2023年11月(yue)14日，由國家電投統籌，山東總(zong)(zong)公(gong)司（山東院）研究編(bian)制的《綜合智(zhi)(zhi)慧(hui)(hui)零(ling)碳(tan)電廠(chang)通則》在全國團體(ti)標準(zhun)信息平臺正式發布，成為綜合智(zhi)(zhi)慧(hui)(hui)零(ling)碳(tan)電廠(chang)相(xiang)關(guan)標準(zhun)。《綜合智(zhi)(zhi)慧(hui)(hui)零(ling)碳(tan)電廠(chang)通則》提出(chu)了綜合智(zhi)(zhi)慧(hui)(hui)零(ling)碳(tan)電廠(chang)構(gou)建術(shu)語和(he)定義、總(zong)(zong)則、技術(shu)方(fang)案(an)架構(gou)、主要干(gan)系方(fang)、技術(shu)指(zhi)標、核心(xin)價(jia)值和(he)效(xiao)用(yong)評(ping)價(jia)等9部分(fen)內容(rong)，探索以農村、鄉鎮(zhen)、園區、城市等場(chang)景為核心(xin)，聚合分(fen)布式新能源、用(yong)戶(hu)側儲能、可調(diao)節負荷等資源，構(gou)筑源網荷儲一體(ti)自平衡體(ti)的有效(xiao)路(lu)徑(jing)，為綜合智(zhi)(zhi)慧(hui)(hui)零(ling)碳(tan)電廠(chang)項目開(kai)發、設(she)計(ji)、建設(she)提供重要依(yi)據。

1 綜合智慧零碳電廠前景廣闊

2022年(nian)8月國家電(dian)(dian)(dian)投提出“雪炭N行(xing)動"，重點是打造綜合智(zhi)慧零碳電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)，這是國家電(dian)(dian)(dian)投創新打造的(de)一種能(neng)(neng)(neng)源保供新模式。利用電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)網連(lian)接，通過協(xie)調控(kong)制(zhi)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)計(ji)量以及(ji)信息通信等關鍵技術，將相(xiang)對分(fen)散(san)的(de)源、網、荷(he)、儲(chu)(chu)等元素通過智(zhi)慧電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)管理(li)系統進(jin)行(xing)集成調控(kong)，構建對內協(xie)調平衡、對外(wai)與電(dian)(dian)(dian)網友好互助的(de)“智(zhi)慧調控(kong)+用戶側可控(kong)負荷(he)/儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)/分(fen)布式電(dian)(dian)(dian)源"聚(ju)合體(ti)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)保供中發揮積極作用。2023年(nian)國電(dian)(dian)(dian)投已有36個“綜合智(zhi)慧零碳電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)"項(xiang)目開工，其中風電(dian)(dian)(dian)規(gui)模95MW、儲(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)588MW/1600MWh、用戶側聚(ju)合可調負荷(he)304MW、能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)300MW、調峰能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)1050MW。

不光是(shi)國家(jia)電投這樣(yang)的(de)央企進(jin)軍綜合(he)智(zhi)慧零(ling)碳電廠(chang)(chang)領(ling)域，各地相關(guan)部門也(ye)在紛紛出臺支持(chi)包括虛擬電廠(chang)(chang)在內(nei)的(de)新能源發展政策。雖(sui)然當前虛擬電廠(chang)(chang)在新型電網中所(suo)占比重很小，但是(shi)相信在不久的(de)將來，綜合(he)智(zhi)慧零(ling)碳電廠(chang)(chang)將為電力系(xi)統(tong)削峰填谷、保供降(jiang)碳起到重大作(zuo)用。

2 企業微電網能效系統建設正當時

2.1 企業微電網智能化是綜合智慧零碳電廠快速發展的基礎

綜合(he)智(zhi)慧零碳電(dian)(dian)廠實際上(shang)是眾多用電(dian)(dian)企(qi)業微(wei)電(dian)(dian)網(wang)的(de)聚合(he)體，包括企(qi)業分布式光(guang)伏、儲能系(xi)統(tong)、可調(diao)節負荷、汽車充電(dian)(dian)樁(zhuang)等，根據電(dian)(dian)網(wang)負荷波(bo)動進行需求響(xiang)應來(lai)保障電(dian)(dian)網(wang)安全，降低企(qi)業供用電(dian)(dian)成本。

目(mu)前(qian)綜合(he)智(zhi)慧零碳電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)響應資(zi)(zi)源主(zhu)要是根據當地用電(dian)(dian)(dian)(dian)企(qi)(qi)業的(de)負荷結構而(er)定，比如上海(hai)市(shi)虛(xu)擬電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)是以商(shang)業樓宇、充電(dian)(dian)(dian)(dian)樁(zhuang)、分布式光伏和儲(chu)能為(wei)主(zhu)；嘉興市(shi)虛(xu)擬電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)管理平(ping)臺(tai)已接入涵蓋儲(chu)能、空調(diao)負荷、充電(dian)(dian)(dian)(dian)樁(zhuang)、光伏電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)、5G基站(zhan)等負荷資(zi)(zi)源4920MW。同(tong)時(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)公司也加強力度(du)組織調(diao)用虛(xu)擬電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)負荷資(zi)(zi)源進行削峰(feng)填谷，立足“政府主(zhu)導、電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)主(zhu)動(dong)、企(qi)(qi)業主(zhu)體"的(de)建設模式，進一步(bu)為(wei)虛(xu)擬電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)盈(ying)利兌現創造(zao)條件，未來綜合(he)智(zhi)慧零碳電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)快速發展必然離(li)不開企(qi)(qi)業微電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)智(zhi)能化(hua)改(gai)造(zao)。

2.2 新能源建設成本大幅降低

隨著(zhu)電(dian)改走向深水區，從用電(dian)企(qi)業(ye)(ye)的角度來(lai)看，如(ru)若不(bu)會合理使用、調度新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)和(he)企(qi)業(ye)(ye)內部的負荷資(zi)源(yuan)，企(qi)業(ye)(ye)的用電(dian)成(cheng)本(ben)將可能(neng)(neng)(neng)不(bu)降反升(sheng)，對(dui)于高(gao)(gao)能(neng)(neng)(neng)耗企(qi)業(ye)(ye)來(lai)說(shuo)，這(zhe)也(ye)(ye)會進一(yi)步壓縮企(qi)業(ye)(ye)的利潤空間。2023年以來(lai)國(guo)內光伏(fu)、鋰電(dian)池(chi)產能(neng)(neng)(neng)過剩導(dao)致(zhi)光伏(fu)組(zu)件、儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)價(jia)(jia)格(ge)大幅下跌(die)。光伏(fu)組(zu)件價(jia)(jia)格(ge)歷出現了每(mei)瓦低(di)(di)于1元的價(jia)(jia)格(ge)，這(zhe)個(ge)價(jia)(jia)格(ge)只有去年同(tong)期50%左右。儲(chu)能(neng)(neng)(neng)鋰電(dian)池(chi)價(jia)(jia)格(ge)同(tong)樣大幅下降，儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中標均(jun)價(jia)(jia)甚至低(di)(di)至0.9元/Wh，這(zhe)和(he)一(yi)年前2元/Wh左右的成(cheng)本(ben)相比(bi)已經下降50%以上，這(zhe)也(ye)(ye)導(dao)致(zhi)投(tou)資(zi)光伏(fu)、儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)建設的度電(dian)成(cheng)本(ben)越來(lai)越低(di)(di)，投(tou)資(zi)回報率越來(lai)越高(gao)(gao)。這(zhe)也(ye)(ye)導(dao)致(zhi)優質用電(dian)企(qi)業(ye)(ye)都是(shi)綜合能(neng)(neng)(neng)源(yuan)投(tou)資(zi)的香餑餑，本(ben)著(zhu)誰投(tou)資(zi)誰受(shou)益的原則，對(dui)企(qi)業(ye)(ye)來(lai)說(shuo)現階(jie)段也(ye)(ye)是(shi)投(tou)資(zi)建立自身(shen)企(qi)業(ye)(ye)微電(dian)網能(neng)(neng)(neng)效系(xi)(xi)統(tong)(tong)的*佳時機，這(zhe)也(ye)(ye)將為企(qi)業(ye)(ye)在將來(lai)的能(neng)(neng)(neng)源(yuan)變革中取得(de)更大的話語權和(he)靈活(huo)性。

3 安科瑞企業微電網能效系統解決方案

AcrelEMS企(qi)業微電(dian)網能(neng)(neng)(neng)效(xiao)系統(tong)(tong)(tong)融合企(qi)業電(dian)力監(jian)(jian)控、能(neng)(neng)(neng)耗統(tong)(tong)(tong)計(ji)、電(dian)能(neng)(neng)(neng)質量分析(xi)及治理、智能(neng)(neng)(neng)照明控制、主要用(yong)能(neng)(neng)(neng)設備監(jian)(jian)控、充電(dian)樁(zhuang)運營管(guan)理、分布式光(guang)伏監(jian)(jian)控、儲能(neng)(neng)(neng)管(guan)理等功能(neng)(neng)(neng)，用(yong)戶通過一個平臺可全局(ju)、整體(ti)的對(dui)企(qi)業微電(dian)網進(jin)行進(jin)行集中監(jian)(jian)控、統(tong)(tong)(tong)一調度、統(tong)(tong)(tong)一運維，幫助企(qi)業提高(gao)(gao)供電(dian)可靠性，就地消(xiao)納新能(neng)(neng)(neng)源發(fa)電(dian)，提高(gao)(gao)用(yong)電(dian)效(xiao)率，降(jiang)低(di)用(yong)電(dian)成本，功能(neng)(neng)(neng)見圖1 所示(shi)。

圖(tu)1 企(qi)業微(wei)電網能效系(xi)統功能示意圖(tu)

企(qi)業微(wei)電(dian)網(wang)能效系統(tong)(tong)包(bao)含安(an)裝于(yu)現(xian)場的(de)電(dian)量傳(chuan)(chuan)感器(qi)、邊(bian)緣計(ji)算(suan)網(wang)關和(he)能效管(guan)理軟件。電(dian)量傳(chuan)(chuan)感器(qi)用(yong)于(yu)監(jian)測和(he)控制企(qi)業的(de)負荷設備和(he)分布式發(fa)電(dian)設備，傳(chuan)(chuan)感器(qi)的(de)數(shu)據接入邊(bian)緣計(ji)算(suan)網(wang)關，每(mei)個(ge)網(wang)關可以看做是一個(ge)區域指(zhi)揮(hui)部，采集所(suo)(suo)接傳(chuan)(chuan)感器(qi)數(shu)據進行協議轉(zhuan)換后上(shang)(shang)傳(chuan)(chuan)AcrelEMS企(qi)業微(wei)電(dian)網(wang)能效管(guan)理軟件或(huo)轉(zhuan)發(fa)第三方平臺，網(wang)關可以根據預設閾值(zhi)或(huo)自動學(xue)習來執(zhi)行邏輯計(ji)算(suan)，并(bing)AcrelEMS執(zhi)行的(de)指(zhi)令。AcrelEMS可以看做是企(qi)業微(wei)電(dian)網(wang)的(de)指(zhi)揮(hui)部，根據網(wang)關上(shang)(shang)傳(chuan)(chuan)的(de)數(shu)據生成各類圖(tu)表、控制策略和(he)分析結論，并(bing)響應虛(xu)擬電(dian)廠的(de)調度指(zhi)令，系統(tong)(tong)架(jia)構圖(tu)如圖(tu)2所(suo)(suo)示。

圖2 企(qi)業(ye)微電(dian)網能效系統的網絡架構

3.1 企業微電網能效系統功能

1. 電力監控

對(dui)企業(ye)高低壓變配電(dian)系統的變壓器、斷路(lu)器、直流屏、母排(pai)、無功補償(chang)柜及電(dian)纜等配電(dian)相關設備的電(dian)氣(qi)參(can)數、運行(xing)狀態、接點溫(wen)度(du)進(jin)行(xing)實時(shi)監測(ce)和(he)控制，監測(ce)企業(ye)微電(dian)網主要回(hui)路(lu)的電(dian)能質量并(bing)進(jin)行(xing)治理，對(dui)故障及時(shi)處(chu)理并(bing)發(fa)出告警信息，提高企業(ye)供(gong)電(dian)可(ke)靠性。

圖3 電力監控功能

1. 能耗分析

采集企業電(dian)、水、燃氣等能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)耗，進行分類分項能(neng)(neng)(neng)耗統計(ji)，計(ji)算(suan)單位面積(ji)或單位產品的(de)能(neng)(neng)(neng)耗數(shu)據以及趨(qu)勢(shi)，對(dui)標主要用能(neng)(neng)(neng)設備(bei)能(neng)(neng)(neng)效(xiao)進行能(neng)(neng)(neng)效(xiao)診斷，計(ji)算(suan)企業碳排放，為企業制定碳達(da)峰、碳中和路線(xian)提供數(shu)據支(zhi)持。

圖4 能耗分析功能

1. 照明控制

智(zhi)能(neng)照明(ming)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)功能(neng)可以根(gen)據企業情(qing)況實(shi)(shi)現(xian)定時(shi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)、光(guang)照感應(ying)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)、場(chang)景控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)、調(diao)光(guang)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)等，并結(jie)合紅外傳感器(qi)、超聲波傳感器(qi)，實(shi)(shi)現(xian)人來燈(deng)亮、人走燈(deng)滅(mie)，并可以根(gen)據系統的控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)策略實(shi)(shi)現(xian)集中控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)，為企業節約照明(ming)用電。

圖5 照明控制功能

1. 分布式光伏監控

監測(ce)企(qi)業(ye)分布式光(guang)伏(fu)(fu)電站運行(xing)情況，包括逆變器(qi)運行(xing)數據、光(guang)伏(fu)(fu)發(fa)電效率(lv)分析、發(fa)電量(liang)及收(shou)益統計以(yi)及光(guang)伏(fu)(fu)發(fa)電功(gong)率(lv)控(kong)制(zhi)。

圖6 分布(bu)式光伏發電監測

1. 儲能管理

監測儲能系統、電池管理系統(BMS)和儲能變流器(PCS)運行，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度，根據企業峰谷特點和電價波動以及上級平臺指令設置儲能系統的充放電策略，控制儲能系統充放電，實現削峰填谷，降低企業用電成本。

圖7 儲能管理

1. 充電樁運營管理 

監測企(qi)業(ye)充(chong)電(dian)樁的運行(xing)狀(zhuang)態，提供充(chong)電(dian)樁收(shou)費(fei)管理和(he)狀(zhuang)態監測功能，并根(gen)據企(qi)業(ye)負(fu)荷率變化和(he)虛擬電(dian)廠的調(diao)度指令(ling)調(diao)節充(chong)電(dian)樁的充(chong)電(dian)功率，使企(qi)業(ye)微電(dian)網穩定安全運行(xing)。

圖9 充電樁管理

1. 需求響應

根(gen)據(ju)企業(ye)(ye)負(fu)荷波動數(shu)據(ju)，再結合虛擬(ni)電(dian)廠的調度指令，決定以何種方(fang)式參與電(dian)網需(xu)求響(xiang)(xiang)應(ying)，平臺可通過給儲能(neng)系統下(xia)發控(kong)制策(ce)略，調整充(chong)發電(dian)時間。平臺在需(xu)求響(xiang)(xiang)應(ying)時間段(duan)調整可控(kong)負(fu)荷功率(lv)，停止給可中斷負(fu)荷供電(dian)，并且可以根(gen)據(ju)企業(ye)(ye)可控(kong)負(fu)荷數(shu)據(ju)制定需(xu)求響(xiang)(xiang)應(ying)控(kong)制策(ce)略，實現一(yi)鍵響(xiang)(xiang)應(ying)。

此外，AcrelEMS還具備電能質量監(jian)測和治理、電氣安全監(jian)測、電能預(yu)付費管(guan)(guan)理、設備臺賬(zhang)、運維工單管(guan)(guan)理、3D建模等功能，幫助用(yong)電企業實(shi)現供配電網絡的數字(zi)化(hua)管(guan)(guan)理。

3.2 企業微電網能效系統硬件設備

安科瑞(rui)針對企業(ye)微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)能(neng)效(xiao)系(xi)統除了軟件外，還具備(bei)(bei)現場傳感器、邊(bian)緣計算網(wang)關等設備(bei)(bei)，組成了完整(zheng)的“云-邊(bian)-端(duan)"能(neng)源互聯(lian)網(wang)體系(xi)，具體包(bao)括高低壓配電(dian)(dian)(dian)綜(zong)合(he)保護和監測(ce)(ce)產品(pin)、電(dian)(dian)(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)在線(xian)監測(ce)(ce)裝置、電(dian)(dian)(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)治理、照明控(kong)制、新能(neng)源充電(dian)(dian)(dian)樁、電(dian)(dian)(dian)氣消(xiao)防類(lei)解決方案等，可(ke)以為企業(ye)微(wei)電(dian)(dian)(dian)網(wang)能(neng)效(xiao)系(xi)統建設提供一站式服務，部分設備(bei)(bei)見(jian)表1。

表1 企(qi)業微電網能(neng)效系統(tong)建設(she)部分(fen)硬件設(she)備

4 未來展望

面向未(wei)來，AcrelEMS企業(ye)微(wei)電(dian)網能(neng)效(xiao)系(xi)統(tong)將(jiang)結合行業(ye)特點、服務企業(ye)“雙(shuang)碳"目(mu)標，積(ji)極(ji)利用安(an)科瑞“云(yun)-邊(bian)-端(duan)"的(de)能(neng)效(xiao)系(xi)統(tong)體(ti)系(xi)和企業(ye)微(wei)電(dian)網能(neng)效(xiao)管理技術(shu)積(ji)累幫助企業(ye)改(gai)造(zao)傳(chuan)統(tong)電(dian)網，推動企業(ye)微(wei)電(dian)網向更加智慧、更加安(an)全、更加友好(hao)的(de)智慧能(neng)源系(xi)統(tong)升級。未(wei)來新型電(dian)力系(xi)統(tong)中，眾多企業(ye)微(wei)電(dian)網將(jiang)通(tong)過綜合智慧零(ling)碳電(dian)廠(chang)調度平臺和大電(dian)網的(de)互動也會越來越頻繁，而提前建立和適應(ying)了企業(ye)微(wei)電(dian)網能(neng)效(xiao)系(xi)統(tong)的(de)企業(ye)將(jiang)更有話(hua)語權。

安科瑞侯文莉