一. “零碳”園區建設的背景
在國家“雙碳”政策推動下,“十四五”時期,各地陸續探索建立低碳園區。我國和省級開發區有2543家,超過80%的工業企業已集中在園區,園區工業總產值平均占到全國的50%,二氧化碳排放量占全國的31%。截至目前,江蘇、廣東、四川等20余省份已發布專項政策,通過財政補貼、土地優惠、碳配額激勵等措施推動園區低碳轉型。
從落地個零碳產業園到發布1個零碳產業園的地方標準,從以資源驅動到以創新驅動,在內蒙古自治區,鄂爾多斯零碳產業園正在為全球零碳新工業基地“打樣”。
在2025年各地會中,不少省份將建設零碳園區納入發展規劃。據媒體不全統計,廣東省、福建省、廣西壯族自治區等提出“建立一批零碳園區”,山西省提出“探索創建零碳產業示范區”,貴州省提出“探索建設低碳零碳工業園區”,內蒙古自治區提出“推動2.0版零碳園區建設”。還有一些地方提出更具體的目標,重慶市要“開展近零碳園區建設17個”,海南省提出“博鰲近零碳示范區減碳96.2%”。
二. “零碳”園區建設的困境
我國的零碳園區建立仍處于起步階段。在零碳園區試點探索過程中,隨著工作的持續推進,一系列現實問題也需要解決。
此前,綠色園區、生態工業園區、低碳工業園區、近零碳園區、零碳智慧園區等新概念和模式層出不窮。如何更好地理解零碳園區?陳呂軍認為零碳園區是在碳達峰碳中和新形勢下,以碳排放總量和強度控制為突出導向,以產業低碳化、低碳產業化為發展方向,以能源清潔低碳轉型為核心,以技術研發應用為支撐安科瑞王金晶,通過調結構、推技術、強管理等各種手段的有效組合,最終實現園區碳排放逐漸趨近于零的工業園區。
二. “零碳”園區建設的突破的重點
建立零碳園區,重要的是如何破“能源轉型”的局。“能源與零碳怎么融合?新能源和傳統能源對零碳園區有什么作用?”陳呂軍認為園區是能源消耗的大戶,“雙碳”目標實現關鍵在于能源轉型,隨著我國電源結構中新能源占比持續加大,新型電力系統的升級與建設迫在眉睫。對此有關負責同志表示,要統籌新能源就地消納和外送通道建設,多措并舉提高電網接納能力,支持發展“綠電直供”模式,加快微電網、源網荷儲一體化項目建設。
三. “零碳”園區建設的可行路徑
陳探索建立一批零碳園區,必須抓住關鍵堵點。在著力夯實基礎工作的同時,應該分產業、分地域、分規模等選擇代表性園區開展先行先試,鼓勵東西部園區合作,以技術創新和場景應用雙輪驅動,促進園區零碳技術開發與場景應用。
所以他建議①是加強工業園區物質流、能量流精細化數字化管理。運用大數據、區塊鏈、工業互聯網標識解析技術,能量流相關數據的監測、采集、存儲、核算和校驗可靠性與即時性,園區碳核算因子與全國碳排放權交易市場、平臺數據互校互補,強化監測、計量和統計技術在產園區碳核算工作中的應用。②是建立統一規范的工業園區碳核算方法體系,即“一芯四核”互饋式碳核算方法體系。③是加快制定零碳園區統計、核算、報告、核查標準體系。④是典型園區先行先試,“一園一策”制定零碳技術路徑。基于園區的主導產業、資源稟賦、區位特點等,依據資源能源稟賦區分為高碳與低碳、資源型與科創型等類別,提高針對性。
四. 安科瑞智慧園區解決方案
AcrelEMS-Zone園區能源管理系統,集園區的電力監控、電能質量監測與治理、電氣安全預警、能耗分析、照明控制、新能源使用、能源收費以及設備運維等功能于一體,通過一套系統對園區的能源進行統一監控、統一運維和調度,系統可以通過WEB和手機APP訪問,并可以把數據分享給智慧園區平臺,實現整個園區的智慧運行。
4.1 解決方案的特點
范圍更廣:采集控制對象范圍更廣、規模更大,各類系統進行融合、統一;統籌采集控制裝置的管理,優化配置策略,提升采集控制有效性。
環節更多:源網荷儲充各環節緊密銜接。
隨機性更高:電源側和負荷側均呈現強隨機性,對電力系統安全穩定運行提出更高要求。
多元化服務:用能安全監控、用能流向查看、用能數據分析、節能方案控制、智慧園區大平臺對接服務。
4.2 組網結構圖
4.3 功能模塊
電力監控:
園區中心變電站、企業變電所、箱變、充電站等配電系統運行狀態監測,柴油發電機、UPS系統異常預警。 電氣安全:
采集電氣接電溫度以及線路漏電數據后在系統提供異常報警,幫助管理者分析建筑用電安全隱患,消除消防風險。 監測和改善電能質量:
”監測園區各變電所主要回路電能質量,分析電能質量對園區潛在的影響,并給出電能質量治理方案。 新能源管理:
幫助園區合理配置新能源,通過光伏、儲能系統改善機場用電結構,降低園區用電成本,同時實現新能源汽車充電樁的運營管理,提升園區招商競爭力。 能耗分析:
對園區企業、能源站和建筑能耗數據進行分類分項統計:采集電、水、氣、冷熱量等能源數據,顯示能源流向。 能源計費:
園區能源供應和使用之間的收支平衡以及能源計費,并通過算法幫助管理者合理分攤園區公共用能,保障收支平衡,避免呆賬壞賬。 智能照明控制:
合理使用照明控制系統,在提升人員的體驗情況下大程度使用自然光照明,通過感應控制做到人來燈亮,人走燈滅。 設備運維:
任務管理、巡檢記錄、缺陷記錄、消警記錄、搶修記錄、通知工單。
五. 平臺各子系統功能
5.1 電力監控-園區
保障園區變電站、配電房的可靠運行,是保障園區可靠供電的核心,需要對變電所實現不間斷監控。安科瑞王金晶
對110kV至0.4kV變配電涉及的變壓器、開關、無功補償柜、直流屏、母排及電纜等配電相關設備的電氣參數、狀態、溫度進行實時監測,及時發出故障報警信息; 實時監測開關柜內路斷路器、手車、隔離開關、負荷開關、地刀開關的分合狀態,斷路器彈簧儲能狀態及遠方就地控制狀態; 實現對變電所溫濕度、水浸、煙感、門磁、空調等環境量的監視和控制,保證變配電環境符合設備運行要求; 當出現電力故障時,發出報警信號,自動、迅速、有選擇的將故障元件從電力系統中切除,保護一次設備,防止事故擴散,迅速恢復供電,并可記錄故障波形,供后續進行故障分析
電力監控 電力監控拓撲圖
變電站綜合自動化子系統圖(110KV、35KV)
綜自系統二次組屏
35/10k變電站一次系統圖
0.4kV配電系統一次系統圖
5.2 電氣安全-園區
AcrelEMS能方便的接入電氣火災監控系統、消防設備電源監控系統、防火門監控系統、消防應急照明和疏散指示系統,各子系統按照國家標準建設,子系統調試記錄、拓撲結構、運行記錄、故障報警自動上傳至平臺,通過平臺實現對涉及電氣安全和消防的子系統進行集中監控、統一管理。
5.3 能效分析-園區
搭建園區計量體系,計算產品單耗、班組能耗等等;
根據用能單位類型進行分類計量;安科瑞王金晶
根據次級用能單位進行分區域或分時段采集用能數據;
根據重要用能設備進行重點用能設備能效分析,挖掘節能潛力。
5.4 智能照明控制-園區
中央控制:通過上位機集中控制
區域控制:區域照明一鍵開關
感應控制:紅外/光照度/雷達/微動感應
定時控制:設定時間自動開關
聯動控制:接受外部條件聯動控制
場景控制:預先設置不同場景進行切換
5.5 光伏、儲能、充電樁-園區
安科瑞微電網系統解決方案涵蓋工商業分布式光伏發電系統、分布式儲能系統、戶用光儲系統、充電樁運營管理系統等。
通過控制、計量、通信等技術,結合光功率預測、負荷預測等算法,將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起;平臺根據*新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況,靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、逆變器等系統與設備,保證企業微電網始終安全、可靠、節約、高效、經濟、低碳的運行。
分布式儲能結構圖
5.6 智慧能源策略介紹
智慧能源管理平臺是一種集成了現代信息技術(如物聯網IoT、大數據、云計算和人工智能AI)的系統,用于監測、控制和優化能源使用,以提高效率并減少浪費。
協調控制功能有:
削峰填谷:
配合儲能設備、低充高放優化用能成本; 有序充電:
根據變壓器容量、電價進行引導,利用技術進行協調充電功率,降低運營成本; 需量控制:
能量儲存、充放電功率跟蹤,防止增加基礎電費; 需求響應:
基于激勵、電價需求響應,以經濟利益驅動用戶參與。
融合策略:
(融合新能源消納、計劃曲線、防逆流)光伏高發優先供給負荷,負荷消納不了,給儲能充電,儲能充滿則反向送給電網(或限功率);光伏不足,優先儲能進行補充;儲能不足再由市電供電。 防逆流:
針對自發自用的新能源系統,防止系統電力反送上網,避免考核、罰款;安科瑞王金晶 柔性擴容:
短期用電功率大于變壓器容量時,儲能快速放電,滿足負載用能要求;
5.7 微電網智慧能源平臺-能源流大屏展示
六. 子系統功能界面
*電力監控
*能耗分析
*電氣安全
*預付費管理(綜合計費管理)
*智能照明
*分布式光伏
*有序充電
*環境監測
*電能質量監測治理
*平臺告警信息
*手機APP
*3D可視化
七. 總結
在 “雙碳” 戰略驅動下,我國零碳園區建設進入加速期,20 余省份出臺專項政策,多地將零碳園區納入發展規劃。然而,行業仍處于起步階段,面臨碳排放統計核算體系不健全、轉型思路與配套政策缺失等困境。突破的關鍵在于推進能源轉型,通過優化電源結構、建設新型電力系統、發展 “綠電直供” 及源網荷儲一體化項目實現零碳目標。對此,專家提出從數字化管理、統一核算體系、標準制定及 “一園一策” 試點等路徑推動建設。
安科瑞 AcrelEMS-Zone 園區能源管理系統,集成電力監控、電氣安全、新能源管理等功能,具備廣域覆蓋、多環節協同、智能調控等優勢,可實現園區能源統一監控、運維與調度,助力零碳園區破解能源管理難題,提升能源利用效率,推動低碳轉型從規劃邁向實踐。
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