零碳园区建设关键支撑：安科瑞EMS3.0微电网能量管理系统实现多能互补动态平衡与价值优化

安科瑞戴婷 Acrel-Fanny

引言：政策引领与能源革命下的绿色园区新范式

在全球气候治理与“双碳”目标的双重驱动下，中国正以系统性改革推动能源结构转型与产业绿色升级。2025年，国家发展改革委正式启动国家级零碳园区建设申报工作，标志着零碳园区从政策探索迈入规模化实践阶段。这一战略决策不仅是对中央经济工作会议“建立一批零碳园区”要求的落地，更是对《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》《河南省工业企业园区工业绿色微电网建设指南》等政策体系的深化应用。

多能互补微电网作为新一代能源系统的典型形态，通过整合光伏、风电、储能、余热回收、氢能等多元能源，结合智能调控与数字技术，构建“源-网-荷-储”一体化系统，实现能源的梯级利用与动态平衡。其核心价值在于：

降碳增效：提升可再生能源消纳比例，减少化石能源依赖；

经济优化：通过峰谷套利、需求响应降低用能成本；

安全韧性：增强供电可靠性，抵御极端天气或电网故障冲击。

一、 解决方案核心价值

1.1 降碳增效：加速园区低碳转型，助力“双碳”目标达成

✱清洁能源主导：通过光伏、风电、地热能等可再生能源的规模化应用，结合储能系统平抑波动，园区可再生能源消纳比例可达80%以上，显著降低化石能源依赖。例如，某工业园区光伏+储能系统年发电量超2000万kWh，减少二氧化碳排放1.5万吨。

✱能效梯级利用：集成余热回收、热泵技术，将工业余热转化为电能或热能，能源综合利用率提升至85%以上，较传统园区提高30%-40%。

✱碳排精准管控：依托智慧能源管控平台，实时监测碳排放数据，生成碳分析报告，为园区参与碳交易、申请绿色认证提供数据支撑，助力达成“零碳园区”目标。

1.2 经济优化：降低用能成本，提升园区竞争力

✱峰谷套利收益：储能系统在电价低谷时充电、高峰时放电，结合需求响应策略，降低用电成本15%-25%。例如，某项目通过峰谷套利年收益超500万元，投资回收周期缩短至3-5年。

✱能源费用托管模式：支持合同能源管理（EMC），由专业团队投资建设微电网，园区以节能效益分享或能源托管费用支付，零初始投资实现能源系统升级。

✱政策红利释放：符合国家绿色基建、碳减排支持工具等政策导向，可申请财政补贴、税收优惠、低息贷款等，进一步降低项目全生命周期成本。

1.3 安全韧性：构建可靠能源供应体系，抵御极端风险

✱多元能源互补：通过“风光储充柴”多能耦合，即使单一能源供应中断（如光伏夜间无出力），系统仍可依赖储能、柴油发电机或其他能源维持供电，供电可靠性达99.99%以上。

✱智能调控响应：基于5G+AIoT技术实现毫秒级广域协调控制，快速平衡供需波动，避免因电网故障或负荷突增导致的停电风险。例如，某园区在极端天气下通过微电网独立运行72小时，保障关键生产不受影响。

✱分布式架构优势：微电网采用“分片自治、集中协同”设计，局部故障不扩散至全网，显著提升系统抗灾能力与恢复速度。

二、 解决方案组网构架

安科瑞EMS3.0系统解决方案的组网构架主要覆盖企业微电网的“源-网-荷-储-充”各个环节，实现了源网荷储充一体化柔性控制，以及互联、互通、互动。它能够对企业微电网分布式电源、市政电源、储能系统、充电设施以及各类交直流负荷的运行状态进行实时监视、智能预测、动态调配、优化策略、诊断告警，实现可调度源荷有序互动和能源全景分析，满足企业微电网能效管理数字化、安全分析智能化、调整控制动态化、全景分析可视化的需求。

设备层：集成多功能仪表、保护装置、储能及新能源设备（如光伏、风力发电）、充电桩等，通过多样化通信接口及协议，实现设备数据的实时采集与传输。

传输层：采用数据融合终端，支持多协议转换与数据加密，确保数据稳定、安全地传输至云平台。

云平台层：集中存储、处理、展示数据，提供能源监控、历史数据分析、报警通知等功能。同时，开放API接口，便于第三方系统集成。

应用层：基于云平台数据，实现能源规划、储能优化、有序充电等应用，支持用户通过多终端访问，享受便捷的能源管理服务。

三、 软件系统特色界面

3.1 实时监测

微电网能量管理系统的监控系统界面包括系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷组成情况，包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求，也可将充电，储能及光伏系统信息进行显示。

3.2 光伏界面

展示对光伏系统信息，主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。

3.3 储能界面

展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。PCS、BMS的数据展示及控制。

3.4 风电界面

展示对风电系统信息，主要包括逆变控制一体机直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、风速/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析；同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。

3.5 充电桩界面

展示对充电桩系统信息，主要包括充电桩用电总功率、交直流充电桩的功率、电量、电量费用，变化曲线、各个充电桩的运行数据等。

3.6 发电预测

通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据，对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划，便于用户对该系统新能源发电的集中管控。

3.7 策略配置

系统应可以根据发电数据、储能系统容量、负荷需求及分时电价信息，进行系统运行模式的设置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期计划、需量控制、防逆流、有序充电、动态扩容等。

3.8 实时报警

具有实时报警功能，系统能够对各子系统中的逆变器、双向变流器的启动和关闭等遥信变位，及设备内部的保护动作或事故跳闸时应能发出告警，应能实时显示告警事件或跳闸事件，包括保护事件名称、保护动作时刻；并应能以弹窗、声音、短信和电话等形式通知相关人员。

3.9 电能质量监测

可以对整个微电网系统的电能质量包括稳态状态和暂态状态进行持续监测，使管理人员实时掌握供电系统电能质量情况，以便及时发现和消除供电不稳定因素。

3.10 网络拓扑图

系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

3.11 故障录波

系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各相关电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。其中故障录波共可记录16条，每条录波可触发6段录波，每次录波可记录故障前8个周波、故障后4个周波波形，总录波时间共计46s。每个采样点录波至少包含12个模拟量、10个开关量波形。

3.12 事故追忆

可以自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时扫描数据，包括开关位置、保护动作状态、遥测量等，形成事故分析的数据基础；

用户可自定义事故追忆的启动事件，当每个事件发生时，存储事故前10个扫描周期及事故后10个扫描周期的有关点数据。启动事件和监视的数据点可由用户指定和随意修改。

四、 相关软硬件推荐

结语：

绿色园区多能互补微电网解决方案的价值，不仅体现在降碳、降本、增效等直接效益，更在于其重构了能源生产与消费的关系——通过“物理系统+数字平台+市场机制”的深度融合，推动园区从被动用能者转变为主动能源管理者，甚至区域能源枢纽。这一变革不仅契合国家“双碳”战略与能源安全需求，也为全球气候治理提供了可复制的中国方案，助力实现经济、环境与社会的可持续发展共赢。

审核编辑 黄宇