零碳園區(qū)建設(shè)技術(shù)方案

摘要

在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，零碳園區(qū)已成為各地政府、企業(yè)園區(qū)和高新區(qū)積極推動(dòng)的重要實(shí)踐方向，既是綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑，也是城市未來可持續(xù)發(fā)展的重要標(biāo)志。

近年來，隨著“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，零碳園區(qū)建設(shè)已成為中國綠色發(fā)展的重要方向。數(shù)據(jù)顯示，全國超過80%的工業(yè)企業(yè)集中在各類園區(qū)，園區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值平均占到全國GDP的50%，碳排放量占全國碳排放總量的31%。園區(qū)作為工業(yè)碳排放的重要來源，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)不可忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2024年，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議明確提出“建立一批零碳園區(qū)”，將其作為綠色發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)。工信部隨后要求全國范圍內(nèi)建設(shè)一批零碳工廠和零碳工業(yè)園區(qū)，國家發(fā)改委、財(cái)政部也出臺(tái)相關(guān)政策，明確對(duì)零碳園區(qū)的設(shè)施升級(jí)提供具體支持與資金保障。

目前，江蘇、廣東、四川等20余省份已出臺(tái)專項(xiàng)政策，結(jié)合財(cái)政補(bǔ)貼、土地優(yōu)惠、碳配額激勵(lì)等手段，加快推進(jìn)園區(qū)低碳轉(zhuǎn)型。在2025年各地“兩會(huì)”工作報(bào)告中，廣東、福建、廣西、山西、內(nèi)蒙古等省區(qū)已將零碳園區(qū)建設(shè)寫入年度重點(diǎn)工作計(jì)劃?？梢哉f，零碳園區(qū)建設(shè)已迎來政策利好期，進(jìn)入快車道，不過，當(dāng)前我國零碳園區(qū)建設(shè)仍處于起步階段，試點(diǎn)推進(jìn)過程中也暴露出一系列現(xiàn)實(shí)問題，亟需突破。

1. 面臨的問題

1.1碳排放管理體系不健全

目前，大多數(shù)園區(qū)尚未建立完善的碳排放統(tǒng)計(jì)、核算、報(bào)告、核查“四大體系”。對(duì)于如何科學(xué)統(tǒng)計(jì)碳排放、如何進(jìn)行碳資產(chǎn)管理，園區(qū)層面缺乏明確概念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。許多園區(qū)尚未明確碳排放基線，缺乏可靠的碳數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致碳減排工作缺乏有效抓手，難以落地實(shí)施。

1.2缺乏新能源規(guī)劃與管理工具

園區(qū)配套新能源項(xiàng)目（如光伏、儲(chǔ)能、綠電交易）規(guī)劃建設(shè)缺乏科學(xué)依據(jù)，“建什么，建多大，怎么用，投資回收期多長”這一系列關(guān)鍵問題普遍缺少技術(shù)支撐，導(dǎo)致新能源項(xiàng)目落地不合理，難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與碳效益的平衡。 

1.3新型電力系統(tǒng)適配性不足

隨著新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展，園區(qū)“源網(wǎng)荷”矛盾頻發(fā)，分布式發(fā)電消納困難。當(dāng)前綠電消納缺乏靈活政策支持，隔墻售電、園區(qū)內(nèi)綠電直供等新型用電模式尚未完全放開，阻礙了零碳園區(qū)內(nèi)部能源流動(dòng)和消納，影響了綠電比例的提升。

1.4能源管理能力不足

當(dāng)前，大部分園區(qū)能源管理仍停留在傳統(tǒng)“粗放式管理”階段，缺乏系統(tǒng)化的智能能源管理平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化協(xié)同優(yōu)化能力有限，未能充分利用AI算法優(yōu)化能源調(diào)度與碳排管理，碳減排與能源降本空間尚未釋放。

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(jì)量電表、分布式光伏、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)車有序充電以及園區(qū)智慧能源管理平臺(tái)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，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(jì)量工具，它的出現(xiàn)是為了幫助我們更好地理解和計(jì)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(jì)量數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)計(jì)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(gè)數(shù)值是實(shí)時(shí)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(duì)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(cè)量、分時(shí)電能計(jì)量及碳排放統(tǒng)計(jì)，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(duì)應(yīng)的碳排放因子，它能夠?qū)崟r(shí)計(jì)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(tái)，大大簡(jiǎn)化企業(yè)的碳排放統(tǒng)計(jì)工作。

 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)的第一步，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(hào)文、發(fā)改價(jià)格〔2025〕136號(hào)文相繼出臺(tái)，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(duì)于分布式光伏電站并網(wǎng)保護(hù)、穩(wěn)控系統(tǒng)、電能質(zhì)量以及和調(diào)度的通信均有要求。

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根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》和《電能質(zhì)量管理辦法（暫行）》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)需要監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量；

根據(jù)《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》并網(wǎng)點(diǎn)安裝防孤島保護(hù)裝置，防止光伏電站孤島運(yùn)行；

并網(wǎng)點(diǎn)安裝國網(wǎng)電能計(jì)量表和遠(yuǎn)動(dòng)裝置用于上傳光伏電站發(fā)電數(shù)據(jù)，由當(dāng)?shù)毓╇姴块T確定；

對(duì)于自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)系統(tǒng)，公共連接點(diǎn)處還需要配置防逆流保護(hù)裝置，動(dòng)作與切除或調(diào)節(jié)光伏逆變器，根據(jù)要求可使用不同的控制策略。

配置國網(wǎng)縱向加密認(rèn)證裝置、正/反向隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)關(guān)等，按照電網(wǎng)要求的數(shù)據(jù)格式和安全要求接受電網(wǎng)調(diào)度；

光伏監(jiān)控系統(tǒng)需采集站內(nèi)逆變器、箱變、保護(hù)測(cè)控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置、防孤島保護(hù)、電能計(jì)量等數(shù)據(jù)，在本地工作站實(shí)時(shí)監(jiān)控，還需要把數(shù)據(jù)上傳給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，接受電網(wǎng)調(diào)度；

根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T需要配置光功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)、AGC/AVC系統(tǒng)、微機(jī)防誤系統(tǒng)、“四可”系統(tǒng)等，數(shù)據(jù)上傳調(diào)度系統(tǒng)。

分布式光伏建設(shè)相關(guān)二次設(shè)備：

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 2.3 分布式儲(chǔ)能解決方案

儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求，儲(chǔ)能系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)配置要求：儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)配置AM5-IS防孤島保護(hù)，非計(jì)劃孤島時(shí)應(yīng)在2s動(dòng)作，將儲(chǔ)能電站與電網(wǎng)斷開。

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

儲(chǔ)能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測(cè)功能，當(dāng)儲(chǔ)能單元絕緣低時(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警和/或跳閘信號(hào)通知儲(chǔ)能變流器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，如果BMS或者PCS不具備絕緣監(jiān)測(cè)功能可單獨(dú)配置直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置。

通過10kV接入公用電網(wǎng)的儲(chǔ)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(cè)裝置，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不滿足要求時(shí)，配置電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量。

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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(gè)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(cè)算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)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。

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有序充電系統(tǒng)設(shè)備選型方案

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2.5 碳資產(chǎn)管理方案

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)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(jí)溫室氣體排放和清除的量化和報(bào)告指南要求，為園區(qū)提供包括碳盤查清冊(cè)、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報(bào)告、碳交易記錄等等功能，幫助園區(qū)建立碳排放統(tǒng)計(jì)、核算、報(bào)告、核查體系。

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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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)置換，響應(yīng)云端策略配置，充分消納利用新能源。

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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(shí)運(yùn)行，滿足各類風(fēng)電與光伏逆變器、儲(chǔ)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(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA升級(jí)、就地/遠(yuǎn)程切換、本地人機(jī)交互（選配）；

邊緣計(jì)算：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動(dòng)上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)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(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲(chǔ)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(jì)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(yàn)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(hào)與測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測(cè)。

3 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺(tái)-園區(qū)級(jí)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(chǔ)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(tái)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(tái)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(chǔ)能、負(fù)荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測(cè)、可視化展示、異常告警、事件查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能；

智能控制：協(xié)同光伏、儲(chǔ)能、負(fù)載等多種能源主體，動(dòng)態(tài)規(guī)劃智能策略，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能、光伏協(xié)調(diào)控制，比如計(jì)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(bào)表統(tǒng)計(jì)；

碳資產(chǎn)管理：企業(yè)碳資產(chǎn)管理功能，包括碳盤查清冊(cè)、碳配額管理、碳排放分析、碳流向、碳盤查報(bào)告、碳交易記錄等等。

功率預(yù)測(cè)：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(bào)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(cè)模型庫，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的短時(shí)和超短時(shí)功率預(yù)測(cè)，并經(jīng)進(jìn)行誤差分析；同時(shí)對(duì)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(cè)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(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，并結(jié)合分時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)交互功率及儲(chǔ)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(jì)劃，系統(tǒng)通過將功率計(jì)劃進(jìn)行分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏、儲(chǔ)能、充電樁的優(yōu)化控制。

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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(jí)、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(jìng)爭(zhēng)力之一。

5 應(yīng)用案例

目前，國內(nèi)外已有多個(gè)“零碳園區(qū)”示范項(xiàng)目：

深圳國際低碳城：通過智慧能源調(diào)度，建筑節(jié)能改造，光儲(chǔ)充一體化，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)碳排放大幅下降。

中關(guān)村科技園零碳試點(diǎn)：創(chuàng)新綠色建筑、綠色出行與智能能源體系，打造高新科技企業(yè)綠色生態(tài)圈。

德國弗萊堡綠色工業(yè)園：全球知名的低碳園區(qū)樣板，光伏建筑一體化，綠色交通高度普及。

結(jié)語

零碳園區(qū)不是簡(jiǎn)單的“拼光伏”“裝儲(chǔ)能”，而是融合了綠色能源+智能管理+綠色建筑+低碳生活的系統(tǒng)工程。未來，隨著“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)推進(jìn)，零碳園區(qū)建設(shè)將成為更多區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、城市更新的重要抓手，為中國綠色發(fā)展注入新的動(dòng)力。

無論是產(chǎn)業(yè)園區(qū)、開發(fā)區(qū)還是總部基地，零碳園區(qū)正逐步成為綠色經(jīng)濟(jì)的“新名片”，也是邁向未來智慧城市不可或缺的一環(huán)。