从高碳到零碳：安科瑞 EMS3.0 点亮四川园区转型之路

游戏天地 2025年08月01日 20:05 2 admin

引言在国家 “双碳” 战略深入推进的背景下，作为西部经济强省和能源大省的四川，正迎来园区绿色低碳转型的关键机遇期。四川工业园区贡献了全省超 55% 的工业产值，却也集中了约 30% 的碳排放，其零碳转型不仅关乎地方经济高质量发展，更对全国 “双碳” 目标实现具有重要支撑作用。依托丰富的水电、光伏、风电等清洁能源资源，四川正以智慧能源管理为核心，探索具有地域特色的零碳园区建设路径，而安科瑞 EMS3.0 能源管理系统的深度应用，正成为这条转型之路上的 “智慧引擎”。2 需求及痛点：零碳园区建设的关键瓶颈

1·川蜀园区的零碳痛点：能源优势下的转型挑战

四川虽坐拥 “水风光” 多元清洁能源宝库，但其园区能源管理仍面临多重痛点，成为零碳转型的 “拦路虎”。

能源协同难题尤为突出。四川水电资源丰沛，但存在 “丰枯交替” 特性 —— 汛期（6-10 月）水电大发，电价低廉却易出现弃水；枯期（11 - 次年 5 月）电力供应紧张，需外购火电或承担高电价。同时，近年来四川光伏、风电装机快速增长，园区内分布式光伏与水电互补潜力巨大，但新能源的间歇性与负荷波动的随机性叠加，导致绿电消纳率不足，部分园区弃光率甚至超过 15%。传统人工调度难以平衡 “水电 - 光伏 - 储能 - 负荷” 的动态关系，能源浪费与供应不稳问题并存。

碳排放核算也存在瓶颈。四川园区产业类型多样，涵盖电子信息、装备制造、食品饮料等多个领域，不同行业用能特性差异大，间接排放（如外购电力、蒸汽）占比高。传统核算方式依赖人工台账，难以精准追踪到产线、设备，更无法实时关联水电等绿电的碳减排量，导致 “碳家底” 不清，影响减排策略制定和碳资产价值挖掘。

此外，运维管理低效与成本压力凸显。四川部分园区地处丘陵或山区，设备分散、巡检难度大，传统人工巡检模式下，故障发现滞后、运维成本高企。同时，随着电价改革深化，峰谷价差扩大（四川峰谷电价差最高达 0.7 元 /kWh），企业缺乏智能需量管理手段，基础电费与峰时电费成为沉重负担。老旧配电设施与新能源接入的矛盾也日益突出，部分园区因电能质量问题导致精密设备运行受影响，安全稳定运行压力陡增。

2 安科瑞EMS3.0解决方案

2.1 系统概述：智慧能源“大脑”

安科瑞EMS3.0是一款面向企业微电网（涵盖园区场景）的智慧能源管理平台。它采用先进的物联网(IoT)、大数据分析和云计算技术，构建了一个“云（平台）-边（本地网关/控制器）-端（现场设备）”协同的开放式分层架构。

端（设备层）： 在园区“源、网、荷、储、充”各关键节点部署智能感知设备，如多功能电力仪表（监测电参量）、光伏汇流箱监测装置、储能变流器(PCS)及电池管理系统(BMS)接口、充电桩控制器、电能质量监测装置、电气安全传感器等。负责实时、毫秒级采集能源生产、传输、消耗、存储及环境状态等全量数据。
边（网络通信层 & 边缘计算层）： 通过智能网关、网络交换机等设备汇聚现场层数据。智能网关具备本地数据存储、协议转换（支持Modbus, IEC 61850等多种工业协议）、边缘计算能力。在网络中断时，可暂存数据并在恢复后续传，保证数据完整性；同时可执行部分本地化快速控制策略（如基于预设规则的紧急切负荷）。核心设备之一是ACCU-100微电网协调控制器，作为本地策略执行核心，具备毫秒级响应能力。
云（平台层）： 部署在本地服务器或云端（公有云/私有云），是系统的“决策中枢”。包含数据服务器、应用服务器和Web服务器。平台通过B/S（浏览器访问）和APP方式提供人机交互界面，对海量数据进行存储、深度分析、可视化展示、智能预测（如光伏发电、负荷需求）和优化决策，并生成控制指令下发给边缘层执行。

表：安科瑞EMS3.0系统分层架构与功能

层级	核心组件/功能	关键作用
云（平台层）	数据服务器、应用服务器、WEB服务器；B/S架构、APP访问	数据存储、深度分析、可视化、预测优化、决策控制
边（边缘层）	智能网关、ACCU-100协调控制器；协议转换、本地存储、边缘计算	数据汇聚、协议转换、本地策略执行、断网续传
端（设备层）	多功能电表、光伏监测、BMS/PCS接口、充电桩控制器、传感器	实时数据采集（毫秒级）、状态感知

2.2 功能特点：赋能零碳的核心能力

EMS3.0的核心价值在于其强大的软件功能，这些功能直指零碳园区的痛点：

全景监测与可视化管理：

能流大屏/组网拓扑图： 直观展示园区内能源（市电、光伏、风电、储能、充电桩、负荷）的实时流动情况、功率趋势、设备状态、关键指标（如发电量、用电量、SOC、碳排放）。构建虚拟能源网络，让管理者一目了然。能源综合报表： 按尖、峰、平、谷时段，分类分项（电网、光伏、风电、储能、充电桩、负荷）精确统计用能数据、发电数据及收益情况。

多能协同与智能调度：

新能源最大化消纳： 结合光伏/风电功率预测（精度>85%）和负荷预测，动态调整策略。通过防逆流控制技术（刚性切断或柔性调节逆变器输出功率），确保绿电优先本地消纳，避免向电网反送电导致罚款（满足“自发自用、余电不上网”政策），典型案例绿电消纳率可达95% 。储能经济优化运行：削峰填谷： 在电价低谷时段充电，高峰时段放电，利用峰谷差价套利。需量控制： 平滑负荷曲线，降低月度最大需量，显著减少基础电费（案例显示可降低21%，年节约200万元）。柔性扩容： 在用电负荷激增接近变压器容量极限时，储能快速放电补充，避免增容投资或罚款。

充电桩有序控制： 根据实时电价、电网总负荷、充电需求紧迫度（支持“先入先充”、“竞价”、“邀约”等模式），动态调节充电桩的输出功率或启停，实现负荷的“削峰填谷”，降低对配电网的冲击和运营成本（案例显示成本降低20%）。

精准碳排管理与追踪：

全链路碳计量： 内置2000+碳排放因子数据库，覆盖范围一（直接排放）、范围二（外购电力产生的间接排放）和范围三（可选，如供应链排放）。可精确追踪到具体产线、设备甚至工序的碳排放。碳排热力图/报表： 自动生成碳排放热力图、趋势图及标准化报告，相比传统人工核算，时效性提升80%，满足国内外碳核查（如欧盟碳关税CBAM）和碳交易市场需求。

虚拟电厂(VPP)与市场互动：

资源聚合： 将园区内分散的可调节负荷（如柔性生产线）、分布式电源（光伏、风电）、储能系统聚合为一个整体。参与电力市场： 接受电网调度指令，参与需求响应（DR）、调峰调频辅助服务或电力现货市场交易，为园区创造额外收益（案例：某化工园区季度收益380万元）。

安全可靠运行保障：

并网安全监控： 实时监测电能质量（电压、谐波、频率）、实施防孤岛保护，确保新能源安全并网。智能预警与运维： 基于AI的设备状态分析，预测潜在故障（准确率>90%），实现预测性维护，减少突发停机（案例：变压器故障率下降60%）。支持智能巡检（可集成机器人），降低人工成本（案例：运维人力减少45%）。多重安全防护： 从设备层到平台层，采用数据加密（SSL）、身份认证、访问控制等机制保障信息安全。

3 硬件选型：构建系统的基石

EMS3.0的成功运行依赖于底层可靠、兼容性强的智能硬件。核心硬件包括：

核心控制单元：

ACCU-100 微电网协调控制器： 核心边缘计算与控制单元。负责本地设备数据采集（支持多协议）、本地策略执行（如削峰填谷、备用电源切换）、与云端平台通信。具备毫秒级响应能力，适应高温、潮湿等复杂工业环境。典型支持容量：光伏≤400kWp，储能≤400kW 。

感知监测层设备：

AMC/APM 系列多功能网络电力仪表： 安装于配电回路，实时监测电压、电流、功率、电能、功率因数、频率等全电参量，是能源计量与分析的基石。光伏汇流箱监测装置/通讯管理机： 采集组串式光伏逆变器或汇流箱的发电数据、运行状态。储能系统接口 (BMS/PCS通讯)： 实现与储能电池管理系统(BMS)和储能变流器(PCS)的通讯，获取SOC、温度、充放电状态、告警信息等关键数据。充电桩控制器/通讯接口： 实现对电动汽车充电桩的启停控制、功率调节、状态监测、计费数据采集。APView500 电能质量在线监测装置： 监测电压暂降/暂升、谐波、闪变等电能质量参数，保障用电安全和设备寿命。无线测温传感器/接收器： 监测电气接点温度，预防过热故障，保障电气安全。环境传感器 (温湿度、水浸、烟雾等)： 监测配电房/关键设备环境状态。

表：安科瑞EMS3.0系统主要硬件选型

硬件类别	代表型号/系列	主要功能
核心控制单元	ACCU-100	本地数据采集、协议转换、边缘计算、本地策略执行
电力监测仪表	AMC系列、APM系列	全电参量实时监测与计量
光伏监测	光伏汇流箱监测装置、通讯机	光伏发电数据采集、逆变器状态监控
储能接口	专用BMS/PCS通讯接口	电池状态(SOC)、温度、PCS状态监控
充电桩管理	充电桩控制器/通讯模块	充电桩启停控制、功率调节、状态监测、数据采集
电能质量监测	APView500	电压波动、谐波、闪变等电能质量参数监测
电气安全监测	ARCM系列、无线测温	漏电监测、电气接点温度在线监测
环境监控	温湿度、水浸、烟雾传感器	配电房/设备运行环境监测