实时碳追踪：安科瑞EMS3.0助力园区精准碳管理

基于国家发改委零碳园区政策的安科瑞EMS3.0解决方案与案例实践

1 政策背景与需求分析

为积极稳妥推进碳达峰碳中和目标，加快经济社会发展全面绿色转型，2025年7月，国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合发布了《关于开展零碳园区建设的通知》（发改环资〔2025〕910号）。该政策文件明确要求支持有条件的地区率先建成一批零碳园区，逐步完善相关规划设计、技术装备、商业模式和管理规范，有计划、分步骤推进各类园区低碳化零碳化改造。此举旨在助力园区和企业减碳增效，为实现碳达峰碳中和目标提供坚实有力支撑。

国家零碳园区政策提出了八大重点任务，涵盖了能源结构转型、节能降碳、产业结构优化、资源集约利用、基础设施升级、技术应用创新、能碳管理能力提升及改革创新支持等方面。具体指标要求包括：园区可再生能源占比不低于80%，实现100%绿电消纳；单位产值碳强度下降30%以上；综合能源利用效率达到85%以上；并需满足《电化学储能电站安全规程》《近零碳排放区试点建设指南》等安全标准。

安科瑞 崔怡蒙 152-167-512-08

表：国家零碳园区政策主要内容

领域 核心要求 具体指标

能源结构 可再生能源占比 ≥80%

绿电消纳 全量消纳能力 100%

碳效管理 单位产值碳强度下降 ≥30%

能效优化 综合能源利用效率 ≥85%

安全合规 符合多项标准 《电化学储能电站安全规程》等

然而，园区在零碳化转型过程中面临多重挑战：

绿电消纳难题：光伏发电存在明显的"午剩夜缺"现象，自用率不足50%，余电上网导致综合用电成本不降反升。

储能经济性低下：用户侧配储初始投资高，传统策略下日均充放不足1次，回本周期超过5年。

调度效率低：分布式电源、负荷与储能"各自为战"，虚拟电厂聚合能力不足，难以满足电网20万千瓦可调能力要求。

碳排管理粗放：传统碳核算方法时效性差、精度低，难以满足碳交易市场对数据准确性的要求。

针对上述痛点，安科瑞电气股份有限公司推出了AcrelEMS 3.0智慧能源管理系统，以"动态消纳-多能互补-市场穿透"为核心策略，将零碳目标拆解为企业可执行的降本-合规-创收动作，推动园区从"政策合规"转向"利润中心"，为工业绿色转型提供底层技术支撑。

2 安科瑞EMS3.0解决方案

2.1 整体架构设计

安科瑞EMS3.0采用分层分布式架构，涵盖数据采集层、边缘计算层以及平台决策层，支持多终端访问（网页、APP）。系统通过"云-边-端"协同架构，实现能源流与碳流的全生命周期管控：

终端层：集成光伏、储能、充电桩等设备，实时感知能源数据，构建物理世界的数字镜像。通过部署各类传感器和智能设备，系统可实现毫秒级数据采集，为后续分析决策提供高质量数据基础。

边缘层：协调控制器与智能网关实现多协议设备接入，支持本地策略执行，保障系统毫秒级响应。如突发停电时，储能无缝切换供电，确保数据中心、实验室等关键场景0中断。边缘计算层的设计减轻了平台层的运算压力，提升了系统响应速度。

平台层：作为整个系统的"智慧大脑"，负责对数据进行智能分析，为管理者提供科学的决策依据。AI算法实时分析全量能源数据，生成超短期负荷预测（准确率85%+）与动态调度策略。

2.2 核心功能模块

安科瑞EMS3.0集成了多个核心功能模块，全面覆盖零碳园区建设的各项需求：

多能源协同控制系统：支持光伏逆变器、储能BMS、充电桩等20+协议转换，动态优化能源分配策略。系统可实现光储充一体化调度，就地消纳率超95%，峰谷电价套利收益提升40%。通过优先消纳绿电，余电存储用于峰谷套利，某园区通过"晴天蓄能+阴天释能"模式，储能日均收益达8000元，设备寿命延长30%，投资回收期缩短至2年。

AI预测与优化引擎：采用LSTM神经网络预测负荷/发电曲线（误差<5%），自动生成调度策略，年度发电计划偏差率<3%。系统融合气象数据与历史负荷，实现96小时电力预测，某园区通过该功能将光伏弃电率压至5%以下，年增收超百万元。

碳资产管理系统：自动核算Scope 1/2/3排放，生成符合ISO 14064标准的碳报告，碳配额交易收益增加20%。系统内置2000+碳排放因子数据库，支持设备级碳计量，精确追溯产线、工序碳排放源，相比传统核算方式时效性提升80%。

安全防护体系：提供电池热失控预警（通过温度/电压突变分析），支持消防联动，事故响应时间<30秒。系统采用N-1供电模型，即使某一供电环节出现故障，也能保证园区供电的连续性，可靠性高达99.999%，切换时间<0.2秒。

2.3 技术优势与创新

安科瑞EMS3.0在技术创新方面具有显著优势：

智能预测与快速响应能力：采用先进的机器学习算法，能够对园区未来96小时的负荷与发电量进行精准预测，准确率>85%。同时，系统具备5秒内响应电网调度指令的快速响应能力，当电网出现异常或需要进行负荷调整时，EMS3.0能够迅速调整园区内能源设备的运行状态，保障电网的稳定运行。

生态协同发展优势：支持接入虚拟电厂平台，通过聚合园区内可调节负荷资源，参与电力市场交易。例如，某化工园区在接入虚拟电厂平台后，通过EMS3.0的协调管理，聚合了园区内多个企业的可调节负荷，最大可调能力达20万千瓦，成功参与电力现货市场交易，季度收益超380万元。

开放兼容性：系统支持Modbus、IEC 104等协议，无缝对接第三方系统。某纺织园区升级EMS3.0后，无需更换硬件即可实现全量数据采集。这种开放性架构使得系统能够灵活适应各种现有基础设施，降低改造难度和成本。

表：安科瑞EMS3.0在不同应用场景下的性能指标

应用场景 关键技术指标 改善效果

光储协同 光伏浪费率 从35%降至5%

需量管理 基础电费降低 15%-30%

碳管理 核算时效性提升 80%

安全供电 系统可靠性 99.999%

故障响应 事故响应时间 <30秒

3 典型案例分析

3.1 长三角某零碳工业园区

长三角某工业园区是国家零碳园区试点项目，其面临的主要挑战包括：年用电量达1.2亿kWh，碳排放强度0.8kgCO₂/kWh；光伏午间出力5MW，园区用电需求仅1MW，逆流功率超标风险高。

3.1.1 实施方案

该园区部署了安科瑞EMS3.0平台，接入了以下设备：

10MW屋顶光伏阵列（组串式逆变器）

2MWh磷酸铁锂电池储能系统

冷热电联产机组（CHP）

50台直流充电桩

在软件配置方面，系统实施了两种核心策略：

策略1：光伏优先供电模式，午间强制储能放电至50% SOC，最大限度消纳绿电；

策略2：峰谷电价响应，低谷时段（23:00-7:00）启动高耗能设备，降低用电成本。

3.1.2 实施效果

通过安科瑞EMS3.0的全面部署和实施，该园区取得了显著成效：

经济效益：年度电费支出从6000万元降至3800万元，降幅达36.7%。通过峰谷套利+绿电交易，年节省电费2200万元，并通过碳配额交易获得额外收益500万元/年。

环境效益：碳排放强度从0.8kgCO₂/kWh降至0.3kgCO₂/kWh，降幅达62.5%。自发自用率从55%提升至82%，提高了27个百分点。

技术指标：可再生能源渗透率达到95%以上，满足IEC 61400-25标准；储能系统利用率从35%提升至85%，增幅达143%；设备故障预警准确率提升至92%，运维成本降低40%。

该园区还通过了ISO 50001能源管理体系认证，ESG评级提升至AA级，并获得政府零碳园区补贴300万元。

表：长三角某零碳工业园区实施效果对比

指标 改造前 改造后 改善幅度

年度电费支出 6000万元 3800万元 -36.7%

碳排放强度 0.8kgCO₂/kWh 0.3kgCO₂/kWh -62.5%

自发自用率 55% 82% +27%

储能系统利用率 35% 85% +143%

3.2 商业综合体光储充项目

某商业综合体面临充电桩利用率低、光伏消纳不足及运营成本高等问题。通过部署安科瑞EMS3.0系统，实现了光储充协同调度，绿电消纳率提升至95%，年省电费200万元。

3.2.1 解决方案

该项目实施了以下措施：

安装7kW~240kW全功率覆盖的智能充电桩，结合变压器负载与电价时段动态调度，降低单台车充电成本40%。

部署锂电储能系统（100kW~10MW），承担削峰填谷与应急备电双重角色（孤岛模式维持2小时供电）。

采用单晶硅组件转换效率≥22%的光伏系统，AI预测发电效率，防逆流保护避免电网罚款。

3.2.2 运行策略

系统通过有序充电策略，基于预测算法，对企业变压器负荷率、光伏发电和充电负荷需求进行预测，结合充电桩的监控、调度和管理，提高光伏发电消纳，提升园区微电网的运行可靠性，降低充电成本。具体策略包括：

结合电价信号与设备状态，智能调节充电桩功率。某充电场站通过该策略，充电桩利用率提升50%，运维成本降低50%，日流水突破10万元。

动态调整负载曲线，避免超容罚款与变压器扩容成本。某企业通过储能瞬时响应过载需求，减少需量电费30%，延迟变压器增容投资超500万元。

4 实施价值与未来展望

4.1 综合价值分析

安科瑞EMS3.0在零碳园区建设中创造了多维度价值：

经济价值：通过峰谷套利+虚拟电厂收益，典型园区可在3年内收回投资成本。浙江某园区通过动态优化策略，年节省电费超200万元；河南某园区通过预测性维护，运维人力减少45%，年省成本120万元。

技术价值：实现95%以上可再生能源渗透率，满足国际标准要求。系统采用断点续传和数据加密技术，确保信息安全。AI驱动决策，融合气象数据与历史负荷，实现高精度电力预测。

社会价值：园区碳数据直通监管平台，满足碳交易市场合规需求。系统自动生成符合ISO 14064标准的碳报告，助力企业应对欧盟碳关税等国际标准。

4.2 未来扩展方向

安科瑞EMS3.0平台将持续演进，为零碳园区提供更强大的技术支持：

氢能融合：2026年将支持氢能接入，构建"光-储-氢"多能互补体系。这将进一步增强园区的能源自给能力和低碳性能。

V2G车网互动：电动汽车反向供电功能上线，车体变身"移动储能单元"。通过挖掘电动汽车的储能潜力，园区可进一步优化能源结构，提高系统灵活性。

区块链碳资产：实现碳足迹数据上链，支持跨境绿证交易。区块链技术的应用将提高碳数据的透明度和可信度，促进碳交易市场的国际化发展。

AI数字孪生：构建园区能源系统数字模型，优化长期规划。数字孪生技术将实现对园区能源系统的全生命周期管理，支持更精准的预测和优化。

5 结论与建议

基于国家发改委零碳园区政策要求和安科瑞EMS3.0的实践案例，我们提出以下建议：

强化政策-技术协同：园区应充分利用国家资金渠道支持（如地方政府专项债券、政策性银行中长期信贷等），结合安科瑞EMS3.0的技术优势，加快零碳化改造进程。园区申报国家级零碳园区时，需综合分析项目可行性，测算经济、环境、社会效益，按要求编制申报书。

分阶段实施路径：首先完成能源数字化基础设施部署，构建"云-边-端"架构；其次推进光储充一体化建设，提高绿电占比；最后完善碳管理生态，参与碳市场交易。这种分阶段实施策略可以降低项目风险，确保稳步推进。

注重商业模式创新：通过虚拟电厂聚合、碳资产运营等方式，将零碳园区从"成本中心"转化为"利润中心"。安科瑞EMS3.0支持园区以虚拟电厂(负荷聚合商)等形式参与电力市场，提高资源配置效率和电力系统稳定性，同时为园区创造经济效益。

安科瑞EMS3.0平台通过"智能感知+AI优化+碳合规"三位一体架构，为零碳园区建设提供了全面技术支持。其在能效提升、成本优化、政策适配方面的综合价值，已通过多个标杆项目验证，为全球碳中和目标提供了可复制的技术范本。随着技术的不断演进和应用场景的拓展，安科瑞EMS3.0将在零碳园区建设中发挥更加重要的作用，助力我国实现"双碳"目标。

审核编辑 黄宇