赋能园区低碳转型：安科瑞 EMS3.0 智慧能源管理平台的零碳实践

摘要：分析高新技术产业园区（简称“园区”）节能减排共性问题，构建电力供需互动优先级评估体系，包括园区用电价值、社会和环境价值及负荷匹配度等指标，确定不同园区的错峰和避峰优先级，并通过智能运维、需求响应和辅助服务等多种手段，优化园区电力调度，提升清洁能源使用比例，终实现园区能源的利用与绿色转型，确保园区与电网的协同增效，实现可持续的“双碳”目标。

关键词：近零碳园区；供需互动；能效管理

1研究背景

我国在第75届联合国大会上提出“双碳”目标。高新技术产业园区（简称“园区”）作为产业聚集地，既是区域发展、产业升级的空间承载形式，又是地区经济发展水平的衡量标志，其在提供大量基础设施和公共服务的同时也成为碳排放的主要源头[1]。并且园区的绿色化发展还面临着园区类型多样、发展阶段不一，园区底数不清、发展基础薄弱，缺乏顶层设计、发展内涵不足等问题。因此，将园区定为减排的落脚点、攻坚区，确保节能、减耗、提质、减碳工作的落实，是我国实现“双碳”目标的必然要求和重要途径。

国网镇江供电公司在贯彻落实“供电+能效服务”工作的过程中，已经针对工业企业、公共建筑、农业农村等对象开发了系列能效服务项目，为江苏省能效服务体系构建打下了坚实基础，下一步将围绕园区建设“电力保供+能效服务”典型示范，有序引导园区节约用能、用能、绿色用能，支撑“双碳”目标落地。

2园区节能减排共性问题

2.1清洁能源利用潜力挖掘不足

利用清洁能源是园区低碳转型的重要手段，然而清洁能源项目建设和运营需要投入大量资金，包括设备购置、技术研发、市场推广等。由于投资成本较高，一些清洁能源项目难以获得足够的资金支持，从而限制了其在园区的发展。

2.2碳核算和减排缺乏数据支撑

园区在落实“双碳”目标的过程中面临的主要问题为“底数不清”。在碳核算方面，由于园区不是法人实体，碳核算边界不好确定和管理，实测数据核算标准不统一，同时园区内的企业缺少协助园区进行数据统计并保证数据质量的动力，实测数据不易获取。并且，园区缺乏拥有碳排放核算经验的人才，将其外包给公司会增加成本，导致碳排放核算存在困难。在碳减排方面，园区缺少叠加减碳技术成本效益、环境收益、技术成熟度的综合评价机制，以及利益方协同机制、政企协同机制等，增加了园区低碳转型的不确定性，使园区的减排情景预测及后续进展面临挑战，碳减排路径和机制设计存在问题。

2.3能源精细管理缺乏有力支撑

部分园区已搭建较好的能源管理组织架构，基本能源管理措施健全。例如，镇江市打造的科创产业园，综合应用物联网、大数据、云计算、移动互联网等技术构建智慧能源综合管理平台，实现园区能源综合管理运营状态的可视、可观、可控，完成了园区数字化能源运营管理目标。但大多数园区尚未建立园区级能源管理制度，园区内存在暖通、安防、电梯、照明和集控等多套设备系统，但各系统之间相互独立，存在信息孤岛，缺少统一的集中管理平台和跨系统联动协同机制，容易造成能源浪费。

3园区供需互动优先级能力提升策略

3.1打造供需互动序位评价指标体系，引导负荷精益管理

园区用户供需互动序位评价指标是编制电力保供方案前的重要决策依据，主要考虑对高新区用户错峰、避峰序位产生影响的因素。通常对不同园区用户间的错峰、避峰优先级进行排序，需从园区用电价值、园区社会价值和园区匹配度等角度构建指标体系，如图1所示。

图1园区电力供需互动序位评价指标体系

3.1.1园区用电价值评估

1）园区贡献。从电力企业的角度来看，园区购电量越大，电费收益越高，园区的贡献越大。从负荷管理全局来看，只有在各类能效管理手段不能完全平衡电力供需的情况下，才会执行电力保供措施，所以已经积极参与能效管理的园区在电力保供措施启动之前其实对削弱用电高峰早已做出贡献，在编制电力保供方案时，这部分电耗产值高的园区应该得到一定的保护。

2）园区信用。由于电能的生产和消费具有同时性，电能交易只能实时计量、事后结算，其营销方式属于赊销，部分用户会恶意拖欠、逃避电费或窃取电量，风险较大，给电力企业的正常经营造成恶劣影响，电力企业在保证自身服务质量的同时，学会如何规避这一风险。例如，将园区的用电信用与缺电时期对其的供电质量挂钩，园区的用电信用越差，作为惩罚，在电力保供工作中对这类园区先行限电。此外，园区自身的风险等级和参考信用等级也是园区信用的重要组成部分。园区用电价值评价指标如表1所示。

表1园区用电价值评价指标

3.2售电服务转型升级

在售电服务转型升级的新发展形势下，国网某供电公司应紧抓新能源发展带来的新机遇，积极探索“光伏+售电”特色化的服务模式，推动园区用户采用自发自用模式，结合园区自身用电负荷情况配置分布式光伏。园区可以通过分布式光伏电站发电，降低用电成本，还能采取“自发自用，余电上网”或“绿电交易”模式，将剩余电量进行买卖，以获取收益。

3.2.1提供配电智能运维服务

打造配电智能运维服务，降低区域能源损耗，提升园区用户用能体验。利用先进的物联网信息化技术对园区配电室电气运行设备进行24h实时在线监测、集中监控，综合分析配电室设备的各种数据。通过各种接口方式接入配电室的在线监测数据、设备负荷数据、环境监测数据和视频音频信息，实现远程巡视，快速进行故障诊断和处理，降低设备维护成本、减少停电损失，提高工作效率。通过大数据分析对用电设备进行合理的调度和的监控，电能合理使用，提益。此外，园区用户终端配电系统的安全隐患，扫除人工运维盲区，降低故障发生率，延长重要负荷设备的使用寿命。

3.2.2深化需求响应服务

建立园区可调潜力分析模型，优先引导空调负荷参与需求响应。降低高峰负荷期间的电力负荷是需求响应的，将建筑热惰性和空调系统热惰性结合是一种经济的降低电力负荷的方法。①对园区可调节负荷进行普查。收集、整理和分析园区主要耗能设备的用电数据，每一类设备需要普查的信息包括设备基本信息、调节方式、响应类型、响应实时性，设备的准备时间和响应容量可通过可调潜力分析模型自动计算。②推动园区可调资源聚合。基于园区可调资源，测算园区大负荷压降能力，生成用电分析报告，引导园区主动申报可调节负荷，园区可通过有序管理空调、储能和充电桩参与负荷资源池建设，做到应纳尽纳、应报尽报的同时确保园区生产经营影响小化。

3.2.3拓展辅助服务广度

加大辅助服务建设力度，助力园区可调资源参与市场竞争。引导电储能、工商业负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等新业态参与系统的调节，发挥园区试点示范效应，推动电力系统由“源随荷动”向“源网荷储互动”升级。建立健全跨区域辅助服务市场机制，充分优化各区域间错峰互济空间和资源共享能力，区域能源协调发展。持续强化“需求响应+辅助服务”双市场协同运行机制，推进需求侧资源参与电能量和辅助服务市场常态化运行。鼓励满足条件的需求响应主体提供辅助服务，保障电力系统稳定运行。

4 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台-园区级微电网能源管理

在零碳或近零碳园区建设中，“光伏+储能+充电”组合必不可少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，实现对光伏、储能、充电桩的优化控制。

AcrelEMS3.0智慧能源管理平台

4.1微电网协调控制器

ACCU-100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。

“云边端”三级控制策略结合

4.1.1ACCU-100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ModbusRTU、ModbusTCP、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、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。

安科瑞作为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”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。

4.2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。

AEM96三相多功能碳电表

4.3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。

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。

4.3.1分布式光伏建设相关二次设备：

4.4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，在零碳园区建设中必不可少。

按照GB/T36547-2018《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。

储能系统图

4.5有序充电解决方案

以电代油、以电代气是零碳园区能源转型中一个必不可少的过程，为新能源车补充能源的充换电站也是必配设施。安科瑞有序充电系统基于预测算法，可以实现对企业变压器负荷率、光伏发电和充电负荷需求预测结合充电桩的监控、调度和管理，提高光伏发电消纳，提升园区微电网的运行可靠性，降低充电成本。

有序充电系统图

4.5.1有序充电系统设备选型方案

4.6碳资产管理方案

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。

碳排放核算符合性评估声明

5结语

国网镇江供电公司为进一步落实电力保供精益化、电量促增优化的电力保供总体目标，实现镇江地区园区精细化负荷管理，基于园区的用能特点，结合园区绿色发展考核要求，通过建立科学、的供需互动序位评价指标体系，将指标处理后应用于电力保供的用户选择与方案生成场景，改变原有的粗放式、单一性管理方式，配套制定特色化“售电服务+智能运维+需求响应+辅助服务”园区服务套餐，形成园区负荷精益管理体系，助力电力保供和园区能源转型，实现电网、园区“双赢”。