打造东北标杆：用安科瑞EMS3.0构建长春首个真正意义上的零碳园区

1 政策背景与需求分析

长春市作为吉林省碳中和试点示范城市，近年来出台了一系列零碳园区建设政策，明确要求园区单位产值碳强度下降30%，可再生能源占比≥80%，综合能源利用效率≥85%，并建立完善的碳足迹追踪体系。这些政策要求园区运营方和企业必须采用先进的能源管理技术，实现从能源消耗型向低碳高效型的转变。安科瑞 崔怡蒙 152-167-512-08

在长春零碳园区政策背景下，企业面临三大核心需求：

政策合规需求：必须满足《电化学储能电站安全规程》《近零碳排放区试点建设指南》等标准要求，避免政策处罚和市场准入限制。

经济效益需求：需要通过能源结构调整降低运营成本，园区电力成本占运营成本比例高达30-40%，亟待通过技术手段实现节能降耗。

技术整合需求：解决新能源消纳率不足40%、源网荷储协同效率低下等问题，实现跨系统能源优化调度。

2 整体解决方案设计

安科瑞EMS3.0采用云-边-端协同架构，为长春园区提供全覆盖的能源管理解决方案。该系统通过三级架构实现能源数据的采集、分析和优化执行：

终端感知层：部署150+类采集设备，包括APView500PV电能质量监测装置（0.2S级精度，63次谐波监测）、AM5SE-IS防逆流保护装置（2ms级孤岛保护响应）、DJSF1352-D600直流计量表（0.5级精度，600A最大电流）等，实现毫秒级数据采集。

边缘计算层：采用ACCU-100协调控制器，支持IEC 60870-5-104/Modbus TCP等12种工业协议，内置16类控制策略模板，在网络中断时确保本地智能控制不间断。

云端平台层：基于AcrelEMS3.0智慧能源管理平台，提供多维度能源分析和碳电融合管理功能，支持ISO 14064碳核算和电力市场交易对接。

表：系统架构主要组件功能

架构层级 核心组件 技术指标 功能特点

终端感知层 APView500PV 0.2S级精度，63次谐波监测 电能质量分析

AM5SE-IS 2ms级孤岛保护响应 防逆流保护

DJSF1352-D600 0.5级精度，600A最大电流 直流系统计量

边缘计算层 ACCU-100 12种工业协议支持 策略本地执行

智能网关 断点续传，4G/光纤冗余 数据可靠传输

云端平台层 AcrelEMS3.0 支持10000+接入点 多维度能源分析

该系统支持多协议兼容，可接入华为、阳光电源等10余品牌设备，打破信息孤岛，部署周期缩短40%。 平台采用B/S+C/S混合架构，支持网页和APP多终端访问，方便管理人员实时监控园区能源状况。

3 核心功能模块

3.1 碳资产管理模块

基于ISO14064标准开发碳盘查引擎，支持12维度碳排放因子动态修正，可自动生成符合长春生态环境局要求的碳报告。该模块通过AEM96碳电表实时追踪度电碳排放，使碳排放统计效率提升90%，解决了83%园区碳基线模糊的问题。

模块具备碳资产运营能力，可自动测算配额缺口，通过"绿电采购+储能调峰"组合策略降低碳成本。在碳交易方面，系统支持对接全国碳市场，辅助用户参与碳交易，某园区年碳配额收益超200万元。

3.2 微电网智能调度模块

采用LSTM神经网络算法预测光伏/负荷曲线，预测误差率<8%，远超行业平均水平。模块支持光储充协同控制，包括计划曲线、削峰填谷、需量控制、新能源消纳、有序充电、动态扩容等策略。

光伏消纳优化：通过气象站数据联动AI预测算法，多云天气预测精度≥91%，实证项目将光伏利用率提升15%，消纳率提升至90%以上。

储能经济调度：内置全国分时电价模型，自动执行"谷充峰放"策略，江苏某服务区年省电费50万元，厦门园区利用0.98元/kWh价差降低基础电费35%。

VPP聚合能力：10个服务区集群实现2万千瓦毫秒级调峰响应，单次收益超3万元。

表：微电网调度策略效果对比

策略类型 应用场景 控制精度 经济效益

削峰填谷 储能调度 10ms响应 年省电费30-50万元

需量控制 变压器负载 ±5%偏差 避免百万级扩容投资

有序充电 充电桩群 功率动态调节 运营成本降15%

防逆流控制 光伏并网 2ms响应 消纳率提升至90%+

3.3 安全防护与可靠性保障

系统采用N-1供电模型，供电可靠性高达99.999%，切换时间<0.2秒，满足长春严寒气候下的稳定运行要求。 在电池安全方面，通过温度/电压突变分析实现热失控预警，支持消防联动，事故响应时间<30秒。

数据安全方面采用国密SM4数据加密，通过等保2.0认证，确保能源数据不被窃取或篡改。即使在网络不稳定的情况下，数据也能完整传输，避免数据丢失。

4 实施路径与计划

4.1 分阶段实施步骤

诊断评估阶段（1-2个月）：开展能源审计和碳盘查，识别主要排放源和节能潜力点。部署监测设备，建立能源计量体系，完成基线数据采集。

基础设施建设阶段（3-5个月）：安装分布式光伏系统（如10MW屋顶光伏阵列）、储能系统（2MWh磷酸铁锂电池）、充电基础设施（50台直流充电桩）。

系统集成与调试阶段（1-2个月）：部署ACCU-100协调控制器和智能网关，接入AcrelEMS3.0平台，进行系统联调和策略验证。

优化运行阶段（持续）：基于AI算法不断优化调度策略，参与电力市场交易和虚拟电厂项目，实现能源资产的增值运营。

4.2 关键实施考虑

严寒气候适配：设备选型需满足-30℃低温运行要求，储能电池需配备加热系统，光伏板需采用抗冰雪设计。

政策补贴申请：协助园区申请长春市零碳园区专项补贴（最高300万元）及吉林省可再生能源发展基金。

本地团队培训：为园区运维人员提供全套培训，包括系统操作、策略调整和故障处理，确保长期自主运营。

5 预期效益分析

5.1 经济效益

实施安科瑞EMS3.0后，长春园区可实现年度电费节省30-40%，投资回收期2-3年。以年用电量1亿kWh的园区为例，具体收益构成包括：

电费节约：通过峰谷套利和需量管理，年节约电费约600-800万元；

碳交易收益：按当前碳价60元/吨计算，年碳交易收益约200-300万元；

政策补贴：可获得政府零碳园区补贴200-300万元；

避免扩容：通过需量管理延迟变压器增容，节省一次性投资500万元以上。

5.2 环境效益

系统可帮助园区实现单位产值碳强度下降62.5%（从0.8kgCO₂/kWh降至0.3kgCO₂/kWh），可再生能源渗透率从55%提升至82%以上。 以100万平米园区为例，年减碳量可达4200吨，相当于标煤1200吨，植树造林420公顷的碳汇效果。

5.3 管理效益

平台实现集中可视化管理，将原有分散的多个能源系统整合到统一平台，运维人员减少40%，决策效率提升50%。通过预警和预测功能，设备故障预警准确率提升至92%，运维成本降低40%。

6 典型案例展示

6.1 长三角某零碳工业园项目

项目背景：园区年用电量1.2亿kWh，碳排放强度0.8kgCO₂/kWh，光伏午间出力5MW时用电需求仅1MW，存在逆流功率超标风险。

解决方案：部署EMS3.0平台，接入10MW屋顶光伏、2MWh储能系统、冷热电联产机组和50台直流充电桩。实施两种核心策略：

光伏优先供电模式：午间强制储能放电至50% SOC，避免逆流；

峰谷电价响应：低谷时段（23:00-7:00）启动高耗能设备。

实施效果：

年度电费支出从6000万元降至3800万元，降低36.7%；

自发自用率从55%提升至82%；

碳排放强度从0.8kgCO₂/kWh降至0.3kgCO₂/kWh，下降62.5%；

储能系统利用率从35%提升至85%。

6.2 湖南机场光储充项目

项目挑战：航班波动导致负荷突变、充电桩冲击电网、台风季供电可靠性要求高。

解决方案：部署EMS3.0+2MWh储能+1500kW光伏，定制"航班-充电"联动策略，实现功率动态调节。

实施效果：

离网保电4小时（关键负荷不间断）；

充电收益提升35%；

年碳排下降38%（光伏替代燃油APU）。

6.3 长春某汽车产业园区方案设计

项目特点：园区占地面积50万㎡，冬季供暖能耗高，生产线用电负荷集中，变压器容量紧张。

定制方案：

严寒气候适配：储能系统配备低温加热装置，光伏板采用倾角优化和融雪设计；

热电气协同：利用工艺余热为建筑供暖，减少燃气消耗；

生产负荷调节：将喷涂、冲压等可调节负荷纳入调度策略，避免同时高功率运行。

预期效果：

年省电费200万元；

减少扩容投资500万元；

获绿色制造补贴120万元。

通过安科瑞EMS3.0平台的全面实施，长春园区不仅能够满足严格的零碳政策要求，还能够在经济、环境和管理方面获得显著收益，成为东北地区零碳园区的标杆示范项目。该解决方案的成功实施将为寒冷地区园区低碳转型提供可复制、可推广的技术路径和商业模式。

审核编辑 黄宇