在全球氣候治理加速推進與能源體系深度轉型的雙重背景下,零碳園區已然成為踐行“雙碳"戰略目標的核心實踐載體。傳統園區能源系統高度依賴單一主電網供電模式,普遍面臨新能源消納能力不足、用能成本持續高企、碳排放總量居高難下等突出矛盾。而微電網通過構建“源網荷儲充"一體化協同機制(即分布式電源、主配電網、柔性可調負荷、智能儲能系統、電動汽車充電設施的有機融合),并配套應用智能化調控技術,能夠有效推動能源系統向清潔低碳化、運行柔性化、管理高效化方向演進。
零碳園區微電網能源調控以“源網荷儲充"為核心要素,通過物聯網、大數據、人工智能等技術,實現全環節智能化協同:
“端"層:部署智能電表、直流表計、環保網關、弧光保護裝置等終端設備,實時采集光伏發電、儲能充放電、負荷用電、充電樁運行等全量數據,精度達毫秒級。
“邊"層:配置微電網協調控制器,作為本地“智慧大腦",支持Modbus/104/101等協議,實現分布式電源、儲能、負荷的實時就地協同優化。例如,在電網故障時,控制器可快速切換至孤島運行模式,保障關鍵負荷供電。
“管"層:通過通信網絡,實現終端與云端平臺的高效數據交互,確保指令下發與狀態反饋的實時性。
“云"層:搭建智慧能源管理平臺,集成全景監測、功率預測、優化調度、碳資產管理等功能,形成全局決策中樞。
基于“源網荷儲充"協同的智能化調控,零碳園區微電網可實現以下核心功能:
光伏+儲能協同:通過儲能系統在光伏發電高峰時充電、用電高峰時放電,平抑新能源波動。例如,華東某高新技術產業園應用該模式后,綠電年度滲透率提升至85%以上,棄光率降低至5%以下。
多能互補調度:整合光伏、風電、天然氣等能源形式,結合氣象數據與歷史發電曲線,通過AI算法動態調整發電策略。如青海某新能源基地,通過“風光儲"一體化調度,解決“棄風棄光"問題,新能源利用率超95%。
削峰填谷:利用儲能系統在低谷電價時段充電、高峰時段放電,結合可調負荷(如空調、照明)的柔性控制,實現峰谷電價套利。例如,江蘇某園區通過該策略降低電費18%,年節省超200萬元。
需量控制:通過儲能系統瞬時放電,延緩變壓器擴容投資。如湖南某機場項目,在用電負荷突增時,儲能系統快速響應,避免設備損壞與高額罰款。
有序充電管理:根據電網負荷與電價信號,動態調整充電樁功率,避免集中充電導致變壓器過載。例如,上海某研究院通過智能充電策略,優化39臺充電樁運行,降低變壓器壓力30%。
V2G(車輛到電網)技術:允許電動汽車在用電低谷時充電、高峰時向電網放電,參與需求響應。如山東某工業園區,通過V2G模式實現年增收50萬元以上。
碳排放實時監測:基于能源消費數據,分區域/部門統計碳排放量,生成碳盤查報告。例如,某啤酒廠項目通過該功能,年減碳1200噸,電費節省超80萬元。
綠電交易支持:記錄綠電生產與消費數據,生成綠電證書,助力企業參與碳市場交易。如某村通過林業碳匯交易,為村集體增收5萬元。
預警與自愈:通過AI算法分析設備運行數據,提前識別過壓、欠壓、過流等異常,自動觸發保護機制。例如,緬甸寺廟項目通過離網模式自動切換,保障關鍵負荷供電,可靠性提升至99%。
設備全生命周期管理:建立設備二維碼檔案,實現自動巡檢、工單派發與專家診斷,降低運維成本20%以上。
序號 | 名稱 | 圖片 | 型號 | 功能說明 | 使用場景 |
1 | 微機保護裝置 |
| AM6、AM5SE | 110kv及以下電壓等級線路、主變、電動機、電容器、母聯等回路保護、測控裝置 | 110kV、35kV、10kV |
2 | 電能質量在線監測裝置 |
| APView500 | 集諧波分析/波形采樣/電壓閃變監測/電壓不平衡度監測、電壓暫降/暫升/短時中斷等暫態監測、事件記錄、測量控制等功能為一體,滿足A電能質量評估標準,能夠滿足110kv及以下供電系統電能質量監測的要求 | 110kV、35kV、10kV、0.4kV |
3 | 防孤島保護裝置 |
| AM5SE-IS | 防止分布式電源并網發電系統非計劃持續孤島運行的繼電保護措施,防止電網出現孤島效應。裝置具有低電壓保護、過電壓保護、高頻保護、低頻保護、逆功率保護、檢同期、有壓合閘等保護功能 | 110kV、35kV、10kV、0.4kV |
4 | 多功能儀表 |
| APM520 | 全電力參數測量、復費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析以及電能監測和考核管理。 接口功能:帶有RS485/MODBUS協議 | 并網柜、進線柜、母聯柜以及重要回路 |
5 | 多功能儀表 |
| AEM96 | 具有全電量測量,諧波畸變率、分時電能統計,開關量輸入輸出,模擬量輸入輸出。 | 主要用于電能計量和監測 |
6 | 電動汽車充電樁 |
| AEV200-DC60S AEV200-DC80D AEV200-DC120S AEV200-DC160S | 輸出功率160/120/80/60kW直流充電樁,滿足快速充電的需要。 | 充電樁運營和充電控制 |
7 | 輸入輸出模塊 |
| ARTU100-KJ8 | 可采集8路開關量信號,提供8路繼電器輸出 | 信號采集和控制輸出 |
8 | 智能網關 |
| ANet-2E4SM | 邊緣計算網關,嵌入式linux系統,網絡通訊方式具有Socket方式,支持XML格式壓縮上傳,提供AES加密及MD5身份認證等安全需求,支持斷點續傳,支持Modbus、Modbus TCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議 | 電能、環境等數據采集、轉換和邏輯判斷 |
9 | 儲能柜能量管理 |
| Acrel-2000ES | 儲能能量管理系統,具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在高級應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。 | 專門針對工商業儲能柜、儲能集裝箱 |
10 | 微電網策略協調控制器 |
| ACCU-100 | 微電網協調控制器可接入光伏、風電、儲能及充電樁等設備,全天候采集分析數據,監視運行及健康狀態,以安全經濟運行為目標獲取策略,實施調節控制,實現分布式能源、儲能與負荷的實時動態調節,促進新能源就地消納,提升電網穩定性、補償負荷波動,有效管理需求,提高運行效率、降低成本,保障微電網安全可靠經濟運行。 | 應用于微電網、分布式發電、儲能等領域 |
11 | 微電網智慧能源平臺 |
| Acrel-EMS3.0 | 平臺對企業微電網分布式電源、市政電源、儲能系統、充電設施以及各類負荷的運行狀態實時監視、能源分析、智能預測、動態調配、優化策略、診斷告警、可調度源荷有序互動、能源全景分析,滿足企業微電網能效管理數字化、安全分析智能化、調整控制動態化、全景分析可視化的需求,完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經濟運行,降低用戶能源成本,提高企業微電網運行效率。 | 企業微電網分布式電源、市政電源、儲能系統、充電設施以及各類負荷的運行 |
零碳園區微電網能源調控的智能化路徑,核心在于依托“源網荷儲充"的深度協同與數字技術的深度融合,打造一個具備“自感知、自決策、自優化"能力的能源生態系統。這一模式精準破解了新能源消納難題、高用能成本困局以及碳排放管控挑戰,更通過碳資產管理、綠電交易等創新機制,為園區開辟了新的經濟價值增長點。展望未來,隨著AI算法、數字孿生、區塊鏈等前沿技術的持續深化應用,零碳園區微電網將朝著更高比例的可再生能源接入、更敏捷的負荷響應能力、更透明的碳足跡追蹤體系方向邁進,最終成為全球能源轉型、助力碳中和目標實現的。