摘要：分析高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)（簡稱“園區(qū)”）節(jié)能減排共性問題，構(gòu)建電力供需互動優(yōu)先級評估體系，包括園區(qū)用電價值、社會和環(huán)境價值及負荷匹配度等指標，確定不同園區(qū)的錯峰和避峰優(yōu)先級，并通過智能運維、需求響應(yīng)和輔助服務(wù)等多種手段，優(yōu)化園區(qū)電力調(diào)度，提升清潔能源使用比例，終實現(xiàn)園區(qū)能源的利用與綠色轉(zhuǎn)型，確保園區(qū)與電網(wǎng)的協(xié)同增效，實現(xiàn)可持續(xù)的“雙碳”目標。

關(guān)鍵詞：近零碳園區(qū)；供需互動；能效管理

1研究背景

我國在第75屆聯(lián)合國大會上提出“雙碳”目標。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)（簡稱“園區(qū)”）作為產(chǎn)業(yè)聚集地，既是區(qū)域發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級的空間承載形式，又是地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的衡量標志，其在提供大量基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)的同時也成為碳排放的主要源頭[1]。并且園區(qū)的綠色化發(fā)展還面臨著園區(qū)類型多樣、發(fā)展階段不一，園區(qū)底數(shù)不清、發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，缺乏頂層設(shè)計、發(fā)展內(nèi)涵不足等問題。因此，將園區(qū)定為減排的落腳點、攻堅區(qū)，確保節(jié)能、減耗、提質(zhì)、減碳工作的落實，是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的必然要求和重要途徑。

國網(wǎng)鎮(zhèn)江供電公司在貫徹落實“供電+能效服務(wù)”工作的過程中，已經(jīng)針對工業(yè)企業(yè)、公共建筑、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等對象開發(fā)了系列能效服務(wù)項目，為江蘇省能效服務(wù)體系構(gòu)建打下了堅實基礎(chǔ)，下一步將圍繞園區(qū)建設(shè)“電力保供+能效服務(wù)”典型示范，有序引導(dǎo)園區(qū)節(jié)約用能、用能、綠色用能，支撐“雙碳”目標落地。

2園區(qū)節(jié)能減排共性問題

2.1清潔能源利用潛力挖掘不足

利用清潔能源是園區(qū)低碳轉(zhuǎn)型的重要手段，然而清潔能源項目建設(shè)和運營需要投入大量資金，包括設(shè)備購置、技術(shù)研發(fā)、市場推廣等。由于投資成本較高，一些清潔能源項目難以獲得足夠的資金支持，從而限制了其在園區(qū)的發(fā)展。

2.2碳核算和減排缺乏數(shù)據(jù)支撐

園區(qū)在落實“雙碳”目標的過程中面臨的主要問題為“底數(shù)不清”。在碳核算方面，由于園區(qū)不是法人實體，碳核算邊界不好確定和管理，實測數(shù)據(jù)核算標準不統(tǒng)一，同時園區(qū)內(nèi)的企業(yè)缺少協(xié)助園區(qū)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計并保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的動力，實測數(shù)據(jù)不易獲取。并且，園區(qū)缺乏擁有碳排放核算經(jīng)驗的人才，將其外包給公司會增加成本，導(dǎo)致碳排放核算存在困難。在碳減排方面，園區(qū)缺少疊加減碳技術(shù)成本效益、環(huán)境收益、技術(shù)成熟度的綜合評價機制，以及利益方協(xié)同機制、政企協(xié)同機制等，增加了園區(qū)低碳轉(zhuǎn)型的不確定性，使園區(qū)的減排情景預(yù)測及后續(xù)進展面臨挑戰(zhàn)，碳減排路徑和機制設(shè)計存在問題。

2.3能源精細管理缺乏有力支撐

部分園區(qū)已搭建較好的能源管理組織架構(gòu)，基本能源管理措施健全。例如，鎮(zhèn)江市打造的科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園，綜合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建智慧能源綜合管理平臺，實現(xiàn)園區(qū)能源綜合管理運營狀態(tài)的可視、可觀、可控，完成了園區(qū)數(shù)字化能源運營管理目標。但大多數(shù)園區(qū)尚未建立園區(qū)級能源管理制度，園區(qū)內(nèi)存在暖通、安防、電梯、照明和集控等多套設(shè)備系統(tǒng)，但各系統(tǒng)之間相互獨立，存在信息孤島，缺少統(tǒng)一的集中管理平臺和跨系統(tǒng)聯(lián)動協(xié)同機制，容易造成能源浪費。

3園區(qū)供需互動優(yōu)先級能力提升策略

3.1打造供需互動序位評價指標體系，引導(dǎo)負荷精益管理

園區(qū)用戶供需互動序位評價指標是編制電力保供方案前的重要決策依據(jù)，主要考慮對高新區(qū)用戶錯峰、避峰序位產(chǎn)生影響的因素。通常對不同園區(qū)用戶間的錯峰、避峰優(yōu)先級進行排序，需從園區(qū)用電價值、園區(qū)社會價值和園區(qū)匹配度等角度構(gòu)建指標體系，如圖1所示。

圖1園區(qū)電力供需互動序位評價指標體系

3.1.1園區(qū)用電價值評估

1）園區(qū)貢獻。從電力企業(yè)的角度來看，園區(qū)購電量越大，電費收益越高，園區(qū)的貢獻越大。從負荷管理全局來看，只有在各類能效管理手段不能完全平衡電力供需的情況下，才會執(zhí)行電力保供措施，所以已經(jīng)積極參與能效管理的園區(qū)在電力保供措施啟動之前其實對削弱用電高峰早已做出貢獻，在編制電力保供方案時，這部分電耗產(chǎn)值高的園區(qū)應(yīng)該得到一定的保護。

2）園區(qū)信用。由于電能的生產(chǎn)和消費具有同時性，電能交易只能實時計量、事后結(jié)算，其營銷方式屬于賒銷，部分用戶會惡意拖欠、逃避電費或竊取電量，風(fēng)險較大，給電力企業(yè)的正常經(jīng)營造成惡劣影響，電力企業(yè)在保證自身服務(wù)質(zhì)量的同時，學(xué)會如何規(guī)避這一風(fēng)險。例如，將園區(qū)的用電信用與缺電時期對其的供電質(zhì)量掛鉤，園區(qū)的用電信用越差，作為懲罰，在電力保供工作中對這類園區(qū)先行限電。此外，園區(qū)自身的風(fēng)險等級和參考信用等級也是園區(qū)信用的重要組成部分。園區(qū)用電價值評價指標如表1所示。

表1園區(qū)用電價值評價指標

3.2售電服務(wù)轉(zhuǎn)型升級

在售電服務(wù)轉(zhuǎn)型升級的新發(fā)展形勢下，國網(wǎng)某供電公司應(yīng)緊抓新能源發(fā)展帶來的新機遇，積極探索“光伏+售電”特色化的服務(wù)模式，推動園區(qū)用戶采用自發(fā)自用模式，結(jié)合園區(qū)自身用電負荷情況配置分布式光伏。園區(qū)可以通過分布式光伏電站發(fā)電，降低用電成本，還能采取“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”或“綠電交易”模式，將剩余電量進行買賣，以獲取收益。

3.2.1提供配電智能運維服務(wù)

打造配電智能運維服務(wù)，降低區(qū)域能源損耗，提升園區(qū)用戶用能體驗。利用先進的物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)對園區(qū)配電室電氣運行設(shè)備進行24h實時在線監(jiān)測、集中監(jiān)控，綜合分析配電室設(shè)備的各種數(shù)據(jù)。通過各種接口方式接入配電室的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備負荷數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和視頻音頻信息，實現(xiàn)遠程巡視，快速進行故障診斷和處理，降低設(shè)備維護成本、減少停電損失，提高工作效率。通過大數(shù)據(jù)分析對用電設(shè)備進行合理的調(diào)度和的監(jiān)控，電能合理使用，提益。此外，園區(qū)用戶終端配電系統(tǒng)的安全隱患，掃除人工運維盲區(qū)，降低故障發(fā)生率，延長重要負荷設(shè)備的使用壽命。

3.2.2深化需求響應(yīng)服務(wù)

建立園區(qū)可調(diào)潛力分析模型，優(yōu)先引導(dǎo)空調(diào)負荷參與需求響應(yīng)。降低高峰負荷期間的電力負荷是需求響應(yīng)的，將建筑熱惰性和空調(diào)系統(tǒng)熱惰性結(jié)合是一種經(jīng)濟的降低電力負荷的方法。①對園區(qū)可調(diào)節(jié)負荷進行普查。收集、整理和分析園區(qū)主要耗能設(shè)備的用電數(shù)據(jù)，每一類設(shè)備需要普查的信息包括設(shè)備基本信息、調(diào)節(jié)方式、響應(yīng)類型、響應(yīng)實時性，設(shè)備的準備時間和響應(yīng)容量可通過可調(diào)潛力分析模型自動計算。②推動園區(qū)可調(diào)資源聚合。基于園區(qū)可調(diào)資源，測算園區(qū)大負荷壓降能力，生成用電分析報告，引導(dǎo)園區(qū)主動申報可調(diào)節(jié)負荷，園區(qū)可通過有序管理空調(diào)、儲能和充電樁參與負荷資源池建設(shè)，做到應(yīng)納盡納、應(yīng)報盡報的同時確保園區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營影響小化。

3.2.3拓展輔助服務(wù)廣度

加大輔助服務(wù)建設(shè)力度，助力園區(qū)可調(diào)資源參與市場競爭。引導(dǎo)電儲能、工商業(yè)負荷、電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)、虛擬電廠等新業(yè)態(tài)參與系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，發(fā)揮園區(qū)試點示范效應(yīng)，推動電力系統(tǒng)由“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲互動”升級。建立健全跨區(qū)域輔助服務(wù)市場機制，充分優(yōu)化各區(qū)域間錯峰互濟空間和資源共享能力，區(qū)域能源協(xié)調(diào)發(fā)展。持續(xù)強化“需求響應(yīng)+輔助服務(wù)”雙市場協(xié)同運行機制，推進需求側(cè)資源參與電能量和輔助服務(wù)市場常態(tài)化運行。鼓勵滿足條件的需求響應(yīng)主體提供輔助服務(wù)，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺-園區(qū)級微電網(wǎng)能源管理

在零碳或近零碳園區(qū)建設(shè)中，“光伏+儲能+充電”組合必不可少的被應(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)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)濟運行分析、多維度電量分析，并進行日、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)進行誤差分析；同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負荷，基于歷史負荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測負荷功率曲線。

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，建立優(yōu)化模型，采用學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運行功率計劃，系統(tǒng)通過將功率計劃進行，實現(xiàn)對光伏、儲能、充電樁的優(yōu)化控制。

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺

4.1微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器

ACCU-100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)負荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進行光儲置換，響應(yīng)云端策略配置，充分消納利用新能源。

“云邊端”三級控制策略結(jié)合

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

安科瑞作為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”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。

4.2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。

AEM96三相多功能碳電表

4.3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、穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信均有要求。

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)標準和規(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)電能計量表和遠動裝置用于上傳光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù)，由當?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)縱向加密認證裝置、正/反向隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置、遠動網(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、保護測控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置、防孤島保護、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?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)。

4.3.1分布式光伏建設(shè)相關(guān)二次設(shè)備：

4.4分布式儲能解決方案

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)中必不可少。

按照GB/T36547-2018《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)的微機保護配置要求：儲能電站并網(wǎng)點配置AM5-IS防孤島保護，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，當儲能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標不滿足要求時，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。

儲能系統(tǒng)圖

4.5有序充電解決方案

以電代油、以電代氣是零碳園區(qū)能源轉(zhuǎn)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(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)變壓器負荷率、光伏發(fā)電和充電負荷需求預(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。

有序充電系統(tǒng)圖

4.5.1有序充電系統(tǒng)設(shè)備選型方案

4.6碳資產(chǎn)管理方案

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。

碳排放核算符合性評估聲明

5結(jié)語

國網(wǎng)鎮(zhèn)江供電公司為進一步落實電力保供精益化、電量促增優(yōu)化的電力保供總體目標，實現(xiàn)鎮(zhèn)江地區(qū)園區(qū)精細化負荷管理，基于園區(qū)的用能特點，結(jié)合園區(qū)綠色發(fā)展考核要求，通過建立科學(xué)、的供需互動序位評價指標體系，將指標處理后應(yīng)用于電力保供的用戶選擇與方案生成場景，改變原有的粗放式、單一性管理方式，配套制定特色化“售電服務(wù)+智能運維+需求響應(yīng)+輔助服務(wù)”園區(qū)服務(wù)套餐，形成園區(qū)負荷精益管理體系，助力電力保供和園區(qū)能源轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)電網(wǎng)、園區(qū)“雙贏”。