揭秘零碳園區(qū)建設(shè)：問題與方案全解析

中國超過80%的工業(yè)企業(yè)已集中在園區(qū)，園區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值平均占到全國的50%，碳排放量占全國的31%。2024年中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出“建立一批零碳園區(qū)”，這是在中央經(jīng)濟(jì)工作會議中首次提出建立零碳園區(qū)。工信部要求建設(shè)一批零碳工廠和零碳工業(yè)園區(qū)，將零碳園區(qū)納入工業(yè)綠色發(fā)展的重點(diǎn)工作。國家發(fā)改委、財政部發(fā)布政策，為零碳園區(qū)的設(shè)施升級提供了具體支持和資金保障。當(dāng)前，在我國建立零碳園區(qū)會遇到哪些問題？又該如何突破？

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1 零碳園區(qū)發(fā)展面臨的問題

江蘇、廣東、四川等20余省份已發(fā)布專項政策，通過財政補(bǔ)貼、土地優(yōu)惠、碳配額激勵等措施推動園區(qū)低碳轉(zhuǎn)型。在2025年各地兩會中，廣東省、福建省、廣西、山西、內(nèi)蒙等等多個省市自治區(qū)把零碳園區(qū)建設(shè)列入工作計劃。盡管如此，我國的零碳園區(qū)建立仍處于起步階段。在零碳園區(qū)試點(diǎn)探索過程中，隨著工作的持續(xù)推進(jìn)，一系列現(xiàn)實(shí)問題也需要解決。

首先，園區(qū)的碳排放統(tǒng)計、核算、報告、核查四大體系尚不健全。大多數(shù)園區(qū)對如何進(jìn)行碳排放統(tǒng)計，碳資產(chǎn)管理沒有明確概念，不明確園區(qū)碳排放基線，在具體實(shí)施過程中，缺乏明確的碳數(shù)據(jù)支持和實(shí)施路徑。

其次，對配套新能源規(guī)劃建設(shè)和管理缺乏工具，建什么，建多大，怎么用，投資回收期多長等等缺乏技術(shù)支撐。

隨著新型電力系統(tǒng)發(fā)展，源網(wǎng)矛盾多發(fā)，分布式發(fā)電消納難，綠電還缺乏相關(guān)政策支持，比如隔墻售電、綠電直供等政策的開放，將更有利于零碳園區(qū)的發(fā)展。

最后，需要合理的運(yùn)用能源管理軟件等工具，根據(jù)園區(qū)特性構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲一體化”微電網(wǎng)，通過AI算法優(yōu)化能源調(diào)控，降低碳排放和能源成本。

2 安科瑞能為零碳園區(qū)建設(shè)提供哪些方案

安科瑞作為專業(yè)的智慧能源管理解決方案提供商，能為零碳園區(qū)建設(shè)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智慧能源管理平臺等解決方案，為零碳園區(qū)的建設(shè)提供“云-邊-端”一體化解決方案，利用“云邊協(xié)同”智慧策略幫助園區(qū)充分利用好新能源，幫助園區(qū)明確降碳成本效益路線圖。

2.1 碳電表

碳電表是一種新型的計量工具，它的出現(xiàn)是為了幫助我們更好地理解和計算企業(yè)在電力使用中的碳排放。它的工作原理是根據(jù)實(shí)際電能消耗的計量數(shù)據(jù)，動態(tài)計算并按照使用條件、區(qū)域等因素更新電碳因子，也就是平均每度電所蘊(yùn)含的碳排放量。這個數(shù)值是實(shí)時更新的，能夠真實(shí)反映企業(yè)電力使用中的碳排放情況。碳電表的出現(xiàn)對于企業(yè)有著非常重要的意義，有了這些數(shù)據(jù)，企業(yè)就可以追蹤產(chǎn)品生產(chǎn)過程的碳排放，根據(jù)碳排放情況優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，制定更加綠色低碳的生產(chǎn)模式。

AEM96三相多功能碳電表，集成三相電力參數(shù)測量、分時電能計量及碳排放統(tǒng)計，根據(jù)不同使用工況的電碳折算因子集成碳結(jié)算功能，包含12組碳排放值及對應(yīng)的碳排放因子，它能夠?qū)崟r計算并給出企業(yè)生產(chǎn)用電帶來的碳排放量，讓碳排放像電能一樣方便記錄，配合安科瑞碳資產(chǎn)管理平臺，大大簡化企業(yè)的碳排放統(tǒng)計工作。

圖1 AEM96三相多功能碳電表

2.2 分布式光伏解決方案

分布式光伏是零碳園區(qū)新能源建設(shè)的首選，隨著新型電力系統(tǒng)的發(fā)展以及國能發(fā)新能規(guī)〔2025〕7號文、發(fā)改價格〔2025〕136號文相繼出臺，分布式光伏建設(shè)越來越需要面臨并網(wǎng)、運(yùn)行安全和能量管理方面的問題，并不是建了就能用，建了便可以有穩(wěn)定收益的。供電部門對于分布式光伏電站保護(hù)、穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信要求都比較高。

圖2 分布式光伏建設(shè)系統(tǒng)圖

分布式光伏建設(shè)相關(guān)二次設(shè)備：

應(yīng)用場景	圖片	型號	功能
10kV進(jìn)線柜		AM5SE-F線路保護(hù)裝置	三段式過流保護(hù)，兩段零序過流保護(hù)，檢同期/無壓三相一次重合閘，低頻減載等保護(hù)功能；可設(shè)置雙向方向過流保護(hù)，設(shè)置不同的方向過流保護(hù)定值。
		APView500電能質(zhì)量監(jiān)測裝置	采集進(jìn)線電壓以及市電進(jìn)線電流，對市電側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，主要包括：電壓偏差、頻率偏差、2-63次諧波、0.2-62.5次間諧波、電壓波動、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；電壓暫降、電壓暫升、短時中斷；電壓瞬態(tài)、電流瞬態(tài)。
10kV變壓器出線柜		AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置	三段式過流保護(hù)，兩段零序過流保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，高溫超溫保護(hù)，瓦斯保護(hù)等保護(hù)功能；采集斷路器分合位、手車工作試驗位/接地刀閘位置等信號；對斷路器遙控分合閘功能；測量回路三相電壓U,I,P,Q,PF,f,Ep,Eq等電參量。
10kV光伏并網(wǎng)柜		AM5SE-IS防孤島保護(hù)裝置	低電壓保護(hù)，檢有壓自動合閘，過電壓保護(hù)，低頻減載，高頻跳閘，頻率突變跳閘，三段式過流保護(hù)，兩段零序過流保護(hù)，檢同期/無壓三相一次重合閘保護(hù)功能；采集斷路器分合位、手車工作試驗位/接地刀閘位置等信號；對斷路器遙控分合閘功能；測量回路三相電壓U,I,P,Q,PF,f,Ep,Eq等電參量。
		APView500PV電能質(zhì)量監(jiān)測裝置	采集并網(wǎng)柜電壓以及并網(wǎng)柜電流，對光伏發(fā)電側(cè)側(cè)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，主要包括：電壓偏差、頻率偏差、2-63次諧波、0.2-62.5次間諧波、直流分量、電壓波動、電壓閃變等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；電壓暫降、電壓暫升、短時中斷。
自動裝置柜		AM5-FE頻率電壓緊急控制裝置	采集母線電壓實(shí)現(xiàn)多輪低頻減載、多輪低壓減載確保頻率和電壓恢復(fù)至正常值。
		AM5-FA故障解列裝置	監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流等參數(shù)，當(dāng)檢測到故障時，裝置會根據(jù)故障類型和位置進(jìn)行自動解列，跳開并網(wǎng)斷路器，確保故障不會進(jìn)一步擴(kuò)大。
升壓箱變		AM6-PWC箱變測控裝置	集保護(hù)，測控，通訊一體化裝置，支持三段式電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、；零序過壓保護(hù)，以及非電量保護(hù)，可測量三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率具有2 個自愈型光纖通訊接口，可組光纖環(huán)網(wǎng)。
監(jiān)控軟件		Acrel-1000DP光伏電站綜合自動化系統(tǒng)	分布式光伏電站綜合自動化系統(tǒng)，包括遙測遙信遙控、AGC/AVC、光功率預(yù)測、防逆流保護(hù)監(jiān)測、調(diào)度數(shù)據(jù)對接等，滿足可觀、可測、可控、可調(diào)要求。

2.3 分布式儲能解決方案

儲能系統(tǒng)作為光伏發(fā)電蓄水池和中轉(zhuǎn)站，在消納光伏發(fā)電過程中起著很重要的作用，在零碳園區(qū)建設(shè)中必不可少。

按照GB/T 36547-2018《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求，儲能系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)配置要求：儲能電站并網(wǎng)點(diǎn)配置AM5-IS防孤島保護(hù)，非計劃孤島時應(yīng)在2s動作，將儲能電站與電網(wǎng)斷開。

關(guān)于儲能系統(tǒng)計量點(diǎn)的設(shè)置：如果儲能系統(tǒng)接入園區(qū)內(nèi)部電網(wǎng)，計量點(diǎn)設(shè)置在并網(wǎng)點(diǎn)。

儲能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測功能，當(dāng)儲能單元絕緣低時應(yīng)能發(fā)出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，如果BMS或者PCS不具備絕緣監(jiān)測功能可單獨(dú)配置直流絕緣監(jiān)測裝置。

通過10kV接入公用電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)電能質(zhì)量宜滿足GB/T19862要求的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，當(dāng)儲能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不滿足要求時，配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量。

圖3 儲能系統(tǒng)圖

儲能系統(tǒng)二次設(shè)備選型

名稱	圖片	型號	功能	應(yīng)用
微機(jī)保護(hù)裝置		AM5SE-IS	防孤島保護(hù)裝置，當(dāng)外部電網(wǎng)停電后斷開和電網(wǎng)連接，具備防逆流監(jiān)測和保護(hù)功能。	并網(wǎng)點(diǎn)或產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)
電能質(zhì)量監(jiān)測裝置		APView500PV	實(shí)時監(jiān)測電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波等電能質(zhì)量，記錄各類電能質(zhì)量事件,定位擾動源。	并網(wǎng)點(diǎn)
智能儀表		APM520	具有全電量測量，諧波畸變率、電壓合格率統(tǒng)計、分時電能統(tǒng)計，開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出。	主要用于高低壓電能監(jiān)測和電能管理
直流電能表		DJSF1352-D300 最大電流300A	可測量直流系統(tǒng)中的電壓、電流、功率以及正反向電能等。	直流計量
		DJSF1352-D600 最大電流600A
直流絕緣監(jiān)測		AIM-D100-TH	監(jiān)測直流系統(tǒng)絕緣狀況	安裝于儲能電池直流匯流正負(fù)極
儲能控制單元		ANet-ESCU	適用于儲能一體柜（箱）的EMS裝置，可用于磷酸鐵鋰電池、全釩液流電池等儲能本體，對接電池管理系統(tǒng)（BMS）、儲能逆變器（PCS）、電量計量、動力環(huán)境、消防儲能柜內(nèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、存儲。其具備監(jiān)視控制、能量協(xié)調(diào)、聯(lián)動保護(hù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化增效等功能。	儲能一體柜
協(xié)調(diào)控制器		ACCU-100	具備智能網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、存儲等功能之外，還具備新能源的使用策略控制功能，可以按照預(yù)設(shè)的邏輯控制光伏出力、儲能充/放電、充電樁充電控制以及負(fù)荷調(diào)節(jié)等功能，并與云端平臺進(jìn)行交互，響應(yīng)云端策略配置。	微電網(wǎng)光儲充 本地策略調(diào)控
儲能柜能量管理 系統(tǒng)	Acrel-2000ES		儲能柜的能量管理，包括界面展示、統(tǒng)計分析、充放電策略控制、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、電池信息管理以及故障報警。	儲能柜上配置的能量管理系統(tǒng)
微電網(wǎng)能量管理 系統(tǒng)	Acrel-2000MG		對企業(yè)微電網(wǎng)的源（市電、分布式光伏、微型風(fēng)機(jī)）、網(wǎng)（企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)）、荷（固定負(fù)荷和可調(diào)負(fù)荷）、儲能系統(tǒng)、新能源汽車充電負(fù)荷進(jìn)行有序管理和優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動，增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。	本地部署的能量管理系統(tǒng)

2.4 有序充電解決方案

以電代油、以電代氣是零碳園區(qū)能源轉(zhuǎn)型中一個必不可少的過程，為新能源車補(bǔ)充能源的充換電站也是必配設(shè)施。安科瑞有序充電系統(tǒng)基于預(yù)測算法，可以實(shí)現(xiàn)對企業(yè)變壓器負(fù)荷率、光伏發(fā)電和充電負(fù)荷需求預(yù)測結(jié)合充電樁的監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高光伏發(fā)電消納，提升園區(qū)微電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性，降低充電成本。

圖4 有序充電系統(tǒng)圖

有序充電系統(tǒng)設(shè)備選型方案

名稱	圖片	型號	功能	應(yīng)用
充電堆		AEV200-DC240M	分體式直流充電柜采用為一柜四樁設(shè)計，單樁最大充電功率240kW，充電電壓150V-1000V，單樁最大電流250A	快充站點(diǎn)
直流充電樁		AEV200-DC160S	雙槍，輸入電壓380V，最大充電功率160kW	快充站點(diǎn)
		AEV200-DC120S	雙槍，輸入電壓380V，最大充電功率120kW	快充站點(diǎn)
		AEV200-DC120D	單槍，輸入電壓380V，最大充電功率120kW	快充站點(diǎn)
		AEV200-DC080D	單槍，輸入電壓380V，最大充電功率80kW	快充站點(diǎn)
		AEV200-DC060D	雙槍，輸入電壓380V，最大充電功率60kW	快充站點(diǎn)
		AEV200-DC040D	單槍，輸入電壓380V，最大充電功率40kW	小直流
		AEV200-DC030D	單槍，輸入電壓380V，最大充電功率30kW	小直流
交流充電樁		AEV200-AC007D	單槍，輸入電壓220V，最大充電功率7kW	慢充

2.5 碳資產(chǎn)管理方案

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺碳資產(chǎn)管理采用權(quán)威碳排放核算因子數(shù)據(jù)庫，符合SO14064-1：2018 組織層級溫室氣體排放和清除的量化和報告指南要求，為園區(qū)提供包括碳盤查清冊、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報告、碳交易記錄等等功能，幫助園區(qū)建立碳排放統(tǒng)計、核算、報告、核查體系。

圖5 碳排放核算符合性評估聲明

2.6 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器

ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器主要采集光伏逆變器、儲能系統(tǒng)、變壓器負(fù)荷等數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)置的新能源使用邏輯來構(gòu)建本地控制策略以及云端數(shù)據(jù)的交互，控制儲能設(shè)備、分布式能源、可調(diào)負(fù)荷設(shè)備的出力與電力需求，并能根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益模型在滿足調(diào)度的前提下，進(jìn)行光儲置換，響應(yīng)云端策略配置，充分消納利用新能源。ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器具備以下功能特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實(shí)時運(yùn)行，滿足各類風(fēng)電與光伏逆變器、儲能等設(shè)備接入；

通訊管理：支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約，可實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA升級、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互（選配）；

邊緣計算：靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由；

策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協(xié)調(diào)等，并支持策略定制;

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計的用戶權(quán)限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測。

3 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺-園區(qū)級微電網(wǎng)能源管理

在零碳或近零碳園區(qū)建設(shè)中，“光伏+儲能+充電”組合必不可少的被應(yīng)用到園區(qū)電網(wǎng)之中。隨著新能源占比增加，園區(qū)的管理必須依靠智慧能源管理平臺來實(shí)現(xiàn)碳資產(chǎn)管理、新能源策略控制、有序充電管理、能耗分析、設(shè)備運(yùn)維等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺可以幫助園區(qū)有效的管理能源，其功能包括：

綜合監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)園區(qū)變電站、光伏、儲能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統(tǒng)計等功能；智能控制：協(xié)同光伏、儲能、負(fù)載等多種能源主體，動態(tài)規(guī)劃智能策略，實(shí)現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調(diào)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；能源分析：具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、多維度電量分析，并進(jìn)行日、月、年能源報表統(tǒng)計；碳資產(chǎn)管理：企業(yè)碳資產(chǎn)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。功率預(yù)測：以歷史光伏輸出功率和歷史數(shù)值天氣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電單元的地理位置，采用深度學(xué)習(xí)算法建立預(yù)測模型庫，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的短時和超短時功率預(yù)測，并經(jīng)進(jìn)行誤差分析；同時對微電網(wǎng)內(nèi)所有負(fù)荷，基于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預(yù)測負(fù)荷功率曲線。優(yōu)化調(diào)度：根據(jù)分布式能源發(fā)電預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，并結(jié)合分時電價、電網(wǎng)交互功率及儲能約束條件等因素，以用電成本最低為目標(biāo)，建立優(yōu)化模型，采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運(yùn)行功率計劃，系統(tǒng)通過將功率計劃進(jìn)行分解，實(shí)現(xiàn)對光伏、儲能、充電樁的優(yōu)化控制。

圖6 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺

4 零碳園區(qū)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑

零碳園區(qū)并非單一的減排單元，而是集能源轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)創(chuàng)新、治理改革于一體的系統(tǒng)工程，是實(shí)現(xiàn) “雙碳”（碳達(dá)峰、碳中和）目標(biāo)的關(guān)鍵抓手。其規(guī)劃和建設(shè)需要合理利用工具和能源管理軟件，來實(shí)現(xiàn)高效的能源利用。未來，隨著更多零碳園區(qū)的建成，其不僅將成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)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。

安科瑞唐曉娟13774431042