在中國,超80%的工業企業匯聚于園區,其工業總產值均值占全國的50%,碳排放量占全國的31%。鑒于此,2024年中央經濟工作會議明確提出 “建立一批零碳園區”,工信部亦要求建設一批零碳工廠和零碳工業園區,并將零碳園區納入工業綠色發展的重點工作范疇。國家發改委與財政部發布相關政策,為零碳園區的設施升級提供了具體支持與資金保障。在此背景下,深入探究我國建立零碳園區過程中面臨的問題及突破路徑具有重要現實意義。
一、零碳園區發展面臨的問題
江蘇、廣東、四川等 20 余省份已發布專項政策,借助財政補貼、土地優惠、碳配額激勵等措施推動園區低碳轉型。在 2025 年各地兩會中,廣東、福建、廣西、山西、內蒙等多個省市自治區將零碳園區建設列入工作計劃。然而,我國零碳園區建設仍處于起步階段,在試點探索過程中,隨著工作的持續推進,一系列現實問題亟待解決。
碳排放統計核算體系不完善:多數園區對于碳排放統計及碳資產管理缺乏明確概念,未明晰園區碳排放基線。在具體實施過程中,嚴重缺乏明確的碳數據支持與實施路徑,導致園區的碳排放統計、核算、報告、核查四大體系尚不健全。
新能源規劃建設技術支撐不足:園區在配套新能源規劃建設和管理方面缺乏有效工具,對于建設何種新能源設施、建設規模大小、如何利用以及投資回收期等關鍵問題,均缺乏有力的技術支撐。
電力系統及政策配套存在短板:隨著新型電力系統的發展,源網矛盾日益突出,分布式發電消納困難。同時,綠電缺乏相關政策支持,例如隔墻售電、綠電直供等政策若能開放,將大大地促進零碳園區的發展。
能源管理工具運用不充分:未能合理運用能源管理軟件等工具,根據園區特性構建 “源網荷儲一體化” 微電網,借助 AI 算法優化能源調控,從而降低碳排放和能源成本。
二、安科瑞為零碳園區建設提供的方案
安科瑞作為專業的智慧能源管理解決方案提供商,可為零碳園區建設提供涵蓋碳計量電表、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一系列解決方案,打造 “云 - 邊 - 端” 一體化解決方案,運用 “云邊協同” 智慧策略助力園區充分利用新能源,明確降碳成本效益路線圖。
2.1碳電表
碳電表作為一種新型計量工具,旨在助力企業更好地理解和計算電力使用中的碳排放。其工作原理是依據實際電能消耗計量數據,動態計算并根據使用條件、區域等因素更新電碳因子,即平均每度電所蘊含的碳排放量,且該數值實時更新,能夠真實反映企業電力使用中的碳排放情況。這一工具對企業意義重大,企業可借此追蹤產品生產過程的碳排放,依據碳排放情況優化電源結構,制定更為綠色低碳的生產模式。以 AEM96 三相多功能碳電表為例,它集成了三相電力參數測量、分時電能計量及碳排放統計功能,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,可實時計算并給出企業生產用電帶來的碳排放量,使碳排放記錄如電能記錄般便捷,配合安科瑞碳資產管理平臺,大幅簡化企業的碳排放統計工作。
零碳園區建設是一項系統且復雜的工程,盡管當前面臨諸多挑戰,但隨著政策的持續推進以及技術的不斷創新,通過完善相關體系、加強技術支撐、優化政策配套以及充分運用能源管理工具,我國零碳園區建設有望取得實質性進展,為實現 “雙碳” 目標貢獻重要力量。
2.2 分布式光伏解決方案
伴隨新型電力系統演進及《國家能源局關于進一步加強分布式光伏發電安全工作的通知》(國能發新能規〔2025〕7 號)、《關于完善分布式光伏發電價格政策的通知》(發改價格〔2025〕136 號)等政策落地,分布式光伏建設在并網、運行安全與能量管理層面面臨嚴苛挑戰,其全生命周期管理需嚴格遵循供電部門對并網保護、穩控系統、電能質量及調度通信的規范要求(見圖 2 分布式光伏建設系統圖)。
在技術實施維度,光伏電站并網點需依據《分布式電源接入電網技術規定》《電能質量管理辦法(暫行)》,部署專業監測設備,對電壓偏差、諧波等電能質量指標進行實時監測;同步安裝防孤島保護裝置,避免電網異常時出現孤島運行風險。計量與通信環節,需配置國網標準電能計量表及遠動裝置,實現發電量準確計量與數據實時上傳。針對自發自用、余電不上網系統,公共連接點需配備防逆流保護裝置,通過動態調節逆變器輸出功率,杜絕電能逆向流動。
網絡安全與智能調度方面,縱向加密認證裝置、隔離裝置等網絡安全設備的部署,確保數據傳輸安全;光伏監控系統集成逆變器、箱變等設備數據,實現本地實時監控與電網調度系統數據交互。此外,依供電部門需求靈活配置光功率預測、AGC/AVC 等系統,提升電站智能化水平與電網適配性,保障分布式光伏系統安全運行。
分布式光伏建設相關二次設備:
2.3 分布式儲能解決方案
在零碳園區建設中,分布式儲能系統作為光伏發電的 “蓄水池” 與 “中轉站”,是實現新能源消納與電力穩定供應的關鍵基礎設施。其運行需嚴格遵循相關技術規范,確保系統安全、可靠運行。
依據 GB/T 36547-2018《電化學儲能系統接入電網技術規定》,儲能電站并網點需配置 AM5-IS 防孤島保護裝置,當出現非計劃孤島情況時,該裝置須在 2 秒內動作,及時切斷儲能電站與電網連接,保障電網安全。在計量設置方面,若儲能系統接入園區內部電網,計量點統一設置于并網點,以實現準確電量計量與結算。
安全防護層面,儲能單元必須具備絕緣監測功能,當絕緣水平低于閾值時,需立即向儲能變流器及計算機監控系統發出報警和 / 或跳閘信號;若電池管理系統(BMS)或功率轉換系統(PCS)未集成該功能,則需單獨配置直流絕緣監測裝置。此外,通過 10kV 接入公用電網的儲能系統,需配置符合 GB/T19862 標準要求的電能質量監測裝置,對不滿足電能質量指標的系統,還應增設在線監測裝置,實時監測并網點電能質量,確保儲能系統與電網的良好兼容性 。
儲能系統二次設備選型
2.4 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的關鍵路徑,充換電站成為園區標配基礎設施。安科瑞有序充電系統依托先進預測算法,深度融合企業變壓器負荷率、光伏發電量及充電負荷需求預測,實現對充電樁的智能監控、調度與管理,有效提升光伏發電消納效率,增強園區微電網運行可靠性,同時降低充電成本,為園區綠色能源轉型賦能。
有序充電系統設備選型方案
2.5 碳資產管理方案
AcrelEMS3.0 智慧能源管理平臺的碳資產管理模塊,基于權威碳排放核算因子數據庫,嚴格遵循 ISO14064-1:2018 國際標準,為園區提供全流程碳資產管理服務。通過碳盤查清冊編制、碳配額精細化管理、碳排放動態分析、碳流向追蹤、碳盤查報告生成及碳交易記錄存檔等功能,助力園區構建完整的碳排放統計、核算、報告與核查體系,實現碳資產的管控與合規運營。
2.6 微電網協調控制器
ACCU-100 微電網協調控制器作為能源調控核心設備,實時采集光伏逆變器輸出、儲能系統狀態及變壓器負荷等關鍵數據。通過內置新能源使用邏輯,構建準確本地控制策略,并實現與云端的數據交互。該控制器可智能調節儲能設備充放電、分布式能源輸出及可調負荷設備用電,動態匹配電力供需。基于經濟效益模型,在滿足電網調度要求的前提下,靈活執行光儲置換策略,響應云端配置指令,大大提升新能源消納效率 。
ACCU-100 微電網協調控制器功能特性介紹
ACCU-100 微電網協調控制器作為能源調控核心設備,具備多維度功能特性,為微電網穩定運行與管理提供堅實保障。
數據采集與通訊管理方面,支持串口、以太網等多通道實時運行,適配各類風電、光伏逆變器及儲能設備接入。兼容 Modbus RTU、TCP、IEC 60870 系列、MQTT 等多種通信規約,不僅可實現云邊協同,與安科瑞智慧能源管理云平臺聯動完成遠程運維,還支持 OTA 升級、就地 / 遠程切換功能,并可選配本地人機交互界面。
邊緣計算能力強大,可靈活設置報警閾值,主動上傳報警信息,支持數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳及數據加密,內置 4G 路由功能,確保數據傳輸的可靠性與安全性。
策略管理功能豐富,涵蓋防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功 / 無功控制、光儲協調等策略,且支持根據實際需求定制化開發。
安全防護體系完善,基于不可信模型設計用戶權限管理機制,抵御非法入侵;運用數據加密、安全驗證技術,結合數據標定與防篡改機制,實現數據固證與可追溯。在運行安全層面,通過采集分析電池、溫控及消防等全站信號與測量數據,實現運行風險的預警與預測,多方位保障系統安全穩定運行。
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進程中,“光伏 + 儲能 + 充電” 的能源組合模式已成為園區電網的核心配置。隨著新能源在園區能源結構中占比持續攀升,傳統管理模式已難以滿足需求,亟需依托智慧能源管理平臺,實現碳資產管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析及設備運維等全流程智能化管控。AcrelEMS3.0 智慧能源管理平臺憑借其系統性解決方案,為園區能源管理提供堅實支撐,其核心功能如下:
綜合監控體系
平臺集成園區變電站、光伏系統、儲能裝置、用電負荷、充電樁及環境數據的實時采集功能,通過可視化界面實現全要素監測展示。具備異常告警、事件追溯及多維度報表統計能力,幫助運維人員快速掌握系統運行狀態,提升故障響應效率。
智能協同控制
基于對光伏、儲能、負載等多元能源主體的協同調度,平臺可動態生成智能控制策略。通過計劃曲線設定、削峰填谷調節、防逆流保護及新能源消納等功能,實現能源供需動態平衡,優化微電網運行經濟性與穩定性。
深度能源分析
提供涵蓋微電網能耗、經濟效益及電量分布的多維度分析模塊,支持日、月、年全周期能源報表統計。通過對能源數據的深度挖掘,幫助園區管理者準確定位能效提升空間,制定科學的能源優化策略。
專業碳資產管理
內置企業級碳資產管理模塊,嚴格遵循國際標準,提供碳盤查清冊編制、碳配額精細化管理、碳排放動態分析、碳流向追溯、碳盤查報告生成及碳交易記錄存檔等功能,助力園區構建完整的碳排放管理體系,提升碳資產管理合規性與透明度。
準確功率預測
基于歷史光伏功率、氣象數據及地理位置信息,運用深度學習算法構建預測模型庫,實現光伏發電短時及超短時功率準確預測,并進行誤差分析校準。同時,針對微電網內負荷,依托大數據分析算法,預測負荷功率曲線,為能源調度提供可靠數據支撐。
優化調度策略
結合分布式能源發電預測、負荷預測結果,綜合考慮分時電價、電網交互功率及儲能容量約束等條件,以降低用電成本為目標建立優化模型。通過深度學習算法解析微電網運行功率計劃,并將其分解為對光伏、儲能、充電樁的準確控制指令,實現能源資源的較優配置。
零碳園區建設是實現雙碳目標的重要途徑
零碳園區作為能源轉型、產業升級、技術創新與治理改革的有機融合體,構成實現 “雙碳” 目標的核心戰略單元。其建設需依托先進工具與能源管理軟件,構建能源利用體系,統籌園區全生命周期碳排放管控。隨著零碳園區建設加速推進,其不僅能夠塑造區域經濟綠色發展標桿,更將成為我國深度參與全球氣候治理、提升國際競爭力的關鍵支撐,助力 “雙碳” 目標的實現。
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