在全球“双碳”目标加速推进的背景下,零碳园区作为低碳转型的重要载体,正成为城市可持续发展的关键抓手。如何实现能源的高效利用与碳排放的精准管控,仍是园区运营者面临的现实挑战。智慧能源管理系统(EMS)凭借其数据驱动、动态优化和智能调控能力,被广泛视为零碳园区的核心技术支撑。但问题在于:它究竟是实现零碳目标的“必答题”,还是仅仅锦上添花的“加分项”?
从政策与市场双重驱动来看,智慧能源管理系统正逐渐从“可选”走向“刚需”。欧盟“碳边境调节机制”(CBAM)、中国“能耗双控”政策等监管要求,倒逼园区必须建立精细化的能源监测与碳核算体系。而EMS通过实时采集电、气、热等多维数据,结合AI算法优化用能策略,不仅能降低园区综合能耗,还能精准追踪碳排放轨迹,满足政策合规要求。在这一背景下,缺乏智慧化管理的园区可能面临更高的运营成本与政策风险,使EMS从“加分项”转变为“必答题”。
不同园区的发展阶段与资源禀赋,决定了智慧能源管理系统的价值定位存在差异。对于高耗能工业园或新建低碳示范区,EMS是优化能源结构、实现碳中和的核心工具;但对于规模较小或能源结构单一的园区,其初期投入与运维成本可能成为障碍,使智慧化管理暂时停留在“加分项”层面。但长远来看,随着技术进步与规模效应显现,EMS的普及将成为零碳园区的标配,而非选择题。未来,谁能率先完成“数据赋能+智能调控”的深度融合,谁就能在零碳竞赛中占据先机。
一、系统功能
1.分布式光伏解决方案系列根据光伏系统接入配电网的要求,需要10kV电压等级并网的光伏发电系统配置继电保护及安全自动装置,如线路保护、安全自动装置、防孤岛保护(含防逆流)、UPS电源等设备;为满足调度自动化要求,需配置远动系统、对时设备及安全防护装置;为满足系统电量统计,需配置电能计量装置,如关口计量表、并网电能表、自用电计量电能表及采集终端等装置;为满足并网电能质量的要求,需要配置电能质量监测装置;建立整个光伏系统的通信设备,满足系统的互联互通和可管理性。
在电气监控室配置一套分布式光伏监控系统,通过通信管理机及网络交换机实时采集微机保护装置、电能质量监测、计量、远动系统等二次设备数据,实现各区域光伏发电系统全面监控与自动化管理。在监控室配置通信系统、对时系统、远动系统满足系统内部的通信与上级调度需求,配置一套一体化电源系统,为二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源,实现整个光伏系统的安全、稳定运行。
储能能量管理系统是安科瑞专门针对工商业储能电站研制的本地化能量管理系统,可实现了储能电站的数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表、策略管理、历史曲线等功能。其中策略管理,支持多种控制策略选择,包含计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等。该系统不仅可以实现下级各储能单元的统一监控和管理,还可以实现与上级调度系统和云平台的数据通讯与交互,既能接受上级调度指令,又可以满足远程监控与运维,确保储能系统安全、稳定、可靠、经济运行。
系统对电池组性能进行实时监测及历史数据分析、根据分析结果采用智能化的分配策略对电池组进行充放电控制,优化了电池性能,提高电池寿命。
系统利用物联网技术,对汽车充电站、电动自行车充电站及各个充电桩进行不间断数据采集,实时监控充电桩的运行状态,及时发现并处理如充电机过温保护、输入输出过压等故障,并搭配限流式电气防火保护器,对线路中的剩余电流、温度及异常进行预警,当线路发生短路时,自动在150微秒内切断回路,无危险火花产生,起到短路灭弧的作用,及时切除火灾隐患,保障充电安全。
系统提供充电服务,并支持多种支付方式,包括但不限于投币、刷卡以及移动支付(如微信支付等),实现便捷的用户充电体验。对充电过程中的电能消耗进行精细化管理,支持电能统计分析,帮助用户掌握电能消耗情况。系统能够自动报警故障情况,便于快速响应和维护,确保充电设施正常运行。具备财务对账功能,确保财务数据的准确无误。
系统支持有序充电策略调度,实时监控变压器负载和汽车充电桩状态,汽车充电桩动态响应限制功率,从而优化电动汽车充电行为,减少对电网的冲击,并促进新能源的高效利用,解决变压器容量不足的难题。
“光储充”一体化系统是指由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等组成的小型发配用电系统,也称为微电网。一直以来,电动汽车充电站都面临土地资源不足或电网接入的问题。而“光储充”一体化系统的出现,不仅解决了有限的土地及电力容量资源里配电网的问题,还通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡。
储能充电一体化系统由储能系统和充电设施组成,针对区域充电站电力容量不足的痛点,主要用于解决区域充电站的增容扩容难的问题,该系统还能参与电网调峰、削峰填谷等辅助服务,支持短时离网运行,甚至作为能源互联网的的配套设施,支持智能电网、智能充电、智能信息网的三网融合发展。
微电网能量管理系统是安科瑞针对企业微电网专门研发的一款能量管理系统,系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、新能源汽车充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和**控制,满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求,实现不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动,在多种策略控制下,有利于新能源高效利用、资源合理分配以及微电网的安全与稳定,减少电网建设投资,提升企业的能源利用率,降低运行成本,达到节能降耗的目的。
5.中央空调系统解决方案系列
中央空调系统有冷热源系统和空气调节系统(末端风系统)组成。在相同的客观环境下,末端设备的启停数量和风温、风速的设定决定了中央空调系统整体电耗水平。负荷调峰中央空调AI调优结合人工智能算法,实时预测冷/热负荷,及时调整主机运行参数,水泵调控参数、冷却塔风机控制参数,使系统运行效率最优,结合刚性与柔性调控策略,降低电负荷,避免超需量。
系统接入电力监控数据,实时采集变压器负荷数据;各水泵、风机安装变频器,变频器数据接入平台;接入室外温湿度数据;建立冷热源自控系统,实现设备自动运行。接入末端风设备,实现整体调控。利用熵权法确定各指标权重,运用灰色关联分析探究各指标与决策目标之间的关联度,最终根据关联度的大小对方案进行排序,实现对复杂系统的有效评价和决策,再有针对性地通过以下方式进行调整和优化:
Ø 负荷分级:按重要性分为一级和二级,先控二级。
Ø 柔性策略:不以满足舒适度为前提条件,控温、控风;使空调系统处于低负荷状态。
Ø 刚性策略:末端风设备关停、冷源按顺序关停主机及对应辅机。
Ø 逐级恢复:按负荷分级顺序恢复。
Ø 刚柔并济:或设备全开、运行在低负荷状态下;或设备逐级启动、运行在正常负荷状态下。
对企业中各能源进行监测统计,实时统计储能充放电、负荷用能、新能源发电和收益情况,并展示光伏发电趋势、储能放电趋势和用能趋势。
根据能源流向,构建组网拓扑图,实时展示市电、储能的正反向流动情况,光伏、风电正向发电情况,充电桩、负荷的用电情况,并展示各能源趋势图。
对单个企业下各能源进行统计,包括电网、光伏、风电、储能、充电桩、负荷,按照尖峰平谷总统计。
对单个企业下光伏、风电、储能、充电桩产生的收益进行统计。
展示所有分布式光伏站的地理位置,显示整体电站容量,实时发电功率,日月年发电量及其收益。便于用户对电站进行整体分析。如图所示。
l 地图支持放大缩小,响应迅速。
l 支持地图列表切换。
展示辐照度,环境温湿度,风速,日月年发电量,功率曲线,逆变器参数。帮助用户了解当前站点的基本信息和运行状态。如图所示。
l 实时显示逆变器发电功率。
l 支持显示光伏站运行效率
监视单台逆变器运行状态,发电量,展示交流侧和直流侧实时数据。如图所示。
l 电力数据实时刷新,响应迅速。