安科瑞 劉芳 18860995107

在 “雙碳” 目標(biāo)持續(xù)推進(jìn)的大背景下，園區(qū)向零碳轉(zhuǎn)型已成為工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域發(fā)展的必然要求。如今，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，光儲充一體化微電網(wǎng)成為了園區(qū)實現(xiàn)零碳轉(zhuǎn)型的有力手段。并且，光伏、儲能等相關(guān)成本的進(jìn)一步降低，也讓更多園區(qū)企業(yè)紛紛踏上借助微電網(wǎng)實現(xiàn) “零碳” 的道路，使其從起初僅有的 “示范項目”，逐漸向 “規(guī)范化落地” 方向拓展。

一、光儲充微電網(wǎng)為園區(qū) “零碳” 轉(zhuǎn)型注入動力

1. 政策引導(dǎo)助力發(fā)展

國家及地方各級政府紛紛出臺政策，積極推廣零碳園區(qū)建設(shè)。例如，近日國家發(fā)改委等三部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于開展零碳園區(qū)建設(shè)的通知》中明確指出，要加快園區(qū)用能結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，根據(jù)不同地區(qū)的實際情況，發(fā)展綠電直連、新能源就近接入增量配電網(wǎng)等綠色電力直接供應(yīng)模式；大力推進(jìn)園區(qū)節(jié)能降碳工作，探索綠色低碳技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合的機(jī)制，推動新建建筑按照超低能耗建筑、近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和建造。

再如，江蘇市監(jiān)局在 6 月發(fā)布的《零碳園區(qū)建設(shè)指南》公示中提到，園區(qū)應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃零碳轉(zhuǎn)型工作，提高能源資源利用效率，推動能源結(jié)構(gòu)向清潔化轉(zhuǎn)型。同時，要促進(jìn)微電網(wǎng)與主網(wǎng)協(xié)同發(fā)展，加快園區(qū)微電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化進(jìn)程，推動新能源、負(fù)荷和儲能合理接入微電網(wǎng)，促進(jìn)園區(qū)新能源、負(fù)荷、儲能的聚合與調(diào)控。

2. 光儲充微電網(wǎng)成本降低

根據(jù)水電水利規(guī)劃設(shè)計總院發(fā)布的《中國可再生能源工程造價管理報告 2024 年度》顯示，2024 年由于組件價格持續(xù)下降，光伏電站項目平均單位千瓦總投資約為 3450 元 /kW，較 2023 年下降約 11.5%。預(yù)計在 “十五五” 期間，集中式光伏電站項目的平價造價水平將達(dá)到 2300-2800 元 /kW。

鋰電池儲能系統(tǒng)的造價也有顯著下降，從 2018 年的 2 元 / Wh 降至 2024 年的約 1 元 / Wh，這使得回本周期明顯縮短。

3. 技術(shù)日趨成熟，效率穩(wěn)步提升

與傳統(tǒng)園區(qū)企業(yè)的光伏建設(shè)相比，經(jīng)過技術(shù)升級后，光儲一體化與充電樁共同接入智慧調(diào)度管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠依據(jù)各項數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，對發(fā)電、儲能以及綠電的使用進(jìn)行合理的分配，從而增加年省能源費用，綜合能效可達(dá)到 80% 以上。

二、光儲充 “3+1” 架構(gòu)的獨特優(yōu)勢

現(xiàn)代光儲充一體化微電網(wǎng)的主要優(yōu)勢在于，將光伏發(fā)電、儲能、智能充電樁三大系統(tǒng)同步接入綜合能源智慧管理系統(tǒng)，實現(xiàn)園區(qū)復(fù)雜多樣用能的協(xié)同和智慧運行，使 “3+1” 的整體效果遠(yuǎn)超簡單的 4 個部分相加。

1. 光伏發(fā)電

光伏發(fā)電的建設(shè)需要與不同的園區(qū)場景相適配。比如，在普通屋頂、車棚等固定位置可安裝單晶硅 PERC 組件；若受到承重限制，則可安裝柔性薄膜組件等。同時，還需結(jié)合園區(qū)的日用電量、當(dāng)?shù)氐挠行Ч庹招r數(shù)等數(shù)據(jù)，計算出光伏自發(fā)自用、余電上網(wǎng)或補(bǔ)充儲能等所需的裝機(jī)容量大小。因為裝機(jī)容量過大或過小，都會對回本周期產(chǎn)生影響。

2. 儲能系統(tǒng)

儲能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中具有多種用途，可作為峰谷套利、電力交易、日間平滑光伏波動、應(yīng)急備電等場景的設(shè)備工具。其具體的運行方式，需要智慧管控系統(tǒng)結(jié)合多端設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和智能調(diào)配。

3. 智能充電樁

目前，國家正大力推廣 V2G 模式。在停車場安裝帶有光伏板的智能充電樁，能夠在電價高峰時向電網(wǎng)放電以獲取收益，還可以根據(jù)光伏、儲能的狀態(tài)動態(tài)調(diào)整充電功率。

4. 綜合能源智慧管控系統(tǒng)

綜合能源智慧管控系統(tǒng)接入了各用能設(shè)備、光伏、儲能及充電樁運行的實時數(shù)據(jù)反饋，再結(jié)合電網(wǎng)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等，通過 AI 人工智能及模型算法進(jìn)行分析，能夠提前預(yù)測光伏出力曲線，動態(tài)優(yōu)化 “光伏—儲能—充電—電網(wǎng)” 的能量流，同時動態(tài)參與峰谷套利、電力市場交易、需求響應(yīng)等收益方式。

除了 “3+1” 架構(gòu)，在當(dāng)前技術(shù)可實現(xiàn)的前提下，還可以通過光伏制氫來解決長周期儲能問題；通過虛擬電廠聚合多個園區(qū)微電網(wǎng)共同參與電力市場交易等。這些豐富多樣的途徑，都能推動園區(qū)向零碳目標(biāo)邁進(jìn)，既符合 “雙碳” 目標(biāo)的要求，又拓展了多種收益渠道。

三、安科瑞能為零碳園區(qū)建設(shè)提供哪些方案

安科瑞作為專業(yè)的智慧能源管理解決方案提供商，能為零碳園區(qū)建設(shè)提供包括碳計量電表、分布式光伏、分布式儲能、電動車有序充電以及園區(qū)智慧能源管理平臺等解決方案，為零碳園區(qū)的建設(shè)提供“云-邊-端”一體化解決方案，利用“云邊協(xié)同”智慧策略幫助園區(qū)充分利用好新能源，明確降碳成本效益路線圖。

2.1 分布式光伏解決方案

著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展以及國能發(fā)新能規(guī)〔2025〕7號文、發(fā)改價格〔2025〕136號文相繼出臺，分布式光伏建設(shè)越來越需要面臨并網(wǎng)、運行安全和能量管理方面的問題，并不是建了就能用。供電部門對于分布式光伏電站并網(wǎng)保護(hù)、穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信均有要求。

圖2 分布式光伏建設(shè)系統(tǒng)圖

①根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》和《電能質(zhì)量管理辦法（暫行）》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量；

②根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》并網(wǎng)點安裝防孤島保護(hù)裝置，防止光伏電站孤島運行；

③并網(wǎng)點安裝國網(wǎng)電能計量表和遠(yuǎn)動裝置用于上傳光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù)，由當(dāng)?shù)毓╇姴块T確定；

④對于自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)系統(tǒng)，公共連接點處還需要配置防逆流保護(hù)裝置，動作與切除或調(diào)節(jié)光伏逆變器，根據(jù)要求可使用不同的控制策略。

⑤配置國網(wǎng)縱向加密認(rèn)證裝置、正/反向隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置、遠(yuǎn)動網(wǎng)關(guān)等，按照電網(wǎng)要求的數(shù)據(jù)格式和安全要求接受電網(wǎng)調(diào)度；

⑥光伏監(jiān)控系統(tǒng)需采集站內(nèi)逆變器、箱變、保護(hù)測控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置、防孤島保護(hù)、電能計量等數(shù)據(jù)，在本地工作站實時監(jiān)控，還需要把數(shù)據(jù)上傳給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，接受電網(wǎng)調(diào)度；

⑦根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T需要配置光功率預(yù)測系統(tǒng)、AGC/AVC系統(tǒng)、微機(jī)防誤系統(tǒng)、“四可”系統(tǒng)等，數(shù)據(jù)上傳調(diào)度系統(tǒng)。

分布式光伏建設(shè)相關(guān)二次設(shè)備：

2.2 分布式儲能解決方案

儲能系統(tǒng)作為光伏發(fā)電蓄水池和中轉(zhuǎn)站，在消納光伏發(fā)電過程中起著很重要的作用，在零碳園區(qū)建設(shè)中必不可少。

按照GB/T 36547-2018《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求，儲能系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)配置要求：儲能電站并網(wǎng)點配置AM5-IS防孤島保護(hù)，非計劃孤島時應(yīng)在2s動作，將儲能電站與電網(wǎng)斷開。

關(guān)于儲能系統(tǒng)計量點的設(shè)置：如果儲能系統(tǒng)接入園區(qū)內(nèi)部電網(wǎng)，計量點設(shè)置在并網(wǎng)點。

儲能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測功能，當(dāng)儲能單元絕緣低時應(yīng)能發(fā)出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，如果BMS或者PCS不具備絕緣監(jiān)測功能可單獨配置直流絕緣監(jiān)測裝置。

通過10kV接入公用電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)電能質(zhì)量宜滿足GB/T19862要求的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，當(dāng)儲能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不滿足要求時，配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測并網(wǎng)點電能質(zhì)量。

圖3 儲能系統(tǒng)圖

儲能系統(tǒng)二次設(shè)備選型：

2.3 有序充電解決方案

以電代油、以電代氣是零碳園區(qū)能源轉(zhuǎn)型中一個必不可少的過程，為新能源車補(bǔ)充能源的充換電站也是必配設(shè)施。安科瑞有序充電系統(tǒng)基于預(yù)測算法，可以實現(xiàn)對企業(yè)變壓器負(fù)荷率、光伏發(fā)電和充電負(fù)荷需求預(yù)測結(jié)合充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高光伏發(fā)電消納，提升園區(qū)微電網(wǎng)的運行可靠性，降低充電成本。

圖4 有序充電系統(tǒng)圖

有序充電系統(tǒng)設(shè)備選型方案：

四、AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺

在零碳或近零碳園區(qū)建設(shè)中，“光伏+儲能+充電”組合必不可少的被應(yīng)用到園區(qū)電網(wǎng)之中。隨著新能源占比增加，園區(qū)的管理需要依靠智慧能源管理平臺來實現(xiàn)碳資產(chǎn)管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析、設(shè)備運維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區(qū)有效的管理能源，其功能包括：

①綜合監(jiān)控：實現(xiàn)園區(qū)變電站、光伏、儲能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統(tǒng)計等功能；

②智能控制：協(xié)同光伏、儲能、負(fù)載等多種能源主體，動態(tài)規(guī)劃智能策略，實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等；

③能源分析：具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行分析、多維度電量分析，并進(jìn)行日、月、年能源報表統(tǒng)計；

④碳資產(chǎn)管理：企業(yè)碳資產(chǎn)管理功能，包括碳盤查清冊、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報告、碳交易記錄等等。

⑤功率預(yù)測：以歷史光伏輸出功率和歷史數(shù)值天氣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電單元的地理位置，采用深度學(xué)習(xí)算法建立預(yù)測模型庫，實現(xiàn)光伏發(fā)電的短時和超短時功率預(yù)測，并經(jīng)進(jìn)行誤差分析；同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷，基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測負(fù)荷功率曲線。

⑥優(yōu)化調(diào)度：根據(jù)分布式能源發(fā)電預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，并結(jié)合分時電價、電網(wǎng)交互功率及儲能約束條件等因素，以用電成本低為目標(biāo)，建立優(yōu)化模型，采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運行功率計劃，系統(tǒng)通過將功率計劃進(jìn)行分解，實現(xiàn)對光伏、儲能、充電樁的優(yōu)化控制。

圖7 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺