从制造到“智造”与“零碳”：智慧微电网的园区转型路径

1、零碳园区微电网是什么

在全球应对气候变化和推动可持续发展的背景下，工业园区作为区域经济发展的重要载体，也成为能源消耗和碳排放的集中区域。

为实现碳达峰、碳中和目标，零碳园区建设已成为国家战略的重要组成部分，而微电网技术则是支撑零碳园区运行的核心技术之一。

零碳园区微电网是将分布式发电、储能系统、负荷管理及监控保护装置等集成的小型电力系统，通过智能调控实现园区内能源的高效利用与分配。

其核心在于“源-网-荷-储”一体化协同，即能源的产生（源）、传输与分配（网）、消费（荷）以及存储（储）四个环节的协同与优化。

2、公司介绍

作为企业微电网提供能效管理和用电安全解决方案的高科技股份制企业，安科瑞电气一直以来为用户安全用能保驾护航，在提高用能效率和用能安全方面发挥着举足轻重的作用。安科瑞电气股份有限公司（股票代码：300286）成立于2003年，集研发、生产、销售及服务于一体，是一家为企业提供能效系统和用电安全解决方案的高科技股份制企业。公司解决方案涵盖智慧校园、电力、环保、新能源、消防、数据中心、智能楼宇、智慧医院、智慧工厂、智慧交通、市政工程等多个领域。

3、为何零碳园区微电网成为焦点

（一）双碳目标的迫切需求

微电网能够实现能源的高效利用，通过多能互补的模式，使能源利用更加充分，避免单一能源的局限性。

在江苏宿迁运河港智慧零碳微电网项目中，综合运用大数据与人工智能算法进行毫秒级优化调度，可实时感知源荷储状态，实现风光储充的高效协同、动态平衡5。

微电网还支持峰谷供电合理化，采用“新能源+储能”模式，在用电低谷期储存多余电能，在用电高峰期释放储存的电能，降低用电成本，提升经济效益。

（二）传统能源困境与新能源潜力

传统能源如煤炭、石油、天然气等，在长期的使用过程中，其局限性日益凸显。这些能源属于不可再生资源，随着不断的开采与消耗，储量逐渐减少，面临着资源枯竭的严峻问题。同时，传统能源的开采和利用对环境造成了极大的破坏，如煤炭燃烧会释放大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物，不仅加剧了全球气候变暖，还导致了酸雨等环境问题，对生态系统和人类健康构成了严重威胁。相比之下，太阳能、风能、水能等新能源具有清洁、可再生的显著优势。太阳能取之不尽、用之不竭，在利用过程中几乎不产生任何污染物；风能同样是一种清洁能源，其分布广泛，潜力巨大；水能则是一种较为成熟的可再生能源，通过水力发电可以有效地减少碳排放。近年来，我国新能源产业发展迅猛，新能源装机容量不断攀升。

4、零碳园区微电网优势尽显

（一）能源利用高效化

在零碳园区微电网中，太阳能、风能、水能等多种能源相互补充，形成了一个稳定且高效的能源供应体系。白天，太阳能光伏板在阳光的照耀下产生大量电能，为园区内的各类设施供电；同时，风力发电机也在微风中转动，将风能转化为电能，与太阳能发电相互补充。当遇到阴天或夜晚太阳能发电不足时，水能发电或其他储能设备则开始发挥作用，确保电力的持续供应。这种多能互补的模式，使得能源利用更加充分，避免了单一能源的局限性。不仅如此，微电网还能实现能源的就地消纳。在[具体园区名称]，通过建设分布式能源发电设施，将所产生的电能直接供园区内的企业使用，大大减少了电力在传输过程中的损耗。数据显示，该园区实施微电网项目后，能源利用效率提升了30%，有效降低了能源浪费，提高了能源的利用效率。

（二）峰谷供电合理化

零碳园区微电网采用“新能源+储能”的创新模式，能够有效应对峰谷供电的挑战。在用电低谷期，如深夜时段，新能源发电设备所产生的多余电能会被储存到储能系统中；而在用电高峰期，如白天工作时段，储能系统则会释放储存的电能，与新能源发电共同为园区供电。这种模式不仅保障了电力供应的稳定性，还能降低用电成本，提升经济效益。以[某具体企业]为例，通过利用微电网的峰谷供电调节功能，该企业每年的用电成本降低了20%。合理的峰谷供电安排，使得企业能够更加科学地规划用电，避免了因高峰期用电紧张而产生的额外费用，同时也提高了电力资源的利用效率。

5、零碳园区微电网面临挑战

（一）规划预测难题

在零碳园区中，电力公司进行配电网规划及负荷预测时面临诸多困难。园区内的产业类型丰富多样，不同企业的生产流程和用电习惯差异巨大，这使得负荷的不确定性显著增加。以[某新兴科技园区]为例，园区内既有研发型企业，这类企业的用电负荷相对较为平稳，主要集中在办公设备和实验设备的运行上；又有生产制造型企业，其生产过程中的大型设备启动和停止会导致用电负荷出现大幅波动，且生产计划的调整也会使电力需求难以准确预测。

（二）数据获取困境

目前，每家园区都有自己独立的数据体系，且出于安全、商业机密等多方面的考虑，这些数据往往不对外公开，这给电网公司在多能互补调控与优化方面带来了极大的困难。在零碳园区中，实现多能互补需要准确掌握电力、热力、燃气等多种能源的实时数据，包括能源的生产、传输、消耗等各个环节。然而，由于数据的不共享，电网公司无法全面了解园区内能源的动态变化情况，难以进行有效的能源调度和优化配置。例如，在[某大型综合园区]，电力、热力和燃气分别由不同的部门或企业负责管理和运营，它们之间的数据没有实现互联互通。当电力系统需要根据热力和燃气的供应情况进行调整时，由于无法获取实时准确的数据，很难做出科学合理的决策，从而影响了多能互补的效果，降低了能源利用效率。

（三）电能质量问题

风光等新能源的接入，对低压配电网的电能质量产生了明显的影响。新能源发电具有间歇性和波动性的特点，其输出功率不稳定，这会导致电网电压出现波动。当大量太阳能光伏或风力发电设备同时接入低压配电网时，在光照强度或风力突然变化的情况下，电网电压可能会瞬间升高或降低，超出正常范围，影响用电设备的正常运行。同时，新能源发电设备中的电力电子装置在工作过程中会产生谐波，这些谐波注入电网后，会污染电网的电能质量。谐波会导致电机发热、振动，降低设备的使用寿命；还会影响通信系统的正常运行，造成通信干扰。在[某零碳园区]，由于新能源接入后产生的谐波问题，园区内部分精密仪器设备出现了测量误差增大、运行不稳定等情况，给企业的生产带来了一定的损失。

6、系统功能

综合看板：展示学校整体用电情况，包括本日、本周、本月、本年用电量及同比分析，分项用能逐时、逐日、逐月分析及占比分析，教室用能排行及占比，碳排放、碳足迹统计，节电、环保小知识分享，节能建议滚动等；

用电统计：按电能分项、区域、配电回路统计逐时、逐日、逐月用能，结果以表格或柱状图显示，并可导出至Excel;

数据集抄：对各个配电回路的电气参数进行整点集抄，汇总在一个界面上，减轻人工抄表的工作量；

历史数据：系统保存采集的各种参数至少3年，保存频率5分钟，可查询指定时间段的历史数据，并以曲线、图表、表格显示；

7、项目现场安装图片

8、结语

智慧电力系统，以其卓越的节能降耗能力、全方位的安全保障、优化的用户体验以及对绿色发展的有力推动，正逐渐成为电力行业发展的必然趋势。它不仅为我们的生活带来了诸多便利，更为社会的可持续发展奠定了坚实基础。然而，智慧电力系统的发展离不开我们每一个人的关注与支持。让我们携手共进，积极拥抱这一创新科技，为构建更加美好的智慧用电新时代贡献自己的力量。相信在不久的将来，智慧电力系统将全面融入我们的生活，让我们的生活更加美好、更加绿色、更加智能！

作者介绍：
安跃强，男，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为为智能电网供配电。电话咨询：15000353828（同微信）

审核编辑 黄宇