邁向零碳工業園：智慧能源管理系統如何重塑園區競爭力

概述在全球“雙碳”目標引領下，工業園區的綠色低碳轉型已從“可選項”變為“必答題”。“邁向零碳工業園”不僅是履行社會責任、應對氣候變化的必然要求，更是重塑園區核心競爭力、實現高質量發展的戰略機遇。在這一進程中，智慧能源管理系統扮演著至關重要的角色，它不再是簡單的節能工具，而是驅動園區實現能源體系智能化、清潔化和高效化的“智慧大腦”，從根本上重塑園區的吸引力與競爭力。

智慧能源管理系統通過物聯網、大數據、人工智能和云計算等先進技術，對園區內的電、熱、冷、氣、水等多種能源進行全方位、全流程的實時監測、精準分析和協同優化。其重塑競爭力的路徑主要體現在三個層面：

1.

驅動經濟效益，實現“降本增效”新突破

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精細化降本：系統通過對用能數據的深度挖掘，精準識別能耗盲點與浪費環節，實現按需供能、削峰填谷，顯著降低企業的用能成本和園區的整體運營成本。

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能效最大化：它能夠優化園區內分布式能源（如光伏、風電）、儲能系統、充電樁及用能設備的協同運行，提升綜合能源效率，將每一度電、每一份熱的價值發揮到jizhi。

2.

賦能綠色發展，打造“零碳品牌”新名片

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精準碳核算與溯源：系統可實現對園區碳排放的實時監測、精準計量與追蹤溯源，為碳足跡管理、碳交易和實現“零碳”目標提供可信、透明的數據基石。

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高比例綠電消納：通過智能調度和預測算法，有效平抑可再生能源的波動性，最大化就地消納園區自產的綠色電力，降低對外部化石能源的依賴，構建綠色、韌性的能源供應體系。

3.

構建產業生態，提升“戰略價值”新高度

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增強投資吸引力：一個具備先進、穩定、低成本綠色能源保障的工業園區，對注重ESG（環境、社會和治理）表現的企業具有強大的磁吸效應，成為吸引高端產業落戶的關鍵優勢。

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催生新業態：基于能源系統產生的海量數據，可衍生出能源審計、碳資產管理、需求側響應等創新服務，為園區開辟新的經濟增長點，推動產業生態向高端化、服務化升級。

安科瑞園區微電網能源管理

安科瑞作為專業的智慧能源管理解決方案提供商，能為零碳園區建設提供包括碳計量電表、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解決方案，為零碳園區的建設提供“云-邊-端”一體化解決方案，利用“云邊協同”智慧策略幫助園區充分利用好新能源，明確降碳成本效益路線圖。

2.1 碳電表

碳電表是一種新型的計量工具，它的出現是為了幫助我們更好地理解和計算企業在電力使用中的碳排放。它的工作原理是根據實際電能消耗的計量數據，動態計算并按照使用條件、區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。這個數值是實時更新的，能夠真實反映企業電力使用中的碳排放情況。碳電表的出現對于企業有著非常重要的意義，有了這些數據，企業就可以追蹤產品生產過程的碳排放，根據碳排放情況優化電源結構，制定更加綠色低碳的生產模式。

AEM96三相多功能碳電表，集成三相電力參數測量、分時電能計量及碳排放統計，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，它能夠實時計算并給出企業生產用電帶來的碳排放量，讓碳排放像電能一樣方便記錄，配合安科瑞碳資產管理平臺，大大簡化企業的碳排放統計工作。

圖1 AEM96三相多功能碳電表

2.2 分布式光伏解決方案

分布式光伏是零碳園區新能源建設的shouxuan，隨著新型電力系統的發展以及國能發新能規〔2025〕7號文、發改價格〔2025〕136號文相繼出臺，分布式光伏建設越來越需要面臨并網、運行安全和能量管理方面的問題，并不是建了就能用，建了便可以有穩定收益的。供電部門對于分布式光伏電站并網保護、穩控系統、電能質量以及和調度的通信均有要求。

圖2 分布式光伏建設系統圖

①　根據《分布式電源接入電網技術規定》和《電能質量管理辦法（暫行）》等相關標準和規范要求，光伏電站并網點需要監測并網點電能質量；

②　根據《分布式電源接入電網技術規定》并網點安裝防孤島保護裝置，防止光伏電站孤島運行；

③　并網點安裝國網電能計量表和遠動裝置用于上傳光伏電站發電數據，由當地供電部門確定；

④　對于自發自用、余電不上網系統，公共連接點處還需要配置防逆流保護裝置，動作與切除或調節光伏逆變器，根據要求可使用不同的控制策略。

⑤　配置國網縱向加密認證裝置、正/反向隔離裝置、網絡安全監測裝置、遠動網關等，按照電網要求的數據格式和安全要求接受電網調度；

⑥　光伏監控系統需采集站內逆變器、箱變、保護測控裝置、電能質量監測裝置、防孤島保護、電能計量等數據，在本地工作站實時監控，還需要把數據上傳給電網調度系統，接受電網調度；

⑦　根據當地供電部門需要配置光功率預測系統、AGC/AVC系統、微機防誤系統、“四可”系統等，數據上傳調度系統。

分布式光伏建設相關二次設備：

2.3 分布式儲能解決方案

儲能系統作為光伏發電蓄水池和中轉站，在消納光伏發電過程中起著很重要的作用，在零碳園區建設中必不可少。

按照GB/T 《電化學儲能系統接入電網技術規定》要求，儲能系統的微機保護配置要求：儲能電站并網點配置AM5-IS防孤島保護，非計劃孤島時應在2s動作，將儲能電站與電網斷開。

關于儲能系統計量點的設置：如果儲能系統接入園區內部電網，計量點設置在并網點。

儲能單元應具備絕緣監測功能，當儲能單元絕緣低時應能發出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機監控系統，如果BMS或者PCS不具備絕緣監測功能可單獨配置直流絕緣監測裝置。

通過10kV接入公用電網的儲能系統電能質量宜滿足GB/T19862要求的電能質量監測裝置，當儲能系統的電能質量指標不滿足要求時，配置電能質量在線監測裝置監測并網點電能質量。

圖3 儲能系統圖

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中一個必不可少的過程，為新能源車補充能源的充換電站也是必配設施。安科瑞有序充電系統基于預測算法，可以實現對企業變壓器負荷率、光伏發電和充電負荷需求預測結合充電樁的監控、調度和管理，提高光伏發電消納，提升園區微電網的運行可靠性，降低充電成本。

圖4 有序充電系統圖

有序充電系統設備選型方案

2.5 碳資產管理方案

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺碳資產管理采用碳排放核算因子數據庫，符合SO14064-1：2018 組織層級溫室氣體排放和清除的量化和報告指南要求，為園區提供包括碳盤查清冊、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報告、碳交易記錄等等功能，幫助園區建立碳排放統計、核算、報告、核查體系。

圖5 碳排放核算符合性評估聲明

2.6 微電網協調控制器

電網協調控制器主要采集光伏逆變器、儲能系統、變壓器負荷等數據，根據設置的新能源使用邏輯來構建本地控制策略以及云端數據的交互，控制儲能設備、分布式能源、可調負荷設備的出力與電力需求，并能根據經濟效益模型在滿足調度的前提下，進行光儲置換，響應云端策略配置，充分消納利用新能源。

圖6 “云邊端”三級控制策略結合

電網協調控制器具備以下功能特點：

數據采集：支持串口、以太網等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等設備接入；

通訊管理：支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 、IEC 、IEC 、MQTT等通信規約，可實現云邊協同（結合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維）、OTA升級、就地/遠程切換、本地人機交互（選配）；

邊緣計算：靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、4G路由；

策略管理：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，并支持策略定制;

系統安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數據加密與數據安全驗證技術，采用數據標定與防篡改機制，實現數據固證和可追溯；

運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數據，實現運行安全預警預測。

EMS3.0智慧能源管理平臺

在零碳或近零碳園區建設中，“光伏+儲能+充電”組合必不可少的被應用到園區電網之中。隨著新能源占比增加，園區的管理必須依靠智慧能源管理平臺來實現碳資產管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析、設備運維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區有效的管理能源，其功能包括：

l 綜合監控：實現園區變電站、光伏、儲能、負荷、充電樁、環境數據的采集、監測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統計等功能；

l 智能控制：協同光伏、儲能、負載等多種能源主體，動態規劃智能策略，實現儲能、光伏協調控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等；

l 能源分析：具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析，并進行日、月、年能源報表統計；

l 碳資產管理：企業碳資產管理功能，包括碳盤查清冊、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報告、碳交易記錄等等。

l 功率預測：以歷史光伏輸出功率和歷史數值天氣數據為基礎，結合數值天氣預報數據和光伏發電單元的地理位置，采用深度學習算法建立預測模型庫，實現光伏發電的短時和超短時功率預測，并經進行誤差分析；對微電網內所有負荷，基于歷史負荷數據，通過大數據分析算法，預測負荷功率曲線。

l 優化調度：根據分布式能源發電預測、負荷預測結果，并結合分時電價、電網交互功率及儲能約束條件等因素，以用電成本最低為目標，建立優化模型，采用深度學習算法解析微電網運行功率計劃，系統通過將功率計劃進行分解，實現對光伏、儲能、充電樁的優化控制。

圖7 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺

我國在低碳零碳轉型過程中，也 樹立了一些典型案例。內蒙古鄂爾多斯零碳 產業園以“風光氫儲”為核心，構建綠色能 源供應體系，滿足其 80% 的能源需求，實 現了從資源優勢到產業優勢的轉化，其 2.0 版本致力于零碳全面升級，推動標準升級與 銜接，實現可復制推廣模式。江蘇無錫零碳 園區作為江蘇省內首個以零碳為主題的科技 產業園，聚焦構建“一核九園二社區”的產城融合格局，以技術研發為主線打造核心區 試點示范，如無錫星洲零碳工業園分布式光 伏年發電量超 2500 萬千瓦時，綠電交易預 計達 1400 萬千瓦時。福建浦城工業園區通 過建立“星空地”一體化的碳排放監測及節 能降碳管理服務體系，減少縣域碳排放，構 建低碳經濟發展模式，項目覆蓋四個園區， 共計 131 家企業，通過部署 CEMS 監測設 備、電碳表、激光雷達等高科技手段，實現 對企業碳排放的實時監測和數據采集。利用“電—碳”模型和智能電力監控，優化 能源使用和管理。寧德時代零碳工廠依托極 限制造體系，利用人工智能等技術，在高效 運作的降低能耗與碳排放，3 年內生產 每組電池耗時 1.7 秒且缺陷率低，勞動生產 率提高 75%，單位能耗降低 10%，碳排放 量降低 57%，近期還發布了“零碳戰略”， 明確 2025 年實現核心運營碳中和及 2035 年 價值鏈碳中和的目標。