在新能源革命与交通强国战略的双重驱动下,高速公路作为国家综合交通运输体系的核心枢纽,正面临着能源结构转型与服务功能升级的迫切需求。随着电动汽车保有量的爆发式增长,高速公路服务区充电设施的供需矛盾日益凸显——高峰时段充电桩“一桩难求”、电网负荷骤增导致的供电不稳定,以及传统电力依赖化石能源带来的碳排放压力,共同构成了制约行业发展的瓶颈。如何在保障充电服务可靠性的实现能源利用的高效化、低碳化,成为高速公路运营管理领域亟待破解的关键课题。
光伏发电与储能技术的成熟,为破解这一难题提供了全新思路。高速公路服务区广阔的屋顶、停车场棚等空间,具备规模化发展分布式光伏的天然优势;而储能系统则能有效平抑光伏出力波动、缓解电网峰谷压力,为充电设施提供稳定的电力支撑。光伏、储能、充电负荷与电网之间的多能流交互极具复杂性,单纯的设备叠加难以发挥协同效益,反而可能因调度失衡导致能源浪费、系统损耗增加等问题。构建一套能够实现多要素精准协同的智能管理系统,成为释放光储充一体化价值的核心前提。
传统的能源管理模式往往局限于单一设备控制或局部负荷调节,难以适应高速公路场景下“时空分布分散、负荷波动剧烈、多主体利益交织”的特点。例如,光伏出力的随机性可能导致充电设施供电不稳定,储能容量配置不合理则会造成投资浪费或应急能力不足,而缺乏与电网调度的联动机制,又可能引发用电安全风险。这些痛点深刻表明,高速公路光储充系统的高效运行,迫切需要一套集实时监测、智能决策、动态调控于一体的协调控制管理方案——这正是我们深耕行业需求、融合前沿技术所打造的核心解决方案。
一、技术架构:构建能源管理的数字神经中枢
EMS3.0 采用 “云 - 边 - 端” 三层协同架构,实现从设备感知到全局决策的无缝衔接:
终端层:部署具备边缘计算能力的智能采集终端,支持 15 种工业协议解析,实时捕获光伏逆变器、储能 PCS、充电桩等设备的 32 项关键参数,采样频率达 10ms 级,为河南某服务区实现 98% 的设备状态感知覆盖率。
边缘层:搭载工业级智能控制器,集成负荷预测、发电预测、故障预判的 “三预” AI 模型,结合节假日车流数据与气象预测,光伏出力模拟精度达 92%,充电桩负荷预测误差率控制在 5% 以内。
云端层:基于动态能源管理平台,对接全国分时电价数据库与虚拟电厂接口,实现跨服务区能源协同调度,在江苏某项目中通过 “谷充峰放” 策略,单站年电费节约超 50 万元。
二、核心功能:直击痛点的五大突破能力
1.光储充协同调度系统
通过自适应控制算法实现光伏、储能、充电负荷的动态平衡,将光伏消纳率从 45% 提升至 82%(河南案例)。采用 “储能 + SVG” 组合方案,实时调节无功补偿量,电压偏差控制在 ±5% 以内,解决分布式电源接入导致的电网波动问题。
2.智能充电负荷管理
基于车流预测与变压器负载监测,自动分配充电桩功率,避免过载跳闸。某服务区应用后,充电桩故障率从 15% 降至 5%,单台车充电成本降低 40%,日均服务能力提升至 100 台次以上。
3.动态电价响应引擎
内置各省分时电价模型,自动执行 “低价储电 - 高价放电” 策略。江苏服务区案例显示,通过深谷时段储能充电、高峰时段辅助供电,综合用电成本降低 35%,年收益增加超 50 万元。
4.多能互补应急保障
支持 “光伏 + 储能 + 柴发” 离网模式,在电网故障时 10ms 内切换供电,偏远山区服务区供电可靠性提升至 99%。陕西某项目省去变压器扩容投资 120 万元,离网状态下持续供电能力达 72 小时。
5.碳电融合管理平台
集成 ISO 14064 碳排放核算模块,自动生成绿电证书与碳足迹报告。某园区案例中,碳排放强度下降 50%,通过碳配额交易年均增收 80-150 万元,助力政策合规与收益增值。
三、技术优势:四大维度构筑竞争壁垒
1.全栈式兼容性
支持 10 余种品牌设备接入(华为、阳光电源等),兼容 Modbus、IEC 61850 等协议,广西浦北高速 3.31MW 光伏电站实现即插即用,部署周期缩短 40%。
2.AI 自进化算法
基于千万级数据训练的负荷预测模型,随运行时间精度持续提升,某项目预测误差从初期 8% 降至稳定期 3%,适应复杂车流与气象变化。
3.零代码组态平台
提供可视化拖拽式配置界面,非专业人员可完成 80% 的参数设置,运维效率提升 60%,单站年度维护成本降低 20 万元。
4.虚拟电厂聚合能力
具备负荷聚合与调峰响应功能,某虚拟电厂试点中,10 个服务区聚合资源实现 2 万千瓦调峰能力,响应速度达毫秒级,单次调峰收益超 3 万元。
四、硬件配套产品:
五、场景实践:从成本中心到收益枢纽的转型
江苏某服务区:1.2MW 光伏 + 500kWh 储能系统,通过动态电价响应,年电费节省 52 万元,余电上网增收 18 万元,投资回收期缩短至 5.8 年。
河南山区高速:离网模式下 “光伏 + 储能” 保障 90% 用电自给,用电成本从 1.2 元 /kWh 降至 0.5 元 /kWh,年节省 36 万元。
京港澳高速集群:10 个服务区集群化管理,通过虚拟电厂参与调峰,年额外收益超 120 万元,碳排放总量下降 45%。
面对高速公路能源管理的多重挑战,安科瑞 EMS3.0 以 “问题导向 + 技术突破” 双轮驱动,通过五大核心功能与四大技术优势,将分散的能源资源转化为协同运转的智慧生态系统。从破解光伏弃光、充电拥堵等现实难题,到创造电费节约、碳交易收益等新增价值,EMS3.0 不仅是能源管理工具,更成为高速公路运营的 “利润增长器” 与 “碳中和加速器”,为交通基础设施绿色转型提供可复制的全景解决方案。