在 “雙碳” 目標持續推進的大背景下,園區向零碳轉型已成為工業、商業等領域發展的必然要求。如今,隨著技術的不斷進步,光儲充一體化微電網成為了園區實現零碳轉型的有力手段。并且,光伏、儲能等相關成本的進一步降低,也讓更多園區企業紛紛踏上借助微電網實現 “零碳” 的道路,使其從起初僅有的 “示范項目”,逐漸向 “規范化落地” 方向拓展。
一、光儲充微電網為園區 “零碳” 轉型注入動力
1. 政策引導助力發展
國家及地方各級政府紛紛出臺政策,積極推廣零碳園區建設。例如,近日國家發改委等三部委聯合印發的《關于開展零碳園區建設的通知》中明確指出,要加快園區用能結構的轉型,根據不同地區的實際情況,發展綠電直連、新能源就近接入增量配電網等綠色電力直接供應模式;大力推進園區節能降碳工作,探索綠色低碳技術研發與產業發展深度融合的機制,推動新建建筑按照超低能耗建筑、近零能耗建筑標準進行設計和建造。
再如,江蘇市監局在 6 月發布的《零碳園區建設指南》公示中提到,園區應統籌規劃零碳轉型工作,提高能源資源利用效率,推動能源結構向清潔化轉型。同時,要促進微電網與主網協同發展,加快園區微電網的數字化、智能化進程,推動新能源、負荷和儲能合理接入微電網,促進園區新能源、負荷、儲能的聚合與調控。
2. 光儲充微電網成本降低
根據水電水利規劃設計總院發布的《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到 2300-2800 元 /kW。
鋰電池儲能系統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. 技術日趨成熟,效率穩步提升
與傳統園區企業的光伏建設相比,經過技術升級后,光儲一體化與充電樁共同接入智慧調度管理系統。該系統能夠依據各項數據進行智能分析,對發電、儲能以及綠電的使用進行合理的分配,從而增加年省能源費用,綜合能效可達到 80% 以上。
二、光儲充 “3+1” 架構的獨特優勢
現代光儲充一體化微電網的主要優勢在于,將光伏發電、儲能、智能充電樁三大系統同步接入綜合能源智慧管理系統,實現園區復雜多樣用能的協同和智慧運行,使 “3+1” 的整體效果遠超簡單的 4 個部分相加。
1. 光伏發電
光伏發電的建設需要與不同的園區場景相適配。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,還需結合園區的日用電量、當地的有效光照小時數等數據,計算出光伏自發自用、余電上網或補充儲能等所需的裝機容量大小。因為裝機容量過大或過小,都會對回本周期產生影響。
2. 儲能系統
儲能系統在微電網中具有多種用途,可作為峰谷套利、電力交易、日間平滑光伏波動、應急備電等場景的設備工具。其具體的運行方式,需要智慧管控系統結合多端設備的數據進行綜合分析和智能調配。
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放電以獲取收益,還可以根據光伏、儲能的狀態動態調整充電功率。
4. 綜合能源智慧管控系統
綜合能源智慧管控系統接入了各用能設備、光伏、儲能及充電樁運行的實時數據反饋,再結合電網數據、氣象數據等,通過 AI 人工智能及模型算法進行分析,能夠提前預測光伏出力曲線,動態優化 “光伏—儲能—充電—電網” 的能量流,同時動態參與峰谷套利、電力市場交易、需求響應等收益方式。
除了 “3+1” 架構,在當前技術可實現的前提下,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微電網共同參與電力市場交易等。這些豐富多樣的途徑,都能推動園區向零碳目標邁進,既符合 “雙碳” 目標的要求,又拓展了多種收益渠道。
三、安科瑞能為零碳園區建設提供哪些方案
安科瑞作為專業的智慧能源管理解決方案提供商,能為零碳園區建設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智慧能源管理平臺等解決方案,為零碳園區的建設提供“云-邊-端”一體化解決方案,利用“云邊協同”智慧策略幫助園區充分利用好新能源,明確降碳成本效益路線圖。
2.1 分布式光伏解決方案
著新型電力系統的發展以及國能發新能規〔2025〕7號文、發改價格〔2025〕136號文相繼出臺,分布式光伏建設越來越需要面臨并網、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保護、穩控系統、電能質量以及和調度的通信均有要求。
圖2 分布式光伏建設系統圖
①根據《分布式電源接入電網技術規定》和《電能質量管理辦法(暫行)》等相關標準和規范要求,光伏電站并網點需要監測并網點電能質量;
②根據《分布式電源接入電網技術規定》并網點安裝防孤島保護裝置,防止光伏電站孤島運行;
③并網點安裝國網電能計量表和遠動裝置用于上傳光伏電站發電數據,由當地供電部門確定;
④對于自發自用、余電不上網系統,公共連接點處還需要配置防逆流保護裝置,動作與切除或調節光伏逆變器,根據要求可使用不同的控制策略。
⑤配置國網縱向加密認證裝置、正/反向隔離裝置、網絡安全監測裝置、遠動網關等,按照電網要求的數據格式和安全要求接受電網調度;
⑥光伏監控系統需采集站內逆變器、箱變、保護測控裝置、電能質量監測裝置、防孤島保護、電能計量等數據,在本地工作站實時監控,還需要把數據上傳給電網調度系統,接受電網調度;
⑦根據當地供電部門需要配置光功率預測系統、AGC/AVC系統、微機防誤系統、“四可”系統等,數據上傳調度系統。
分布式光伏建設相關二次設備:
2.2 分布式儲能解決方案
儲能系統作為光伏發電蓄水池和中轉站,在消納光伏發電過程中起著很重要的作用,在零碳園區建設中必不可少。
按照GB/T 36547-2018《電化學儲能系統接入電網技術規定》要求,儲能系統的微機保護配置要求:儲能電站并網點配置AM5-IS防孤島保護,非計劃孤島時應在2s動作,將儲能電站與電網斷開。
關于儲能系統計量點的設置:如果儲能系統接入園區內部電網,計量點設置在并網點。
儲能單元應具備絕緣監測功能,當儲能單元絕緣低時應能發出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機監控系統,如果BMS或者PCS不具備絕緣監測功能可單獨配置直流絕緣監測裝置。
通過10kV接入公用電網的儲能系統電能質量宜滿足GB/T19862要求的電能質量監測裝置,當儲能系統的電能質量指標不滿足要求時,配置電能質量在線監測裝置監測并網點電能質量。
圖3 儲能系統圖
儲能系統二次設備選型:
2.3 有序充電解決方案
以電代油、以電代氣是零碳園區能源轉型中一個必不可少的過程,為新能源車補充能源的充換電站也是必配設施。安科瑞有序充電系統基于預測算法,可以實現對企業變壓器負荷率、光伏發電和充電負荷需求預測結合充電樁的監控、調度和管理,提高光伏發電消納,提升園區微電網的運行可靠性,降低充電成本。
圖4 有序充電系統圖
有序充電系統設備選型方案:
四、AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺
在零碳或近零碳園區建設中,“光伏+儲能+充電”組合必不可少的被應用到園區電網之中。隨著新能源占比增加,園區的管理需要依靠智慧能源管理平臺來實現碳資產管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析、設備運維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區有效的管理能源,其功能包括:
①綜合監控:實現園區變電站、光伏、儲能、負荷、充電樁、環境數據的采集、監測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統計等功能;
②智能控制:協同光伏、儲能、負載等多種能源主體,動態規劃智能策略,實現儲能、光伏協調控制,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:具備微電網能耗及效益分析、微電網經濟運行分析、多維度電量分析,并進行日、月、年能源報表統計;
④碳資產管理:企業碳資產管理功能,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功率預測:以歷史光伏輸出功率和歷史數值天氣數據為基礎,結合數值天氣預報數據和光伏發電單元的地理位置,采用深度學習算法建立預測模型庫,實現光伏發電的短時和超短時功率預測,并經進行誤差分析;同時對微電網內所有負荷,基于歷史負荷數據,通過大數據分析算法,預測負荷功率曲線。
⑥優化調度:根據分布式能源發電預測、負荷預測結果,并結合分時電價、電網交互功率及儲能約束條件等因素,以用電成本低為目標,建立優化模型,采用深度學習算法解析微電網運行功率計劃,系統通過將功率計劃進行分解,實現對光伏、儲能、充電樁的優化控制。
圖7 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺
五、零碳園區建設是實現雙碳目標的重要途徑
零碳園區并非單一的減排單元,而是集能源轉型、產業升級、技術創新、治理改革于一體的系統工程,是實現 “雙碳”(碳達峰、碳中和)目標的關鍵抓手。其規劃和建設需要合理利用工具和能源管理軟件,來實現能源利用。未來,隨著更多零碳園區的建成,其不僅將成為區域經濟的 “綠色名片”,更將成為中國參與全球氣候治理的核心競爭力之一。
審核編輯 黃宇
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零碳園區政策賦能,光儲充一體化能源管理方案解析零碳園區政策賦能,光儲充一體化能源管理方案解析

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