电子说
1 政策背景与核心挑战
福建省作为国家生态文明试验区,近年来密集出台了一系列零碳园区建设政策,明确要求省级以上产业园区在2025年前实现可再生能源渗透率≥30%、单位产值碳排放下降20%的核心目标。2025年7月,在国家发改委《关于开展零碳园区建设的通知》指导下,福建省进一步细化要求,提出园区需建立实时碳监测体系、实现源网荷储协同优化、并满足单位能耗碳排放强度的硬性指标。在这一政策背景下,福建各大产业园区面临着前所未有的转型压力与机遇。
当前福建省园区在零碳转型过程中普遍面临四大痛点:
- 新能源消纳困境:福建沿海地区光伏资源丰富,但受天气波动影响显著。以厦门翔安产业园为例,光伏波动导致的弃光率长期超过15%,大量清洁能源无法有效利用,造成资源浪费。
- 用能成本居高不下:福建省执行全国最大的峰谷电价差政策,2024年新规下价差已达0.98元/kWh,而园区基础电费占总电费比例高达35%以上,用电成本成为企业沉重负担。
- 扩容改造成本高昂:传统变压器在负荷尖峰时易发生过载,单台变压器紧急扩容成本超过200万元,且审批周期长,严重影响企业正常生产。
- 碳管理手段落后:多数园区仍依赖人工抄表和年度核查,缺乏实时监测工具,无法满足政策要求的碳排放强度精准管控。
针对上述挑战,安科瑞EMS3.0微电网智慧能源管理平台提出了一套技术-管理-运营三位一体的解决方案,深度融合福建省政策要求与地理环境特点,助力园区实现能源数字化转型与零碳目标落地。
2 整体解决方案架构
安科瑞EMS3.0采用“云-边-端”协同架构设计,通过物联网、AI算法与电力自动化技术的深度融合,构建了面向福建零碳园区的全栈式能源管理系统。



2.1 分层分布式技术架构
- 终端感知层:部署150+类智能传感设备,支持Modbus、IEC 61850等15种工业协议接入,对光伏逆变器、储能系统(PCS)、充电桩等设备进行毫秒级数据采集(采样频率达10ms级),实现物理世界的数字镜像映射,设备状态感知覆盖率>98%。
- 边缘智能层:配置ACCU-100微电网协调控制器,集成 “三预”AI模型(负荷预测、发电预测、故障预判),结合福建气象局实时数据,光伏出力预测精度>92%,负荷预测误差<5%。在电网突发中断时,可实现储能无缝切换供电(响应时间<0.2秒),确保关键负荷持续运行。
- 云端决策层:构建AcrelEMS3.0智慧能源管理平台,基于动态电价库与福建省电力交易规则,实现跨区域能源调度与多目标优化决策。平台支持分时电价策略自动生成与执行,如利用福建“深谷电价”(0.3元/kWh)指导储能充电策略。
表:EMS3.0平台核心功能模块与福建政策匹配度
**功能模块** | **技术能力** | **政策契合点** |
:----------------- | :------------------------------- | :----------------------------- |
多能源协同控制 | 支持20+协议转换,动态优化能源分配 | 满足“源网荷储协同”要求 |
AI预测优化 | LSTM神经网络预测(误差<5%) | 实现清洁能源最大化消纳 |
碳资产管理 | 自动核算Scope1/2/3排放,生成ISO14064报告 | 符合“单位能耗碳排放”监测要求 |
安全防护 | 电池热失控预警,支持消防联动 | 满足《电化学储能电站安全规程》 |
2.2 核心功能模块设计
安科瑞EMS3.0针对福建园区特点,重点强化四大核心功能:
- 光储充协同调度:采用“储能+SVG”动态调节技术,将光伏消纳率从行业平均的45%提升至82%以上,电压偏差控制在±5%以内。通过需量柔性控制,储能可在10ms内响应负荷峰值,避免变压器过载,推迟甚至取消扩容投资,为园区节省数百万设备改造费用。
- 动态电价响应机制:内置福建省分时电价模型及夏冬两季尖峰电价政策,自动执行“谷充峰放”策略。在厦门某制造园区应用中,该功能实现年电费节省2200万元,综合用电成本降低36.7%。
- 碳电融合管理:集成ISO 14064标准碳核算模块,通过AEM96碳电表实时追踪度电碳排放。平台按区域、建筑、设备维度生成碳排放热力图,自动完成月度碳盘查报告,统计效率提升80%,为后续参与全国碳市场交易提供合规数据基础。
- 离网应急保障:针对福建台风多发特点,开发专属“台风模式”,预判极端天气时自动切换离网运行。通过“光伏+储能+柴发”多能互补模式,确保电网故障时10ms内切换供电,使园区供电可靠性达99%以上。
3 关键技术创新亮点
3.1 AI动态优化策略
- 光储充协同算法:基于LSTM神经网络构建超短期功率预测模型(96小时预测准确率>85%),动态优化储能充放电策略。在福建沿海多云地区,通过融合地方气象数据,光伏预测精度提升至91%以上,显著降低弃光率。
- 虚拟电厂(VPP)聚合:将园区内分布式光伏、储能、可调负荷等资源柔性聚合,形成可调度资源池。平台支持接入福建省需求响应系统,10个园区集群可实现2万千瓦毫秒级调峰响应,单次参与电网调峰收益超3万元。
- 策略沙箱仿真:内置福建电价政策模型(含夏冬尖峰时段),预演不同场景下的投资回报率。在泉州某工业园部署中,通过模拟确定最优储能配置方案,使投资回收期缩短至6个月。
3.2 碳能双控系统
安科瑞EMS3.0创新性实现能源流与碳排流的双轨追踪:
- 实时碳排监测:通过部署于各关键节点的碳电计量一体化终端,实时采集设备级碳排放数据,定位高碳排设备(如空压机、制冷机组)。平台自动生成符合福建省核查要求的碳盘查报告,较传统人工统计效率提升90%。
- 碳资产运营:系统自动测算配额缺口,通过“绿电采购+储能调峰”组合策略降低碳成本。在参与碳交易市场时,平台可生成符合认证的碳减排量(CCER),为园区创造额外收益。长三角某园区应用后,碳交易年增收达80-150万元。
3.3 多层级安全防护
针对福建高湿高盐雾环境及电力系统安全要求:
- 设备层防护:关键硬件通过IP65防护等级认证,采用防腐材料与密封设计,适应沿海盐雾环境。电池管理系统配备三级热失控预警,通过温度/电压突变分析提前30分钟预警,事故响应时间<30秒。
- 网络安全:ACCU-100网关支持国密SM4数据加密,通过等保2.0认证,确保数据传输安全。
- 电能质量治理:配置APView500PV电能质量在线监测装置,实现0.2S级分析和63次谐波监测,保障半导体、生物医药等企业对供电质量的高要求。










4 福建特色场景应用方案
4.1 沿海高盐雾园区(如宁德时代产业园)
- 环境适应性设计:设备采用防腐涂层与密闭冷却系统,确保在85%湿度环境下稳定运行。参考宁夏中卫项目经验,针对沙尘天气的防护设计可有效适配福建盐雾环境。
- 台风应急模式:
1. 提前72小时启动预案,储能SOC充至95%
2. 微网切换离网运行(VF控制技术)
3. 保障关键负荷4小时不间断供电
4. 灾后快速恢复并网
- 光储一体化方案:部署10MW屋顶光伏+2MWh磷酸铁锂电池储能,通过“光伏优先供电+午间强制放电”策略,解决午间逆流超标问题,使自发自用率提升至82%。
4.2 制造业园区(如福州马尾工业区)
- 柔性扩容技术:通过储能系统瞬时响应(10ms)过载需求,解决变压器短期过载问题。陕西服务区案例表明,该技术可避免单台变压器200万元扩容投资。
- 精密制造保电:采用多级电能质量治理方案,确保“零闪断”供电。复刻昆山清陶光储项目经验,通过“储能+SVG”动态调节,电压波动控制在±5%,保障半导体生产线稳定运行。
- 生产排程优化:联动峰谷电价与生产计划,低谷时段(23:00-7:00)启动高耗能设备,降低用能成本36.7%。
4.3 交通枢纽(如厦门机场)
- “航班-充电”联动策略:根据航班时刻表动态分配充电桩功率,避免负荷突变。湖南机场项目实施后,充电收益提升35%,同时减少电网冲击。
- 空港特色减碳:采用光伏替代燃油APU(辅助动力装置),年碳排下降38%。
- 旅游季智能调度:结合景区人流数据预测负荷,动态调节储能出力。鼓浪屿场景中,系统自动识别游轮靠港时段,提前增加储能放电功率。

5 实施路径与效益分析
5.1 分阶段实施建议
1. 诊断规划阶段(1-2月):
- 开展园区边界划定与能源审计
- 部署碳排基线监测点(AEM96电表)
- 制定“一园一策”零碳路线图
2. 系统部署阶段(3-6月):
- 安装光伏/储能基础设施
- 部署ACCU-100协调控制器
- 搭建AcrelEMS3.0云平台
3. 优化运营阶段(持续):
- 执行峰谷套利策略
- 参与虚拟电厂聚合
- 开展碳资产开发
5.2 多维效益评估
表:福建省园区部署EMS3.0预期效益
**指标类别** | **改造前** | **改造后** | **提升幅度** |
:------------------- | :--------------- | :------------------- | :----------- |
单位产值碳强度 | 0.8kgCO₂/kWh | 0.3kgCO₂/kWh | -62.5% |
可再生能源渗透率 | 30% | ≥80% | +167% |
综合用能成本 | 基准值 | 下降36.7% | — |
运维效率 | 人工巡检 | 远程监控+AI诊断 | 提升50% |
- 经济效益:
- 电费节省:通过峰谷套利+需量费降低,厦门某园区年省电费200万元
- 扩容投资推迟:储能削峰减少变压器增容需求,单台延迟投资500万元
- 政策收益:申报省级零碳园区示范项目,可获绿色制造补贴120万元
- 环境效益:
- 年减排二氧化碳7000吨(相当于种植38万棵树)
- 清洁能源消费占比提升至80%,超额完成福建政策指标
- 管理效益:
- 能源管理效率提升50%,减少人工巡检成本
- 设备故障预警准确率提升至92%,运维成本降低40%
6 未来展望:从零碳园区到能源枢纽
随着福建省“十四五”能源规划深入实施,安科瑞EMS3.0将持续升级,赋能园区向能源产消者转型:
- 虚拟电厂(VPP)深化应用:深度参与福建电力辅助服务市场,通过聚合多个园区可调资源,实现全省范围内百万千瓦级灵活资源调配,年均可获收益200万元。
- 区块链碳资产开发:构建基于区块链的绿证追踪系统,实现碳足迹数据上链,支持跨境绿电交易,满足欧盟CBAM等国际碳关税要求。
- AI数字孪生升级:建立园区能源系统三维数字镜像,结合气象、电价、生产计划等多维数据,实现多场景动态推演,优化长期投资决策。
在福建省建设“生态强省”的战略指引下,安科瑞EMS3.0将持续迭代创新,助力福建园区从“能源消耗者”转型为“碳资产管理者”,打造全国零碳园区建设的福建样板。通过技术赋能与模式创新,福建产业园区的绿色转型不仅将实现环境效益与经济效益的双赢,更将为全国乃至全球提供可复制推广的零碳解决方案。
审核编辑 黄宇
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