1 政策背景與需求分析

為積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和目標，加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，2025年7月，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開展零碳園區(qū)建設的通知》（發(fā)改環(huán)資〔2025〕910號）。該政策文件明確要求支持有條件的地區(qū)率先建成一批零碳園區(qū)，逐步完善相關(guān)規(guī)劃設計、技術(shù)裝備、商業(yè)模式和管理規(guī)范，有計劃、分步驟推進各類園區(qū)低碳化零碳化改造。此舉旨在助力園區(qū)和企業(yè)減碳增效，為實現(xiàn)碳達峰碳中和目標提供堅實有力支撐。

安科瑞崔怡蒙 152-167-512-08

國家零碳園區(qū)政策提出了八大重點任務，涵蓋了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、節(jié)能降碳、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、資源集約利用、基礎設施升級、技術(shù)應用創(chuàng)新、能碳管理能力提升及改革創(chuàng)新支持等方面。具體指標要求包括：園區(qū)可再生能源占比不低于80%，實現(xiàn)100%綠電消納；單位產(chǎn)值碳強度下降30%以上；綜合能源利用效率達到85%以上；并需滿足《電化學儲能電站安全規(guī)程》《近零碳排放區(qū)試點建設指南》等安全標準。

表：國家零碳園區(qū)政策主要內(nèi)容

領域 核心要求 具體指標

能源結(jié)構(gòu) 可再生能源占比 ≥80%

綠電消納 全量消納能力 100%

碳效管理 單位產(chǎn)值碳強度下降 ≥30%

能效優(yōu)化 綜合能源利用效率 ≥85%

安全合規(guī) 符合多項標準 《電化學儲能電站安全規(guī)程》等

然而，園區(qū)在零碳化轉(zhuǎn)型過程中面臨多重挑戰(zhàn)：

綠電消納難題：光伏發(fā)電存在明顯的"午剩夜缺"現(xiàn)象，自用率不足50%，余電上網(wǎng)導致綜合用電成本不降反升。

儲能經(jīng)濟性低下：用戶側(cè)配儲初始投資高，傳統(tǒng)策略下日均充放不足1次，回本周期超過5年。

調(diào)度效率低：分布式電源、負荷與儲能"各自為戰(zhàn)"，虛擬電廠聚合能力不足，難以滿足電網(wǎng)20萬千瓦可調(diào)能力要求。

碳排管理粗放：傳統(tǒng)碳核算方法時效性差、精度低，難以滿足碳交易市場對數(shù)據(jù)準確性的要求。

針對上述痛點，安科瑞電氣股份有限公司推出了AcrelEMS 3.0智慧能源管理系統(tǒng)，以"動態(tài)消納-多能互補-市場穿透"為核心策略，將零碳目標拆解為企業(yè)可執(zhí)行的降本-合規(guī)-創(chuàng)收動作，推動園區(qū)從"政策合規(guī)"轉(zhuǎn)向"利潤中心"，為工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供底層技術(shù)支撐。

2 安科瑞EMS3.0解決方案概述

2.1 整體架構(gòu)設計

安科瑞EMS3.0采用分層分布式架構(gòu)，涵蓋數(shù)據(jù)采集層、邊緣計算層以及平臺決策層，支持多終端訪問（網(wǎng)頁、APP）。系統(tǒng)通過"云-邊-端"協(xié)同架構(gòu)，實現(xiàn)能源流與碳流的全生命周期管控：

終端層：集成光伏、儲能、充電樁等設備，實時感知能源數(shù)據(jù)，構(gòu)建物理世界的數(shù)字鏡像。通過部署各類傳感器和智能設備，系統(tǒng)可實現(xiàn)毫秒級數(shù)據(jù)采集，為后續(xù)分析決策提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)基礎。

邊緣層：協(xié)調(diào)控制器與智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)多協(xié)議設備接入，支持本地策略執(zhí)行，保障系統(tǒng)毫秒級響應。如突發(fā)停電時，儲能無縫切換供電，確保數(shù)據(jù)中心、實驗室等關(guān)鍵場景0中斷。

平臺層：作為整個系統(tǒng)的"智慧大腦"，負責對數(shù)據(jù)進行智能分析，為管理者提供科學的決策依據(jù)。AI算法實時分析全量能源數(shù)據(jù)，生成超短期負荷預測（準確率85%+）與動態(tài)調(diào)度策略。

2.2 核心功能模塊

安科瑞EMS3.0集成了多個核心功能模塊，全面覆蓋零碳園區(qū)建設的各項需求：

多能源協(xié)同控制系統(tǒng)：支持光伏逆變器、儲能BMS、充電樁等20+協(xié)議轉(zhuǎn)換，動態(tài)優(yōu)化能源分配策略。系統(tǒng)可實現(xiàn)光儲充一體化調(diào)度，就地消納率超95%，峰谷電價套利收益提升40%。

AI預測與優(yōu)化引擎：采用LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡預測負荷/發(fā)電曲線（誤差<5%），自動生成調(diào)度策略，年度發(fā)電計劃偏差率<3%。系統(tǒng)融合氣象數(shù)據(jù)與歷史負荷，實現(xiàn)96小時電力預測，某園區(qū)通過該功能將光伏棄電率壓至5%以下，年增收超百萬元。

碳資產(chǎn)管理系統(tǒng)：自動核算Scope 1/2/3排放，生成符合ISO 14064標準的碳報告，碳配額交易收益增加20%。系統(tǒng)內(nèi)置2000+碳排放因子數(shù)據(jù)庫，支持設備級碳計量，精確追溯產(chǎn)線、工序碳排放源，相比傳統(tǒng)核算方式時效性提升80%。

安全防護體系：提供電池熱失控預警（通過溫度/電壓突變分析），支持消防聯(lián)動，事故響應時間<30秒。系統(tǒng)采用N-1供電模型，即使某一供電環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，也能保證園區(qū)供電的連續(xù)性，可靠性高達99.999%，切換時間<0.2秒。

3 系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)特點

3.1 分層架構(gòu)設計

安科瑞EMS3.0采用"四層三環(huán)"架構(gòu)，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到優(yōu)化決策的全流程管理：

感知層：部署5000+智能傳感節(jié)點，實時采集設備級能耗與碳排數(shù)據(jù)。系統(tǒng)支持電、氣、水、熱等多類能源數(shù)據(jù)的實時采集，精度達到0.5S級（有功）和0.2級（電壓/電流），為精細化管理提供數(shù)據(jù)基礎。

優(yōu)化層：基于改進型模型預測控制（MPC）算法，15分鐘級動態(tài)調(diào)度。系統(tǒng)采用"日前-日內(nèi)-實時"三級優(yōu)化模型，實現(xiàn)多時間尺度的優(yōu)化調(diào)度。

管理層：集成區(qū)塊鏈碳排存證模塊，支持多標準自動轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)內(nèi)置ISO 14064、GHG Protocol核算模型，一鍵導出碳報告，滿足國際認證需求。

應用層：提供碳金融、綠電交易等增值服務接口。系統(tǒng)支持與全國碳市場數(shù)據(jù)接口打通，支持碳配額管理與交易模擬，助力企業(yè)碳資產(chǎn)增值。

3.2 技術(shù)優(yōu)勢與創(chuàng)新

安科瑞EMS3.0在技術(shù)創(chuàng)新方面具有顯著優(yōu)勢：

智能預測與快速響應能力：采用先進的機器學習算法，能夠?qū)@區(qū)未來96小時的負荷與發(fā)電量進行精準預測，準確率>85%。同時，系統(tǒng)具備5秒內(nèi)響應電網(wǎng)調(diào)度指令的快速響應能力，當電網(wǎng)出現(xiàn)異?；蛐枰M行負荷調(diào)整時，EMS3.0能夠迅速調(diào)整園區(qū)內(nèi)能源設備的運行狀態(tài)，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

生態(tài)協(xié)同發(fā)展優(yōu)勢：支持接入虛擬電廠平臺，通過聚合園區(qū)內(nèi)可調(diào)節(jié)負荷資源，參與電力市場交易。例如，某化工園區(qū)在接入虛擬電廠平臺后，通過EMS3.0的協(xié)調(diào)管理，聚合了園區(qū)內(nèi)多個企業(yè)的可調(diào)節(jié)負荷，最大可調(diào)能力達20萬千瓦，成功參與電力現(xiàn)貨市場交易，季度收益超380萬元。

開放兼容性：系統(tǒng)支持Modbus、IEC 104等協(xié)議，無縫對接第三方系統(tǒng)。某紡織園區(qū)升級EMS3.0后，無需更換硬件即可實現(xiàn)全量數(shù)據(jù)采集。這種開放性架構(gòu)使得系統(tǒng)能夠靈活適應各種現(xiàn)有基礎設施，降低改造難度和成本。

表：安科瑞EMS3.0在不同應用場景下的性能指標

應用場景 關(guān)鍵技術(shù)指標 改善效果

光儲協(xié)同 光伏浪費率 從35%降至5%

需量管理 基礎電費降低 15%-30%

碳管理 核算時效性提升 80%

安全供電 系統(tǒng)可靠性 99.999%

故障響應 事故響應時間 <30秒

4 實施價值與效益分析

4.1 經(jīng)濟價值

安科瑞EMS3.0通過多種途徑為園區(qū)創(chuàng)造顯著經(jīng)濟效益：

節(jié)能降本收益：通過峰谷套利+虛擬電廠收益，典型園區(qū)可在3年內(nèi)收回投資成本。浙江某園區(qū)通過動態(tài)優(yōu)化策略，年節(jié)省電費超200萬元；河南某園區(qū)通過預測性維護，運維人力減少45%，年省成本120萬元。

碳交易收益：系統(tǒng)支持碳資產(chǎn)開發(fā)和交易，幫助園區(qū)獲得額外收益。某園區(qū)年出售碳配額8萬噸，收益720萬元；常州某園區(qū)通過碳資產(chǎn)質(zhì)押融資1.5億元，解決了零碳改造的資金壓力。

政策補貼收益：系統(tǒng)幫助園區(qū)滿足各類政策要求，獲得政府補貼。某園區(qū)獲得政府零碳園區(qū)補貼300萬元；長三角某園區(qū)通過ISO 50001認證，ESG評級提升至AA級，提升了企業(yè)綠色形象。

4.2 環(huán)境與社會效益

安科瑞EMS3.0的實施還帶來了顯著的環(huán)境效益和社會效益：

碳減排效果：系統(tǒng)通過優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和使用效率，大幅降低園區(qū)碳排放。典型案例顯示，園區(qū)碳排放強度從0.8kgCO?/kWh降至0.3kgCO?/kWh，降幅達62.5%；年減碳量達到3200噸，相當于種植了數(shù)萬棵樹。

綠色電力提升：系統(tǒng)顯著提高園區(qū)的綠電使用比例。某園區(qū)綠電占比從45%提升至85%，提升了40個百分點；自發(fā)自用率從55%提升至82%，減少了對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴。

行業(yè)示范效應：系統(tǒng)的成功實施為同類園區(qū)提供了可復制的發(fā)展模式。安科瑞EMS3.0已服務全國30+零碳園區(qū)試點項目，成為行業(yè)標桿解決方案，推動了整個產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。

表：長三角某零碳工業(yè)園區(qū)實施效果對比

指標 改造前 改造后 改善幅度

年度電費支出 6000萬元 3800萬元 -36.7%

碳排放強度 0.8kgCO?/kWh 0.3kgCO?/kWh -62.5%

自發(fā)自用率 55% 82% +27%

儲能系統(tǒng)利用率 35% 85% +143%

5 未來展望與升級路徑

隨著國家碳市場建設的深入推進和技術(shù)的不斷發(fā)展，安科瑞EMS3.0平臺也將持續(xù)進化，為園區(qū)提供更加完善的零碳解決方案：

綠氫規(guī)模化應用：探索"光伏制氫-氫能煉鋼"零碳產(chǎn)業(yè)鏈。2026年將支持氫能接入，構(gòu)建"光-儲-氫"多能互補體系，解決長時間尺度能源平衡問題。

虛擬電廠（VPP）擴展：聚合多園區(qū)資源參與電力現(xiàn)貨市場。系統(tǒng)支持電動汽車反向供電功能上線，車體變身"移動儲能單元"，進一步提升園區(qū)的靈活性和收益能力。

國際標準互認：構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的跨境碳排核查體系。實現(xiàn)碳足跡數(shù)據(jù)上鏈，支持跨境綠證交易，幫助園區(qū)企業(yè)應對歐盟CBAM等國際碳壁壘。

AI數(shù)字孿生：構(gòu)建園區(qū)能源系統(tǒng)數(shù)字模型，優(yōu)化長期規(guī)劃。通過深度學習算法，系統(tǒng)將能夠模擬不同場景下的能源供需情況，為園區(qū)的長期發(fā)展提供科學依據(jù)。

安科瑞EMS3.0平臺通過"智能感知+AI優(yōu)化+碳合規(guī)"三位一體架構(gòu)，助力零碳園區(qū)實現(xiàn)從"能源消耗者"到"碳資產(chǎn)管理者"的轉(zhuǎn)型。其在能效提升、成本優(yōu)化、政策適配方面的綜合價值，為全球碳中和目標提供了可復制的技術(shù)范本。隨著技術(shù)的不斷迭代和應用場景的持續(xù)拓展，安科瑞EMS3.0將繼續(xù)為零碳園區(qū)的建設和全國碳市場的發(fā)展提供強有力的技術(shù)支持。

審核編輯 黃宇