摘要:自2021年10月,零碳產(chǎn)業(yè)園在內(nèi)蒙古鄂爾多斯落地以來,以“零碳"為主題產(chǎn)業(yè)園建設(shè)成為風(fēng)尚,零碳產(chǎn)業(yè)園迎來政策東風(fēng),今年以來,陸續(xù)有十個省(自治區(qū)、直轄市)規(guī)劃出臺了有關(guān)零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)的政策文件。智慧園區(qū)是產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的核心單元,也是我國推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化、實施制造強國戰(zhàn)略最重要、廣泛的空間載體,成為我國實現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)必須牽住的“牛鼻子"。本文通過對零碳智慧園區(qū)未來發(fā)展關(guān)鍵淺析,展望未來零碳智慧園區(qū)的發(fā)展內(nèi)涵,希望能為零碳智慧園區(qū)的建設(shè)者提供參考。
關(guān)鍵詞:零碳;智慧園區(qū);政策;生態(tài);應(yīng)用;整體;智慧
隨著零碳概念大火,以此為主題的智慧園區(qū)建設(shè)已成新風(fēng)尚,從地方政府到能源企業(yè)熱情高漲,紛紛大方定政策、出投資。零碳智慧園區(qū)建設(shè)是復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,需要在園區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、管理等全生命周期融入“ 碳中和"理念。零碳智慧園區(qū)的實現(xiàn),離不開節(jié)能、減排、固碳、碳匯等多種手段的支撐。同時,需要通過產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展、能源綠色化轉(zhuǎn)型、設(shè)施集聚化共享、資源循環(huán)化利用、碳要素智慧化管理,以在園區(qū)內(nèi)部達(dá)到碳排放與吸收自我平衡,實現(xiàn)生產(chǎn)、生態(tài)、生活深度融合。零碳智慧園區(qū)建設(shè)需要明確目標(biāo)愿景和建設(shè)思路,構(gòu)建零碳轉(zhuǎn)型的能力保障,并依托關(guān)鍵技術(shù)和要素支撐,依據(jù)行之有效的路徑持續(xù)推進(jìn)。而作為“零碳"戰(zhàn)略的零碳智慧園區(qū)則需要在相關(guān)機制體制環(huán)境尚未完善、框架和建設(shè)路徑尚不清晰、相關(guān)技術(shù)條件仍不成熟的前提下,掌握好經(jīng)濟(jì)增長與碳約束之間的平衡,逐步探索“零碳"戰(zhàn)略實踐落地的現(xiàn)實路徑。
2.1從政策單點布局到機制環(huán)境日益完備演進(jìn)
自我國碳達(dá)峰和碳中和,以下簡稱“雙碳",目標(biāo)提出以來,我國減排政策力度不斷加碼,從國家到地方紛紛跟進(jìn)細(xì)化政策,打出政策組合拳,先后有住建部、生態(tài)環(huán)境部、科技部、財政部、工信部及國務(wù)院相關(guān)機構(gòu)均針對“雙碳"發(fā)布政策,機制環(huán)境持續(xù)日益完善。目前,我國相關(guān)部委均已就未來減排工作作出安排,方向較為明確,其中發(fā)改委提出從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、提升能源利用效率、低碳技術(shù)研發(fā)推廣、健全低碳發(fā)展體制機制以及生態(tài)碳匯六大發(fā)力領(lǐng)域,為“雙碳"工作作出了總體布局,可視為統(tǒng)領(lǐng)性安排。通過對各部委已發(fā)布的和在編的政策來看,能源和工業(yè)領(lǐng)域是政策主體和重點關(guān)注對象,能源部門能源轉(zhuǎn)型以及工業(yè)部門鋼鐵減壓的目標(biāo)均十分明確。除了對能源和工業(yè)部門的直接調(diào)控之外,金融、生態(tài)、科技等領(lǐng)域也將成為主要發(fā)力方向,相關(guān)政策機制不斷完善,為雙碳目標(biāo)的如期實現(xiàn)提供堅實保障。在金融領(lǐng)域,中國綠色金融體系建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展,綠色債券發(fā)行量、綠色信貸存量,未來綠色金融體系以及綠色低碳市場的相關(guān)財稅政策有望進(jìn)一步完善。在科技領(lǐng)域,科技部將加大碳減排科技攻關(guān)。在生態(tài)領(lǐng)域,中國碳市場的覆蓋范圍將逐步擴大,通過發(fā)揮價格信號的引導(dǎo)作用,鼓勵企業(yè)開展節(jié)能減排。碳排放統(tǒng)計核算工作組加快建立統(tǒng)一的碳排放統(tǒng)計核算體系,為制定減排政策和各類主體采取減排行動提供依據(jù)。
2.2零碳將從被動向主動生態(tài)演進(jìn)
隨著零碳機制環(huán)境逐漸建立,零碳氛圍開始形成,城市、園區(qū)、企業(yè)、居民將從零碳建設(shè)中獲得有效激勵,從被動接受逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c、積極推進(jìn),在政府的引導(dǎo)下,合力共建低碳社會。政府作為低碳制度的供給者和制度執(zhí)行情況的監(jiān)管者,積極完善頂層設(shè)計、強化政策引導(dǎo),統(tǒng)籌制定總體方案和具體措施,保障“雙碳" 工作穩(wěn)妥推進(jìn)。行業(yè)企業(yè)發(fā)揮實施主體作用,不斷提高貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享新發(fā)展理念的能力和水平,落實高質(zhì)量發(fā)展要求,加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級和智能制造發(fā)展,聚焦“雙碳"目標(biāo),構(gòu)建節(jié)約高效的社會用能模式,加快工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。社會民眾自覺開展綠色生活創(chuàng)建活動,倡導(dǎo)簡約適度、綠色低碳生產(chǎn)生活方式,培育綠色、健康、安全消費習(xí)慣。2021年7月,首屆中國碳中和圖譜及零碳城市峰會上,部委智庫及央企、地方政府共同發(fā)起“百城千企零碳行動",共建高水平零碳企業(yè)、零碳智慧園區(qū)、零碳產(chǎn)業(yè)集群和零碳城市。未來,通過政府主導(dǎo)、政策引導(dǎo)、市場調(diào)節(jié)、、全社會共同參與,整體實施、持續(xù)推進(jìn)、共建共治共享的“雙碳"建設(shè)新格局將逐步形成。
2.3零碳將將向生產(chǎn)生活應(yīng)用演進(jìn)
碳賬戶、碳金融、碳信用、碳普惠等類型服務(wù)逐步落地,并沿場景深度整合為實踐方案,面向企業(yè)和居民提供靈活方案+服務(wù)包,通過產(chǎn)品類型產(chǎn)品形式的不斷豐富創(chuàng)新,服務(wù)于生產(chǎn)生活生態(tài),為雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)提供長期、穩(wěn)定、可靠的系統(tǒng)性支持。隨著全國碳交易市場化運行,碳賬戶機制先行建立,通過明確各相關(guān)主體在減碳方面的責(zé)任,實現(xiàn)減碳責(zé)任分解落地,推動綠色轉(zhuǎn)型取得實質(zhì)性進(jìn)展。在此背景下,各地根據(jù)自身情況建立碳賬戶體系,例如工業(yè)碳賬戶、農(nóng)業(yè)碳中和賬戶、個人碳賬戶三大體系碳賬戶以及銀行機構(gòu)碳賬戶、銀行員工碳賬戶、企業(yè)客戶碳賬戶、個人碳賬戶四大領(lǐng)域碳賬戶等不同碳賬戶體系,以推動工業(yè)、企業(yè)、居民生活等重點領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型。在個人碳賬戶體系基礎(chǔ)上,個人碳賬戶建設(shè)將逐步深化,業(yè)務(wù)場景也將持續(xù)覆蓋社會生活方方面面,例如用電用水、交通碳排、公益活動等,同時碳賬戶積分還將與銀行評級、個人碳信用等相結(jié)合,助力打造綠色信用體系。相應(yīng)的,政府也將引導(dǎo)金融機構(gòu)基于碳排放信息的金融產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新,加強對低碳、減碳、脫碳等領(lǐng)域的金融支持,為“雙碳"工作向更深和更高層次邁進(jìn)賦予動能。
2.4零碳將從局部向整體演進(jìn)
全國范圍內(nèi),各類特色突出差異化的零碳智慧園區(qū)實踐不斷落地,動態(tài)中優(yōu)化經(jīng)驗總結(jié),形成模式,并全國范圍內(nèi)擴散推廣。生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)碳達(dá)峰碳中和相關(guān)工作的通知》,要求各園區(qū)將“雙碳"作為國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)建設(shè)的重要內(nèi)容,形成“雙碳"工作方案和實施路徑,分階段、有步驟地推動示范園區(qū)先于全社會,在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實現(xiàn)全面碳中和。這表明,以 生態(tài)工業(yè)園區(qū)為代表的工業(yè)園區(qū)逐漸成為實現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)的精準(zhǔn)抓手之一,開始探索零碳智慧園區(qū)建設(shè)路徑,發(fā)揮促進(jìn)減污降碳協(xié)同增效、推動區(qū)域綠色發(fā)展中的示范作用。自“十三五"規(guī)劃提出“實施近零碳排放區(qū)示范工程"以來,我國多地積極開展試點示范工程建設(shè)工作,并且取得了顯著成效,探索出了各具特色的經(jīng)驗?zāi)J胶蛣?chuàng)新路徑。例如廣東作為全國低碳試點省,因地制宜開展零碳排放建設(shè),目前已基本建立起城市、城鎮(zhèn)、園區(qū)、社區(qū)、企業(yè)、產(chǎn)品等多層次的試點示范體系。伴隨政策、技術(shù)、資金以及人才等多方面的驅(qū)動力不斷加強,未來零碳智慧園區(qū)建設(shè)進(jìn)程將持續(xù)加快,深化落地應(yīng)用。
2.5零碳賦能管理向智慧應(yīng)用演進(jìn)
隨著能源大數(shù)據(jù)中心不斷建成投運,經(jīng)濟(jì)社會主要運行指標(biāo)、碳排放量、氣象等相關(guān)數(shù)據(jù)加快集成融合,逐步支撐“雙碳"智慧研判及自主優(yōu)化,助力政府科學(xué)決策、企業(yè)精益管理以及服務(wù)民眾智慧用能。在供給側(cè),通過對發(fā)電及電網(wǎng)企業(yè)的二氧化碳排放量等數(shù)據(jù)集聚分析,能夠為發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)控制與管理電廠、機組和設(shè)備的碳排放量提供準(zhǔn)確的決策依據(jù),并進(jìn)一步基于數(shù)據(jù)開展損失電量細(xì)化分析,實現(xiàn)運行優(yōu)化、智能監(jiān)盤, 提高發(fā)電效率。在需求側(cè),企業(yè)或園區(qū)等借助智能設(shè)備,實時掌握生產(chǎn)運營各環(huán)節(jié)碳排數(shù)據(jù)并進(jìn)行碳排數(shù)據(jù)分析,識別全產(chǎn)業(yè)鏈范圍內(nèi)的減排機會,并制定相應(yīng)運營優(yōu)化舉措,在減少碳排的同時實現(xiàn)精益運營。此外,通過對各區(qū)域、各行業(yè)乃至各企業(yè)的碳排放總量、單位GDP碳排放強度的測算及動態(tài)監(jiān)測,實現(xiàn)碳足跡追蹤、 管控,有助于政府及監(jiān)管機構(gòu)等相關(guān)部門及時了解企業(yè)的碳排放情況與碳中和發(fā)展進(jìn)程,輔助政府治理、科學(xué)決策、高效規(guī)劃制定。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建碳中和綜合評估模型,進(jìn)行碳排放與碳達(dá)峰趨勢分析,實現(xiàn)對分領(lǐng)域、分區(qū)域、分行業(yè)等碳達(dá)峰進(jìn)程的數(shù)智化研判分析,支撐政府精準(zhǔn)管控。
安科瑞作為專業(yè)的智慧能源管理解決方案提供商,能為零碳園區(qū)建設(shè)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(qū)智慧能源管理平臺等解決方案,為零碳園區(qū)的建設(shè)提供“云-邊-端"一體化解決方案,利用“云邊協(xié)同"智慧策略幫助園區(qū)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(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。
AEM96三相多功能碳電表,集成三相電力參數(shù)測量、分時電能計量及碳排放統(tǒng)計,根據(jù)不同使用工況的電碳折算因子集成碳結(jié)算功能,包含12組碳排放值及對應(yīng)的碳排放因子,它能夠?qū)崟r計算并給出企業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)管理平臺,大大簡化企業(yè)的碳排放統(tǒng)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
著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展以及國能發(fā)新能規(guī)〔2025〕7號文、發(fā)改價格〔2025〕136號文相繼出臺,分布式光伏建設(shè)越來越需要面臨并網(wǎng)、運行安全和能量管理方面的問題,并不是建了就能用。供電部門對于分布式光伏電站并網(wǎng)保護(hù)、穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信均有要求。
圖2 分布式光伏建設(shè)系統(tǒng)圖
根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》和《電能質(zhì)量管理辦法(暫行)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量;
根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》并網(wǎng)點安裝防孤島保護(hù)裝置,防止光伏電站孤島運行;
并網(wǎng)點安裝國網(wǎng)電能計量表和遠(yuǎn)動裝置用于上傳光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù),由當(dāng)?shù)毓╇姴块T確定;
對于自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)系統(tǒng),公共連接點處還需要配置防逆流保護(hù)裝置,動作與切除或調(diào)節(jié)光伏逆變器,根據(jù)要求可使用不同的控制策略。
配置國網(wǎng)縱向加密認(rèn)證裝置、正/反向隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置、遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)等,按照電網(wǎng)要求的數(shù)據(jù)格式和安全要求接受電網(wǎng)調(diào)度;
光伏監(jiān)控系統(tǒng)需采集站內(nèi)逆變器、箱變、保護(hù)測控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置、防孤島保護(hù)、電能計量等數(shù)據(jù),在本地工作站實時監(jiān)控,還需要把數(shù)據(jù)上傳給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng),接受電網(wǎng)調(diào)度;
根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T需要配置光功率預(yù)測系統(tǒng)、AGC/AVC系統(tǒng)、微機防誤系統(tǒng)、“四可"系統(tǒng)等,數(shù)據(jù)上傳調(diào)度系統(tǒng)。
分布式光伏建設(shè)相關(guān)二次設(shè)備:
應(yīng)用場景 | 圖片 | 型號 | 功能 |
10kV進(jìn)線柜 | AM5SE-FBF線路保護(hù)裝置 | 三段式過流保護(hù),兩段零序過流保護(hù),檢同期/無壓三相一次重合閘,低頻減載等保護(hù)功能;可設(shè)置雙向方向過流保護(hù),設(shè)置不同的方向過流保護(hù)定值。 | |
APView500BF電能質(zhì)量監(jiān)測裝置 | 采集進(jìn)線電壓以及市電進(jìn)線電流,對市電側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測,主要包括:電壓偏差、頻率偏差、2-63次諧波、0.2-62.5次間諧波、電壓波動、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù);電壓暫降、電壓暫升、短時中斷;電壓瞬態(tài)、電流瞬態(tài)。 | ||
10kV變壓器出線柜 | AM5SE-TBF變壓器保護(hù)裝置 | 三段式過流保護(hù),兩段零序過流保護(hù),過負(fù)荷保護(hù),高溫超溫保護(hù),瓦斯保護(hù)等保護(hù)功能;采集斷路器分合位、手車工作試驗位/接地刀閘位置等信號;對斷路器遙控分合閘功能;測量回路三相電壓U,I,P,Q,PF,f,Ep,Eq等電參量。 | |
10kV光伏并網(wǎng)柜 | AM5SE-ISBF防孤島保護(hù)裝置 | 低電壓保護(hù),檢有壓自動合閘,過電壓保護(hù),低頻減載,高頻跳閘,頻率突變跳閘,三段式過流保護(hù),兩段零序過流保護(hù),檢同期/無壓三相一次重合閘保護(hù)功能;采集斷路器分合位、手車工作試驗位/接地刀閘位置等信號;對斷路器遙控分合閘功能;測量回路三相電壓U,I,P,Q,PF,f,Ep,Eq等電參量。 | |
APView500PVBF電能質(zhì)量監(jiān)測裝置 | 采集并網(wǎng)柜電壓以及并網(wǎng)柜電流,對光伏發(fā)電側(cè)側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測,主要包括:電壓偏差、頻率偏差、2-63次諧波、0.2-62.5次間諧波、直流分量、電壓波動、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù);電壓暫降、電壓暫升、短時中斷。 | ||
自動裝置柜 | AM5-FEBF頻率電壓緊急控制裝置 | 采集母線電壓實現(xiàn)多輪低頻減載、多輪低壓減載確保頻率和電壓恢復(fù)至正常值。 | |
AM5-FABF故障解列裝置 | 監(jiān)測并網(wǎng)點電壓、電流等參數(shù),當(dāng)檢測到故障時,裝置會根據(jù)故障類型和位置進(jìn)行自動解列,跳開并網(wǎng)斷路器,確保故障不會進(jìn)一步擴大。 | ||
升壓箱變 | AM6-PWCBF箱變測控裝置 | 集保護(hù),測控,通訊一體化裝置,支持三段式電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、;零序過壓保護(hù),以及非電量保護(hù),可測量三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率具有2 個自愈型光纖通訊接口,可組光纖環(huán)網(wǎng)。 | |
監(jiān)控軟件 | Acrel-1000DPBF光伏電站綜合自動化系統(tǒng) | 分布式光伏電站綜合自動化系統(tǒng),包括遙測遙信遙控、AGC/AVC、光功率預(yù)測、防逆流保護(hù)監(jiān)測、調(diào)度數(shù)據(jù)對接等,滿足可觀、可測、可控、可調(diào)要求。 |
儲能系統(tǒng)作為光伏發(fā)電蓄水池和中轉(zhuǎn)站,在消納光伏發(fā)電過程中起著很重要的作用,在零碳園區(qū)建設(shè)中
按照GB/T 36547-2018《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求,儲能系統(tǒng)的微機保護(hù)配置要求:儲能電站并網(wǎng)點配置AM5-IS防孤島保護(hù),非計劃孤島時應(yīng)在2s動作,將儲能電站與電網(wǎng)斷開。
關(guān)于儲能系統(tǒng)計量點的設(shè)置:如果儲能系統(tǒng)接入園區(qū)內(nèi)部電網(wǎng),計量點設(shè)置在并網(wǎng)點。
儲能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測功能,當(dāng)儲能單元絕緣低時應(yīng)能發(fā)出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機監(jiān)控系統(tǒng),如果BMS或者PCS不具備絕緣監(jiān)測功能可單獨配置直流絕緣監(jiān)測裝置。
通過10kV接入公用電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)電能質(zhì)量宜滿足GB/T19862要求的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置,當(dāng)儲能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不滿足要求時,配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量。
圖3 儲能系統(tǒng)圖
儲能系統(tǒng)二次設(shè)備選型
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 | 應(yīng)用 |
微機保護(hù)裝置 | AM5SE-ISBF | 防孤島保護(hù)裝置,當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接,具備防逆流監(jiān)測和保護(hù)功能。 | 并網(wǎng)點或產(chǎn)權(quán)分界點 | |
電能質(zhì)量監(jiān)測裝置 | APView500PVBF | 實時監(jiān)測電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波等電能質(zhì)量,記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。 | 并網(wǎng)點 | |
智能儀表 | APM520BF | 具有全電量測量,諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計、分時電能統(tǒng)計,開關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入輸出。 | 主要用于高低壓電能監(jiān)測和電能管理 | |
直流電能表 | DJSF1352-D300BF 至大電流300A | 可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等。 | 直流計量 | |
DJSF1352-D600BF 至大電流600A | ||||
直流絕緣監(jiān)測 | AIM-D100-THBF | 監(jiān)測直流系統(tǒng)絕緣狀況 | 安裝于儲能電池直流匯流正負(fù)極 | |
儲能控制單元 | ANet-ESCUBF | 適用于儲能一體柜(箱)的EMS裝置,可用于磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池等儲能本體,對接電池管理系統(tǒng)(BMS)、儲能逆變器(PCS)、電量計量、動力環(huán)境、消防儲能柜內(nèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、存儲。其具備監(jiān)視控制、能量協(xié)調(diào)、聯(lián)動保護(hù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化增效等功能。 | 儲能一體柜 | |
協(xié)調(diào)控制器 | ACCU-100BF | 具備智能網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、存儲等功能之外,還具備新能源的使用策略控制功能,可以按照預(yù)設(shè)的邏輯控制光伏出力、儲能充/放電、充電樁充電控制以及負(fù)荷調(diào)節(jié)等功能,并與云端平臺進(jìn)行交互,響應(yīng)云端策略配置。 | 微電網(wǎng)光儲充 本地策略調(diào)控 | |
儲能柜能量管理 系統(tǒng) | Acrel-2000ESBF | 儲能柜的能量管理,包括界面展示、統(tǒng)計分析、充放電策略控制、運行狀態(tài)監(jiān)測、電池信息管理以及故障報警。 | 儲能柜上配置的能量管理系統(tǒng) | |
微電網(wǎng)能量管理 系統(tǒng) | Acrel-2000MGBF | 對企業(yè)微電網(wǎng)的源(市電、分布式光伏、微型風(fēng)機)、網(wǎng)(企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng))、荷(固定負(fù)荷和可調(diào)負(fù)荷)、儲能系統(tǒng)、新能源汽車充電負(fù)荷進(jìn)行有序管理和優(yōu)化控制,實現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動,增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 | 本地部署的能量管理系統(tǒng) |
以電代油、以電代氣是零碳園區(qū)能源轉(zhuǎn)型中一個過程,為新能源車補充能源的充換電站也是必配設(shè)施。安科瑞有序充電系統(tǒng)基于預(yù)測算法,可以實現(xiàn)對企業(yè)變壓器負(fù)荷率、光伏發(fā)電和充電負(fù)荷需求預(yù)測結(jié)合充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理,提高光伏發(fā)電消納,提升園區(qū)微電網(wǎng)的運行可靠性,降低充電成本。
圖4 有序充電系統(tǒng)圖
有序充電系統(tǒng)設(shè)備選型方案
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 | 應(yīng)用 |
充電堆 | AEV200-DC240MBF | 分體式直流充電柜采用為一柜四樁設(shè)計,單樁至大充電功率240kW,充電電壓150V-1000V,單樁至大電流250A | 快充站點 | |
直流充電樁 | AEV200-DC160SBF | 雙槍,輸入電壓380V,至大充電功率160kW | 快充站點 | |
AEV200-DC120SBF | 雙槍,輸入電壓380V,至大充電功率120kW | 快充站點 | ||
AEV200-DC120DBF | 單槍,輸入電壓380V,至大充電功率120kW | 快充站點 | ||
AEV200-DC080DBF | 單槍,輸入電壓380V,至大充電功率80kW | 快充站點 | ||
AEV200-DC060DBF | 雙槍,輸入電壓380V,至大充電功率60kW | 快充站點 | ||
AEV200-DC040DBF | 單槍,輸入電壓380V,至大充電功率40kW | 小直流 | ||
AEV200-DC030DBF | 單槍,輸入電壓380V,至大充電功率30kW | 小直流 | ||
交流充電樁 | AEV200-AC007DBF | 單槍,輸入電壓220V,至大充電功率7kW | 慢充 |
AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺碳資產(chǎn)管理采用碳排放核算因子數(shù)據(jù)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(qū)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(qū)建立碳排放統(tǒng)計、核算、報告、核查體系。
圖5 碳排放核算符合性評估聲明
ACCU-100BF微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器主要采集光伏逆變器、儲能系統(tǒng)、變壓器負(fù)荷等數(shù)據(jù),根據(jù)設(shè)置的新能源使用邏輯來構(gòu)建本地控制策略以及云端數(shù)據(jù)的交互,控制儲能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求,并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下,進(jìn)行光儲置換,響應(yīng)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(jié)合
ACCU-100BF微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器具備以下功能特點:
數(shù)據(jù)采集:支持串口、以太網(wǎng)等多通道實時運行,滿足各類風(fēng)電與光伏逆變器、儲能等設(shè)備接入;
通訊管理:支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約,可實現(xiàn)云邊協(xié)同(結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程運維)、OTA升級、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機交互(選配);
邊緣計算:靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計算、邏輯控制、斷點續(xù)傳、數(shù)據(jù)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(xié)調(diào)等,并支持策略定制;
系統(tǒng)安全:基于不可信模型設(shè)計的用戶權(quán)限,防止非法用戶侵入;基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗證技術(shù),采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù),實現(xiàn)運行安全預(yù)警預(yù)測。
在零碳或近零碳園區(qū)建設(shè)中,“光伏+儲能+充電"組合的被應(yīng)用到園區(qū)電網(wǎng)之中。隨著新能源占比增加,園區(qū)的管理需要依靠智慧能源管理平臺來實現(xiàn)碳資產(chǎn)管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析、設(shè)備運維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區(qū)有效的管理能源,其功能包括:
綜合監(jiān)控:實現(xiàn)園區(qū)變電站、光伏、儲能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統(tǒng)計等功能;
智能控制:協(xié)同光伏、儲能、負(fù)載等多種能源主體,動態(tài)規(guī)劃智能策略,實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)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;
能源分析:具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行分析、多維度電量分析,并進(jìn)行日、月、年能源報表統(tǒng)計;
碳資產(chǎn)管理:企業(yè)碳資產(chǎn)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。
功率預(yù)測:以歷史光伏輸出功率和歷史數(shù)值天氣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電單元的地理位置,采用深度學(xué)習(xí)算法建立預(yù)測模型庫,實現(xiàn)光伏發(fā)電的短時和超短時功率預(yù)測,并經(jīng)進(jìn)行誤差分析;同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷,基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析算法,預(yù)測負(fù)荷功率曲線。
優(yōu)化調(diào)度:根據(jù)分布式能源發(fā)電預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測結(jié)果,并結(jié)合分時電價、電網(wǎng)交互功率及儲能約束條件等因素,以用電成本低為目標(biāo),建立優(yōu)化模型,采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運行功率計劃,系統(tǒng)通過將功率計劃進(jìn)行分解,實現(xiàn)對光伏、儲能、充電樁的優(yōu)化控制。
圖7 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺
零碳園區(qū)并非單一的減排單元,而是集能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)創(chuàng)新、治理改革于一體的系統(tǒng)工程,是實現(xiàn) “雙碳"(碳達(dá)峰、碳中和)目標(biāo)的關(guān)鍵抓手。其規(guī)劃和建設(shè)需要合理利用工具和能源管理軟件,來實現(xiàn)能源利用。未來,隨著更多零碳園區(qū)的建成,其不僅將成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的 “綠色名片",更將成為中國參與全球氣候治理的核心競爭力之一。