微電網(wǎng)能源管理平臺助力零碳工廠：構建綠色制造新范式

在全球“碳中和”浪潮與中國“雙碳”目標的推動下，制造業(yè)正經(jīng)歷一場從高碳向低碳、零碳轉型的深刻變革。零碳工廠作為工業(yè)脫碳的核心載體，不僅承載著環(huán)境責任，更成為企業(yè)提升競爭力、規(guī)避碳關稅壁壘的戰(zhàn)略選擇。然而，實現(xiàn)工廠運營的“需突破能源結構單一、能效管理粗放、碳排數(shù)據(jù)模糊等瓶頸。

1、什么是零碳工廠？

零碳工廠是指以實現(xiàn)近零或零溫室氣體排放為目標，通過自主減排、清潔能源使用及碳信用抵消等手段，減少碳排放的生產(chǎn)單位。它在保證產(chǎn)品質量和服務水平的基礎上，顯著降低生產(chǎn)過程中溫室氣體排放量，并力爭將碳排放削減至零。

2、零碳工廠建設有哪些路徑？

能源效率提升：通過采用節(jié)能設備和優(yōu)化生產(chǎn)流程，可以減少能源消耗并提高工廠的能源利用效率。例如，可以選擇具有較高能效比的電機、照明設備和加熱系統(tǒng)，以及采用自動控制系統(tǒng)來監(jiān)測和優(yōu)化能源使用。此外，改善維護和操作實踐也是提高能源效率的關鍵。

清潔能源供應：將傳統(tǒng)的化石燃料替換為可再生能源是實現(xiàn)零碳目標的重要途徑。光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)是常見的清潔能源解決方案。根據(jù)工廠的需求和條件，可以選擇合適的清潔能源技術，并考慮與電網(wǎng)連接或獨立運行的方式。

碳捕集與儲存技術：碳捕集與儲存（CCS）技術是將工廠產(chǎn)生的二氧化碳捕獲并儲存起來，以減少其排放到大氣中。這可以通過將二氧化碳注入地下儲層、利用于生產(chǎn)化學品或直接利用于其他工業(yè)過程中實現(xiàn)。選擇適當?shù)腃CS技術需要考慮工廠的特點和地理條件。

3、微電網(wǎng)智慧能源管理平臺

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺對企業(yè)微電網(wǎng)分布式電源、市政電源、儲能系統(tǒng)、充電設施以及各類交直流負荷的運行狀態(tài)實時監(jiān)視、智能預測、動態(tài)調配，優(yōu)化策略，診斷告警，可調度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業(yè)微電網(wǎng)能效管理數(shù)字化、安全分析智能化、調整控制動態(tài)化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟運行，為用戶降低能源成本，提高微電網(wǎng)運行效率。

3.1 平臺架構

3.2 平臺功能

系統(tǒng)總覽

“源網(wǎng)荷儲”等全量運行數(shù)據(jù)，存儲展示、狀態(tài)檢測、運行告警。直觀展示微電網(wǎng)系統(tǒng)電量、碳排、成本、設備運行等各類數(shù)據(jù)。實時呈現(xiàn)微電網(wǎng)電力數(shù)據(jù)流向和設備安全情況。

微電網(wǎng)運行監(jiān)測

支持電站拓撲、光儲充監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、策略執(zhí)行、收益結算、態(tài)勢感知等。

功率預測

多源數(shù)據(jù)整合：基于氣象數(shù)據(jù)、歷史運行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)了解電力系統(tǒng)的運行狀況。

高精度預測模型：機器學習算法能夠自動學習并適應不同條件下的變化趨勢，確保預測結果的準確性。

優(yōu)化調度

基于能耗優(yōu)、成本低和碳排放少的經(jīng)濟優(yōu)化調度；考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運行調度策略；需求側響應電網(wǎng)互動策略。

協(xié)調控制

碳排管理

對企業(yè)、部門、區(qū)域碳排進行監(jiān)控；碳排統(tǒng)計、同環(huán)比分析；支持月、年碳排報表；生成碳盤查報告；

能源規(guī)劃

基于負荷信息、設備信息、市場信息、地理信息等內(nèi)容進行優(yōu)化配置，提供經(jīng)濟的容量配置方案。

4、上海某研究院智慧能源管理項目案例

該研究院建設于2008年左右，隨著不斷擴建新建園區(qū)，早期供配電數(shù)據(jù)和新建供配電差異大，研究院希望建立園區(qū)級微電網(wǎng)智慧能源管理平臺，實現(xiàn)各項能源的集中化管理，深入分析能源消耗過程與趨勢，同時為企業(yè)和員工提供充電服務，利用光伏和儲能降低用電成本，實現(xiàn)能源管理與工商業(yè)生產(chǎn)緊密結合。

4.1 項目概況

實施范圍包括辦公樓、實驗室、食堂等共13棟建筑和7個電瓶車車棚以及一個智慧充電場站，實施內(nèi)容包括電力監(jiān)控、能耗、運維、智能照明、光伏、儲能和充電樁（電瓶車+汽車），其中變壓器總容量17000kVA，光伏裝機容量150kW（一期），儲能裝機容量100kW/215kWh，39臺10路電瓶車充電樁，59臺7kW交流充電樁，2個240kW充電堆。

4.2 組網(wǎng)方案

網(wǎng)關往Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)轉發(fā)數(shù)據(jù)；

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)上行接網(wǎng)關，通過網(wǎng)關同時往AcrelEMS微電網(wǎng)智慧能源管理平臺和第三方平臺轉發(fā)數(shù)據(jù)；

充電樁通過4G直接連AcrelEMS微電網(wǎng)智慧能源管理平臺平臺；

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)制定控制策略，執(zhí)行調度優(yōu)化，包括削峰填谷、需量管理、新能源消納等。

4.3 項目現(xiàn)場圖片

光儲充智慧場站

智慧能源后臺

4.4 微電網(wǎng)智慧能源管理平臺收益