摘要：在全球積極應(yīng)對(duì)氣候變化、我國(guó)大力推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的背景下，園區(qū)作為經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要載體，其綠色低碳轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。安科瑞能碳園區(qū)智慧解決方案，憑借先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)與創(chuàng)新理念，實(shí)現(xiàn)從能源監(jiān)測(cè)到碳核算的全流程數(shù)字化管控，為園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。本文詳細(xì)闡述該解決方案的架構(gòu)、核心功能、應(yīng)用案例及未來(lái)展望，旨在展示其在推動(dòng)園區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型中的顯著優(yōu)勢(shì)與巨大潛力。
一、引言
隨著環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，“雙碳” 目標(biāo)已成為全球共識(shí)。園區(qū)作為產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，能源消耗和碳排放總量較大。傳統(tǒng)的能源管理和碳排放核算方式存在諸多不足，如數(shù)據(jù)采集不全面、不準(zhǔn)確，能源調(diào)度缺乏實(shí)時(shí)性和科學(xué)性，碳核算過(guò)程繁瑣且易出錯(cuò)等，難以滿(mǎn)足當(dāng)前綠色低碳發(fā)展的需求。在此背景下，安科瑞能碳園區(qū)智慧解決方案應(yīng)運(yùn)而生，致力于通過(guò)數(shù)字化手段，打通能源與碳管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，助力園區(qū)實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。
二、安科瑞能碳園區(qū)智慧解決方案架構(gòu)
2.1 終端感知層
該層由各類(lèi)智能設(shè)備組成，是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。其中，智能電表、水表、氣表等能源計(jì)量?jī)x表，能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)采集園區(qū)內(nèi)的電、水、氣等能源消耗數(shù)據(jù)。例如，安科瑞的 AEM96 三相多功能碳電表，不僅能進(jìn)行三相電力參數(shù)測(cè)量和分時(shí)電能計(jì)量，還集成了碳排放統(tǒng)計(jì)功能，可依據(jù)不同使用工況的電碳折算因子，實(shí)時(shí)計(jì)算并展示企業(yè)生產(chǎn)用電帶來(lái)的碳排放量，其內(nèi)置 12 組碳排放值及對(duì)應(yīng)的碳排放因子，可適應(yīng)不同區(qū)域、工況場(chǎng)景 。
2.2 邊緣計(jì)算層
邊緣計(jì)算層起到數(shù)據(jù)匯聚與初步處理的作用。智能網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)收集終端感知層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)以統(tǒng)一格式傳輸至上層平臺(tái)。同時(shí)，邊緣控制器可根據(jù)預(yù)設(shè)策略，對(duì)本地設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。比如，在分布式光伏系統(tǒng)中，當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓異?；虺霈F(xiàn)孤島效應(yīng)時(shí)，邊緣控制器可迅速觸發(fā)防孤島保護(hù)裝置（如 AM5SE - IS），確保光伏電站安全運(yùn)行，符合《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等相關(guān)規(guī)范 。此外，邊緣計(jì)算還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步篩選與分析，減輕云端數(shù)據(jù)處理壓力，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。
2.3 云平臺(tái)層
云平臺(tái)層是整個(gè)解決方案的核心大腦。安科瑞的 AcrelEMS3.0 智慧能源管理平臺(tái)，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析與決策支持功能。它能夠?qū)?lái)自邊緣計(jì)算層的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)與碳數(shù)據(jù)的融合分析。平臺(tái)通過(guò)構(gòu)建能源模型和碳核算模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)、部門(mén)及區(qū)域的能源消耗與碳排放情況，生成月度、年度報(bào)告以及碳盤(pán)查報(bào)告。同時(shí)，利用人工智能算法，對(duì)光伏出力、負(fù)荷需求等進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，為能源調(diào)度與碳減排策略制定提供科學(xué)依據(jù) 。
三、核心功能
數(shù)字化展示
通過(guò)展示大屏實(shí)時(shí)顯示市電、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁以及其它負(fù)荷數(shù)據(jù)，快速了解能源運(yùn)行情況。
優(yōu)化控制
直觀(guān)顯示能源生產(chǎn)及流向，包括各種能源的生產(chǎn)及消耗過(guò)程，通過(guò)優(yōu)化控制提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統(tǒng)出力，并顯示優(yōu)化前和優(yōu)化后能源曲線(xiàn)對(duì)比等。
智能預(yù)測(cè)
結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)對(duì)光伏、風(fēng)力發(fā)電功率和負(fù)荷功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，并與實(shí)際功率進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷控制實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，降低需量和用電成本。
能耗分析
采集企業(yè)電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質(zhì)消耗量，進(jìn)行同環(huán)比比較，顯示能源流向，能耗對(duì)標(biāo)，并折算標(biāo)煤或碳排放等。
有序充電
系統(tǒng)支持接入交直流充電樁，并根據(jù)企業(yè)負(fù)荷和變壓器容量，并和變壓器負(fù)荷率進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，引導(dǎo)用戶(hù)有序充電，保障企業(yè)微電網(wǎng)運(yùn)行安全。
運(yùn)維巡檢
系統(tǒng)支持任務(wù)管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過(guò)北斗定位跟蹤運(yùn)維人員軌跡，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維流程閉環(huán)管理。
四、應(yīng)用案例
某化工園區(qū)引入安科瑞能碳園區(qū)智慧解決方案后，實(shí)現(xiàn)了能源與碳管理的全面升級(jí)。在能源監(jiān)測(cè)方面，通過(guò)部署智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，園區(qū)對(duì) 30 家企業(yè)的用電、用熱、燃料消耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)采集覆蓋率從原來(lái)的 40% 提升至 100%，且數(shù)據(jù)誤差率控制在 3% 以?xún)?nèi) 。在能源調(diào)度優(yōu)化上，系統(tǒng)根據(jù)光伏電站出力與企業(yè)用電負(fù)荷的變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整儲(chǔ)能系統(tǒng)充放策略，使園區(qū)外購(gòu)火電比例降低 15%，年減少碳排放 8000 噸以上。同時(shí)，方案通過(guò)分析企業(yè)的能效數(shù)據(jù)，識(shí)別出 5 個(gè)余熱回收潛力點(diǎn)，并推動(dòng)建設(shè)余熱利用項(xiàng)目，每年可回收利用余熱折合標(biāo)準(zhǔn)煤 2000 噸，新增經(jīng)濟(jì)效益 120 萬(wàn)元。在碳管理方面，系統(tǒng)自動(dòng)生成的碳排放報(bào)告通過(guò)了第三方機(jī)構(gòu)審核，為園區(qū)參與碳排放權(quán)交易奠定了基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)每年可通過(guò)碳資產(chǎn)變現(xiàn)增加收入 50 萬(wàn)元。
五、結(jié)論與展望
安科瑞能碳園區(qū)智慧解決方案，通過(guò)構(gòu)建 “云 - 邊 - 端” 一體化技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了從能源監(jiān)測(cè)到碳核算的全流程數(shù)字化管控，在多個(gè)園區(qū)的應(yīng)用中取得了顯著的節(jié)能降碳效果與經(jīng)濟(jì)效益，有效解決了傳統(tǒng)園區(qū)能源管理與碳管理的痛點(diǎn)問(wèn)題，為園區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了切實(shí)可行的路徑。