安科瑞(ruì) 鮑(bào)靜君 劉(liú)邁

　　2023年11月(yuè)14日，由(yóu)國(guó)家(jiā)電投(tóu)統籌(chóu)，山東(dōng)總(zǒng)公司（山東院(yuàn)）研(yán)究編製的(dí)《綜(zōng)合(hé)智慧(huì)零碳電廠通(tōng)則(zé)》在全國團體標準信(xìn)息平台正式發布(bù)，成(chéng)為國(guó)內綜合智慧零碳電廠相關(guān)標準。《綜(zōng)合智慧(huì)零碳電廠通則》提出(chū)了(liǎo)綜合(hé)智(zhì)慧零碳電(diàn)廠構(gòu)建術(shù)語和定義，總(zǒng)則(zé)，技術(shù)方案架構(gòu)，主(zhǔ)要(yào)幹(gān)係(xì)方(fāng)，技術(shù)指標(biāo)，核(hé)心(xīn)價(jià)值和(hé)效用(yòng)評價等9部(bù)分(fēn)內容，探索(suǒ)以(yǐ)農村，鄉鎮，園(yuán)區(qū)，城(chéng)市等場景為核(hé)心(xīn)，聚合(hé)分(fēn)布式新能源，用(yòng)戶側(cè)儲(chǔ)能，可調節負(fù)荷(hé)等(děng)資源(yuán)，構築源網(wǎng)荷(hé)儲一體自平(píng)衡(héng)體的(dí)有(yǒu)效路徑(jìng)，為綜(zōng)合(hé)智慧零碳(tàn)電廠項目(mù)開(kāi)發，設計(jì)，建設(shè)提(tí)供(gōng)重要依據(jù)。

　　1 綜合(hé)智慧(huì)零碳電(diàn)廠(chǎng)前(qián)景廣(guǎng)闊

　　2022年(nián)8月國(guó)家電投提(tí)出“雪炭N行(háng)動"，打(dǎ)造綜合(hé)智慧零碳電廠，這(zhè)是國家電投(tóu)創(chuàng)新(xīn)打(dǎ)造(zào)的一種能(néng)源(yuán)保供新(xīn)模式(shì)。利(lì)用(yòng)電(diàn)力網(wǎng)連(lián)接，通(tōng)過協調控製，智能計(jì)量(liáng)以及信息通(tōng)信(xìn)等關鍵(jiàn)技(jì)術，將相(xiāng)對分散的源，網(wǎng)，荷(hé)，儲等元素(sù)通過(guò)智(zhì)慧電廠(chǎng)管理係統進行(háng)集(jí)成(chéng)調控，構建(jiàn)對內協調平(píng)衡，對(duì)外與電(diàn)網友好互助(zhù)的“智慧調(tiáo)控+用(yòng)戶側可控(kòng)負荷(hé)/儲(chǔ)能/分布式電源(yuán)"聚合體，在(zài)電(diàn)力保供中(zhōng)發(fā)揮積(jī)極(jí)作用(yòng)。2023年國電投(tóu)已有36個“綜合智慧(huì)零碳電廠(chǎng)"項(xiàng)目開工，其(qí)中風電(diàn)規模(mó)95MW，儲能588MW/1600MWh，用(yòng)戶(hù)側(cè)聚(jù)合(hé)可調負(fù)荷304MW，峰值能(néng)力(lì)300MW，調峰能(néng)力1050MW。

　　不光(guāng)是國家電(diàn)投(tóu)這樣(yàng)的央(yāng)企進軍綜(zōng)合智(zhì)慧(huì)零(líng)碳電廠(chǎng)領域(yù)，各地(dì)相(xiāng)關部門(mén)也在紛紛出(chū)台(tái)支持包括虛(xū)擬(nǐ)電(diàn)廠(chǎng)在內的(dí)新能源(yuán)發展(zhǎn)政(zhèng)策(cè)。雖然當前(qián)虛(xū)擬電(diàn)廠在新(xīn)型電網中所(suǒ)占(zhān)比(bǐ)重很(hěn)小(xiǎo)，但(dàn)是相(xiāng)信(xìn)在(zài)不(bù)久(jiǔ)的將(jiāng)來(lái)，綜(zōng)合智(zhì)慧零碳電廠將為電力(lì)係(xì)統削(xiāo)峰填(tián)穀(gǔ)，保供(gōng)降(jiàng)碳(tàn)起到(dào)重大(dà)作用(yòng)。

　　2 企業(yè)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能(néng)效係統(tǒng)建設(shè)正當(dāng)時

　　2.1 企業(yè)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)智能化(huà)是(shì)綜(zōng)合(hé)智(zhì)慧零碳電廠快速發展的(dí)基(jī)礎(chǔ)

　　綜合智慧零(líng)碳(tàn)電廠實際上是(shì)眾多(duō)用(yòng)電企(qǐ)業(yè)微電網的聚(jù)合(hé)體，包(bāo)括企業(yè)分布式光伏(fú)，儲能係統，可調(tiáo)節(jié)負(fù)荷(hé)，汽車充電樁等，根(gēn)據(jù)電(diàn)網負(fù)荷波(bō)動進行(háng)需(xū)求響應來保(bǎo)障(zhàng)電(diàn)網(wǎng)安全，降低(dī)企業供用電(diàn)成本。

　　目前綜(zōng)合智慧零碳電廠(chǎng)響應(yīng)資源主要(yào)是根(gēn)據當地(dì)用電(diàn)企業(yè)的負(fù)荷(hé)結(jié)構(gòu)而定，比(bǐ)如(rú)上海市虛(xū)擬電(diàn)廠是(shì)以(yǐ)商業(yè)樓宇，充電樁，分布(bù)式(shì)光伏(fú)和(hé)儲能(néng)為主；嘉興市(shì)虛(xū)擬電(diàn)廠管(guǎn)理(lǐ)平(píng)台(tái)已接入涵蓋儲能(néng)，空調(tiáo)負(fù)荷(hé)，充電樁，光伏電站(zhàn)，5G基站(zhàn)等負(fù)荷(hé)資源(yuán)4920MW。同(tóng)時(shí)電網公司(sī)也(yě)加強力(lì)度組織(zhī)調(tiáo)用(yòng)虛擬電廠負荷(hé)資源進(jìn)行削(xiāo)峰填穀(gǔ)，立足“政府主(zhǔ)導，電網主動，企(qǐ)業主體(tǐ)"的(dí)建設模(mó)式(shì)，進一步(bù)為(wéi)虛(xū)擬電(diàn)廠(chǎng)盈利兌(duì)現創造條(tiáo)件，未(wèi)來(lái)綜合(hé)智(zhì)慧(huì)零碳(tàn)電(diàn)廠快速發(fā)展(zhǎn)必然離不(bù)開企(qǐ)業微(wēi)電(diàn)網的智能(néng)化改造(zào)。

　　2.2 新能源建設成本(běn)大幅降(jiàng)低(dī)

　　隨(suí)著電(diàn)改(gǎi)走(zǒu)向深水(shuǐ)區(qū)，從(cóng)用電(diàn)企(qǐ)業的(dí)角度(dù)來(lái)看(kàn)，如(rú)若不(bù)會(huì)合(hé)理使用，調度新(xīn)能(néng)源(yuán)和企業內部(bù)的負荷資(zī)源(yuán)，企業(yè)的用(yòng)電(diàn)成(chéng)本將可(kě)能(néng)不(bù)降(jiàng)反升(shēng)，對於高能耗(hào)企(qǐ)業來說，這也(yě)會(huì)進(jìn)一步壓縮企業(yè)的利潤空間。2023年(nián)以來(lái)國內光伏(fú)，鋰(lǐ)電池(chí)產(chǎn)能(néng)過剩導(dǎo)致(zhì)光(guāng)伏組件(jiàn)，儲能係統(tǒng)價格(gé)大幅下跌。光伏組件價(jià)格歷出現(xiàn)了(liǎo)每(měi)瓦(wǎ)低於(yú)1元的價格(gé)，這個價格隻有(yǒu)去(qù)年同期50%左(zuǒ)右。儲能鋰電(diàn)池價格(gé)同樣大幅下降，儲能(néng)係統中標均價甚(shèn)至低至(zhì)0.9元(yuán)/Wh，這(zhè)和一年(nián)前2元/Wh左(zuǒ)右的成本(běn)相(xiāng)比已(yǐ)經(jīng)下降50%以(yǐ)上，這(zhè)也(yě)導(dǎo)致投(tóu)資光伏，儲能(néng)係統(tǒng)建(jiàn)設的(dí)度電成(chéng)本越來越(yuè)低(dī)。這(zhè)也導致好的(dí)用電企業都(dū)是綜合(hé)能源投(tóu)資的香(xiāng)餑餑(bō)，本著誰投資誰(shuí)受益(yì)的(dí)原則，對企(qǐ)業(yè)來(lái)說(shuō)現階(jiē)段(duàn)也是投資建(jiàn)立自身企業微電網(wǎng)能(néng)效(xiào)係(xì)統的好時(shí)機(jī)，這(zhè)也將(jiāng)為企業在將來的(dí)能(néng)源(yuán)變(biàn)革中取得更大的(dí)話(huà)語權(quán)和(hé)靈活性(xìng)。

　　3 安科瑞企業微電網(wǎng)能效係(xì)統(tǒng)解決方(fāng)案(àn)

　　AcrelEMS企業(yè)微電(diàn)網能(néng)效係統融合企(qǐ)業(yè)電力監控，能(néng)耗統計(jì)，電能質量分(fēn)析及治(zhì)理，智能(néng)照(zhào)明(míng)控製，主要用能設備(bèi)監控(kòng)，充(chōng)電樁(zhuāng)運營管理，分(fēn)布(bù)式(shì)光伏(fú)監控，儲能(néng)管(guǎn)理等(děng)功能，用戶(hù)通(tōng)過一個平台(tái)可全局(jú)，整體(tǐ)的(dí)對(duì)企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)進行(háng)進行(háng)集中(zhōng)監(jiān)控(kòng)，統一調(tiáo)度(dù)，統一運(yùn)維，幫助(zhù)企業(yè)提(tí)高(gāo)供(gōng)電(diàn)可(kě)靠(kào)性，就地消(xiāo)納(nà)新(xīn)能源(yuán)發電(diàn)，提高(gāo)用電(diàn)效率(shuài)，降低用(yòng)電(diàn)成(chéng)本，功(gōng)能(néng)見圖(tú)1 所示。

圖(tú)1 企(qǐ)業微(wēi)電(diàn)網能(néng)效(xiào)係統功(gōng)能示意圖

　　企(qǐ)業微電網(wǎng)能效係統包含安(ān)裝於現場的電量傳感器，邊(biān)緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和能(néng)效(xiào)管(guǎn)理(lǐ)軟件。電量(liáng)傳感(gǎn)器(qì)用於監測和控(kòng)製(zhì)企(qǐ)業的(dí)負(fù)荷設備和分布式發電設(shè)備(bèi)，傳感器的數據接(jiē)入(rù)邊緣計(jì)算(suàn)網(wǎng)關，每個網關可以(yǐ)看做是(shì)一個區(qū)域指(zhǐ)揮(huī)部，采(cǎi)集所接(jiē)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)數(shù)據(jù)進行(háng)協議(yì)轉換後上傳(chuán)AcrelEMS企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)能(néng)效(xiào)管(guǎn)理軟件(jiàn)或轉(zhuǎn)發第三(sān)方(fāng)平台，網關可(kě)以(yǐ)根(gēn)據(jù)預設閾值或自(zì)動學習來執行邏(luó)輯計算，並(bìng)AcrelEMS執(zhí)行(háng)的指(zhǐ)令(líng)。AcrelEMS可(kě)以(yǐ)看做(zuò)是企業微電網(wǎng)的(dí)指(zhǐ)揮部，根(gēn)據網關上傳(chuán)的數據(jù)生(shēng)成各類(lèi)圖表，控(kòng)製策略和(hé)分(fēn)析(xī)結論，並響應(yīng)虛(xū)擬電(diàn)廠的調度(dù)指令，係(xì)統(tǒng)架構(gòu)圖如(rú)圖(tú)2所示(shì)。

圖2 企業微電網(wǎng)能效係(xì)統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構

　　3.1 企業(yè)微電網(wǎng)能效係統(tǒng)功能

　　1) 電(diàn)力監(jiān)控(kòng)

　　對企業高低壓變(biàn)配(pèi)電係統(tǒng)的(dí)變壓器(qì)，斷(duàn)路器，直流屏(píng)，母排(pái)，無功(gōng)補償(cháng)櫃及電(diàn)纜等配電(diàn)相關設(shè)備的(dí)電氣(qì)參數，運行(háng)狀態，接(jiē)點溫(wēn)度進(jìn)行(háng)實時監(jiān)測和(hé)控製(zhì)，監測企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網主(zhǔ)要回路(lù)的電能(néng)質量(liáng)並(bìng)進(jìn)行(háng)治理，對(duì)故障及(jí)時處理並(bìng)發出告警信息(xī)，提(tí)高(gāo)企(qǐ)業(yè)供電可(kě)靠(kào)性。

圖(tú)3 電(diàn)力監控功能

　　2) 能耗分析(xī)

　　采集(jí)企業電，水，燃(rán)氣(qì)等能源(yuán)消耗，進行分類(lèi)分(fēn)項能(néng)耗統計(jì)，計算單位(wèi)麵(miàn)積(jī)或單位產品的(dí)能(néng)耗數據(jù)以及(jí)趨勢，對標主要用(yòng)能設(shè)備(bèi)能效進(jìn)行能效診(zhěn)斷，計(jì)算企(qǐ)業碳排放(fàng)，為(wéi)企業製(zhì)定(dìng)碳(tàn)達(dá)峰(fēng)，碳(tàn)中(zhōng)和(hé)路綫提(tí)供數(shù)據(jù)支持(chí)。

圖4 能耗分(fēn)析功(gōng)能

　　3) 照明控製

　　智(zhì)能(néng)照明控製(zhì)功能可以根據企(qǐ)業情況(kuàng)實現定時控製(zhì)，光照感(gǎn)應(yīng)控(kòng)製(zhì)，場景控製(zhì)，調光控(kòng)製(zhì)等(děng)，並結合(hé)紅外傳感器，超(chāo)聲(shēng)波(bō)傳(chuán)感器(qì)，實現(xiàn)人(rén)來燈(dēng)亮(liàng)，人走燈滅(miè)，並(bìng)可(kě)以(yǐ)根據(jù)係(xì)統的(dí)控製(zhì)策略(lüè)實(shí)現集(jí)中控製(zhì)，為企(qǐ)業(yè)節約(yuē)照明(míng)用電(diàn)。

圖5 照明控製功能(néng)

　　4) 分布(bù)式光(guāng)伏(fú)監(jiān)控

　　監測企(qǐ)業分布式(shì)光(guāng)伏電(diàn)站運行情況，包括(kuò)逆變器運(yùn)行數(shù)據，光伏發(fā)電(diàn)效(xiào)率分(fēn)析，發電量及收益統(tǒng)計以(yǐ)及(jí)光伏發電功率控(kòng)製(zhì)。

圖6 分(fēn)布(bù)式(shì)光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)

　　5) 儲能(néng)管理

　　監(jiān)測儲(chǔ)能係統(tǒng)，電(diàn)池(chí)管(guǎn)理係統(tǒng)(BMS)和(hé)儲(chǔ)能變(biàn)流器(PCS)運(yùn)行，包(bāo)括(kuò)運行模式(shì)，功率控製模式，功(gōng)率(shuài)，電壓(yā)，電流，頻率(shuài)等(děng)預定(dìng)值信息(xī)，儲能電(diàn)池(chí)充(chōng)放(fàng)電電(diàn)壓，電(diàn)流，SOC，溫度，根據(jù)企(qǐ)業峰(fēng)穀特(tè)點(diǎn)和(hé)電(diàn)價波動(dòng)以(yǐ)及(jí)上級平(píng)台指令設(shè)置儲能(néng)係(xì)統的(dí)充放電(diàn)策略(lüè)，控製(zhì)儲(chǔ)能(néng)係統充(chōng)放(fàng)電，實現(xiàn)削(xiāo)峰填穀，降(jiàng)低企(qǐ)業用(yòng)電成本。

圖7 儲(chǔ)能(néng)管理

　　6) 充電樁運營管(guǎn)理

　　監(jiān)測企(qǐ)業充電(diàn)樁(zhuāng)的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，提(tí)供充(chōng)電(diàn)樁收費管理(lǐ)和(hé)狀態監(jiān)測功能，並根據企業負(fù)荷(hé)率(shuài)變化和(hé)虛(xū)擬電廠(chǎng)的調度指令調(tiáo)節充電樁(zhuāng)的充電(diàn)功率(shuài)，使企業(yè)微(wēi)電網穩(wěn)定安(ān)全(quán)運行(háng)。

圖(tú)9 充(chōng)電樁管理(lǐ)

　　7) 需求響應(yīng)

　　根據(jù)企業負荷波動(dòng)數(shù)據，再結合虛(xū)擬電廠的調度(dù)指令，決定(dìng)以(yǐ)何(hé)種方(fāng)式參與電(diàn)網需求(qiú)響(xiǎng)應，平台(tái)可通(tōng)過給(gěi)儲(chǔ)能係統(tǒng)下(xià)發控(kòng)製策略(lüè)，調整充發(fā)電時間。平台(tái)在(zài)需(xū)求(qiú)響(xiǎng)應時間段調整可(kě)控負荷功率，停止給可中(zhōng)斷(duàn)負荷供電，並且可(kě)以根(gēn)據(jù)企業(yè)可控負荷(hé)數據製(zhì)定需求(qiú)響(xiǎng)應控(kòng)製(zhì)策(cè)略(lüè)，實現一鍵(jiàn)響應。

　　此外，AcrelEMS還(huán)具備電能(néng)質(zhì)量(liáng)監(jiān)測和(hé)治理，電氣(qì)安全監(jiān)測(cè)，電能(néng)預(yù)付費(fèi)管理(lǐ)，設備(bèi)台賬(zhàng)，運維工(gōng)單管理(lǐ)，3D建(jiàn)模(mó)等功(gōng)能，幫助用(yòng)電企(qǐ)業(yè)實現供配電(diàn)網(wǎng)絡的數字(zì)化管(guǎn)理(lǐ)。

　　3.2 企(qǐ)業微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能效係(xì)統硬(yìng)件(jiàn)設(shè)備(bèi)

　　安科(kē)瑞(ruì)針(zhēn)對企業微電網(wǎng)能(néng)效係(xì)統除了軟(ruǎn)件外，還具備(bèi)現場傳(chuán)感器，邊(biān)緣計(jì)算(suàn)網關等設備，組成了完整的(dí)“雲-邊(biān)-端(duān)"能源互聯網(wǎng)體係，具(jù)體(tǐ)包括高(gāo)低(dī)壓(yā)配(pèi)電綜(zōng)合保(bǎo)護(hù)和監測產品(pǐn)，電能質(zhì)量(liáng)在綫監測裝(zhuāng)置，電能(néng)質(zhì)量治(zhì)理，照明控製(zhì)，新(xīn)能源(yuán)充電(diàn)樁，電氣(qì)消(xiāo)防類(lèi)解決(jué)方案(àn)等(děng)，可(kě)以(yǐ)為(wéi)企業(yè)微電網(wǎng)能效係(xì)統建(jiàn)設提供(gōng)一站式服(fú)務，部分設備(bèi)見表1。

表(biǎo)1 企(qǐ)業微電網能效(xiào)係統(tǒng)建設部分硬件(jiàn)設(shè)備

　　4 未來展(zhǎn)望

　　麵(miàn)向(xiàng)未(wèi)來，AcrelEMS企業微(wēi)電網能效係(xì)統(tǒng)將結合行業(yè)特(tè)點，服務企(qǐ)業(yè)“雙碳(tàn)"目(mù)標(biāo)，積極利用(yòng)安(ān)科瑞“雲-邊-端(duān)"的能效係統體係(xì)和企(qǐ)業微電網能效管(guǎn)理技術(shù)積累幫(bāng)助企(qǐ)業(yè)改(gǎi)造傳(chuán)統電網(wǎng)，推(tuī)動企業(yè)微(wēi)電網向(xiàng)更加智慧，更加安全，更(gēng)加友好(hǎo)的(dí)智慧能(néng)源係統升(shēng)級(jí)。未(wèi)來新型(xíng)電(diàn)力係(xì)統中(zhōng)，眾多(duō)企業微電網將通過(guò)綜(zōng)合(hé)智慧零碳(tàn)電(diàn)廠調度平(píng)台和大電(diàn)網(wǎng)的(dí)互動(dòng)也會越來(lái)越頻繁，而(ér)提前建立(lì)和(hé)適應了(liǎo)企業微電網能(néng)效係統(tǒng)的企業(yè)將(jiāng)更有話(huà)語(yǔ)權。