安科瑞劉鴻鵬172 一 ⑥⑨⑦② 一 5322

摘要

隨著《關(guān)于開展零碳工廠建設(shè)工作的指導意見》的正式發(fā)布，工業(yè)領(lǐng)域碳減排由“目標約束”邁入“系統(tǒng)化落地”階段。文件明確提出，要以能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、用能系統(tǒng)重構(gòu)和數(shù)字化管控能力提升為核心抓手，推動工廠層級實現(xiàn)可核算、可評估、可持續(xù)的低碳運行。本文結(jié)合零碳工廠建設(shè)的政策要求，分析當前工業(yè)企業(yè)在源網(wǎng)荷儲協(xié)同、能源精細化管理及碳排放管控方面面臨的關(guān)鍵問題，并以微電網(wǎng)智慧能源管理平臺為例，探討其在零碳工廠建設(shè)中的應(yīng)用價值與實踐路徑。

零碳工廠建設(shè)從“單點節(jié)能”走向“系統(tǒng)重構(gòu)”

2026年發(fā)布的零碳工廠建設(shè)指導意見，明確強調(diào)以工廠整體為對象，系統(tǒng)推進能源消費側(cè)的深度脫碳。這一政策信號意味著，傳統(tǒng)依賴設(shè)備更新或局部節(jié)能改造的方式，已難以支撐零碳目標的長時實現(xiàn)。

在實際推進過程中，工業(yè)企業(yè)普遍面臨多重挑戰(zhàn)：一方面，分布式光伏、儲能、充電設(shè)施等新能源資源快速接入，用能結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜；另一方面，負荷波動加劇、電價機制市場化、碳排核算要求提升，使得企業(yè)既要“用得綠”，又要“算得清”“控得住”。零碳工廠建設(shè)，本質(zhì)上是一次以能源系統(tǒng)重構(gòu)和數(shù)字化能力升級為核心的系統(tǒng)工程。

零碳工廠對能源管理系統(tǒng)提出的新要求

零碳工廠建設(shè)對企業(yè)能源系統(tǒng)提出的新要求《指導意見》明確指出，零碳工廠建設(shè)不再局限于單一節(jié)能技術(shù)或局部減排措施，而是要求在工廠層面統(tǒng)籌考慮電力、新能源、儲能、負荷及用能行為，形成可感知、可調(diào)控、可評估的能源系統(tǒng)。

在實際推進過程中，工業(yè)企業(yè)普遍呈現(xiàn)以下特征：分布式光伏、工商業(yè)儲能、電動汽車充電設(shè)施快速接入，負荷類型復(fù)雜且波動明顯；同時，電價市場化改革、峰谷價差擴大以及碳排放約束并行，使企業(yè)面臨用能成本、系統(tǒng)安全與低碳目標多重壓力。在此背景下，零碳工廠建設(shè)迫切需要一種能夠覆蓋“源—網(wǎng)—荷—儲—充”全要素的智慧能源管理平臺。

需求背景

從目前現(xiàn)有需求來看，“源網(wǎng)荷儲”項目建設(shè)應(yīng)用場景大致可以分為三類。

零碳園區(qū)能源管理平臺

EMS3.0微電網(wǎng)智慧能源平臺采用“云—邊—端”協(xié)同架構(gòu)，通過在企業(yè)內(nèi)部關(guān)鍵節(jié)點部署計量、保護、分析與控制裝置，實現(xiàn)對微電網(wǎng)系統(tǒng)的感知和集中管理。

平臺在端側(cè)整合光伏逆變器、儲能PCS、充電樁、變壓器及各類用能設(shè)備數(shù)據(jù)，在邊緣側(cè)通過協(xié)調(diào)控制器與能量管理控制箱實現(xiàn)策略執(zhí)行與快速響應(yīng)，在云端完成數(shù)據(jù)匯聚、運行分析和優(yōu)化決策。這種分層架構(gòu)，為零碳工廠在新能源高比例接入條件下保持系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行提供了基礎(chǔ)支撐。

組網(wǎng)架構(gòu)

系統(tǒng)特點

平臺功能

系統(tǒng)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(shè)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(shè)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(jié)算、態(tài)勢感知等。

注：支持第三方平臺與子系統(tǒng)的接入，如視頻、充電樁、空調(diào)、相變儲能、電能路由器等。

功率預(yù)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(yù)測模型

機器學習算法能夠自動學習并適應(yīng)不同條件下的變化趨勢，確保預(yù)測結(jié)果的準確性。

多時間尺度預(yù)測

超短期預(yù)測：適用于日內(nèi)調(diào)度計劃的制定。

短期預(yù)測：適用于日常調(diào)度計劃的制定。

中期預(yù)測：有助于中長時的發(fā)電計劃安排。

優(yōu)化調(diào)度

基于能耗優(yōu)、成本低和碳排放最少的經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度；

考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運行調(diào)度策略；

需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)互動策略。

協(xié)調(diào)控制

光伏--防逆流；

儲能--防逆流、峰谷套利、需量控制、柔性擴容；

光儲--防逆流、新能源消納、需量控制、動態(tài)擴容；

光儲充--防逆流、新能源消納、需量控制、有序充電；

源網(wǎng)荷儲充--防逆流、新能源消納、需量控制、有序充電、負荷柔性控制。

碳排管理

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

聚合資源

聚合微電網(wǎng)內(nèi)光伏、儲能、充電樁及空調(diào)柔性負荷；

以單一虛擬電廠子站與獨立電力戶號接入上層負荷聚合商或虛擬電廠平臺；

充分發(fā)揮微電網(wǎng)靈活資源的調(diào)節(jié)能力，賦能能源資產(chǎn)未來持續(xù)增值， 實現(xiàn)整體收益大化。

源網(wǎng)荷儲協(xié)同運行對零碳工廠的支撐作用

《指導意見》明確提出，要探索多種能源品種和源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)度機制。EMS3.0平臺正是圍繞這一要求構(gòu)建了完整的協(xié)同運行體系。

平臺通過對分布式光伏、工商業(yè)儲能、可控負荷及充電設(shè)施的統(tǒng)一建模與實時監(jiān)控，實現(xiàn)微電網(wǎng)運行狀態(tài)的全景展示。在此基礎(chǔ)上，平臺結(jié)合電價信息、負荷預(yù)測和設(shè)備運行狀態(tài)，動態(tài)調(diào)整儲能充放電策略、光伏出力控制策略以及負荷調(diào)節(jié)策略，在保障生產(chǎn)連續(xù)性的同時，提高新能源消納比例，降低高峰時段外購電量。

對于零碳工廠而言，這種以“新能源優(yōu)先、儲能調(diào)節(jié)、負荷協(xié)同”為核心的運行模式，是實現(xiàn)低碳用能的重要技術(shù)路徑。

結(jié)論

綜合政策要求與平臺能力分析可以看出，零碳工廠建設(shè)本質(zhì)上是一次以能源系統(tǒng)數(shù)字化、協(xié)同化和低碳化為目標的系統(tǒng)升級。EMS3.0微電網(wǎng)智慧能源平臺通過整合源網(wǎng)荷儲多要素，實現(xiàn)運行優(yōu)化、碳排管理與經(jīng)濟效益協(xié)同，為零碳工廠建設(shè)提供了清晰、可落地的技術(shù)支撐路徑。

在“雙碳”目標持續(xù)推進的背景下，該類平臺在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，將成為零碳工廠由示范走向規(guī)?；茝V的重要基礎(chǔ)。

審核編輯 黃宇