準方面,清晰界定了單位能耗碳排放等核心及引導指標,使企業(yè)在規(guī)劃時有章可循,明確努力方向與量化目標,推動企業(yè)淘汰落后產能、升級設備工藝以契合指標要求。
在重點任務方面,涵蓋用能結構轉型、節(jié)能降碳、產業(yè)結構調整等多維度內容,促使企業(yè)積極參與綠證綠電交易、探索 “以綠制綠” 模式,激發(fā)企業(yè)在能源管理、技術創(chuàng)新等領域提升競爭力。政策的出臺從標準、任務、資金等多方面為企業(yè)建設零碳園區(qū)提速,助力企業(yè)在綠色轉型道路上穩(wěn)步前行,加速實現(xiàn)園區(qū)的零碳化發(fā)展目標 。
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