政策补贴+经济效益:南宁园区双碳目标最佳实践

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1 南宁零碳园区政策背景与挑战

随着中国"双碳"战略的深入推进,南宁市积极响应国家和广西壮族自治区的政策号召,出台了多项专项政策推动零碳园区建设。目前广西已有20余省份出台了零碳园区专项政策,为园区低碳化转型提供了强有力的政策支持。南宁市在这些政策指引下,重点推进循环经济产业园、绿色工业园区和电力脱碳冷链物流园区等零碳园区试点建设,要求园区通过能源结构优化、能效提升和可再生能源替代,实现园区全生命周期碳排放的"动态中和"。

安科瑞 崔怡蒙 152-167-512-08

然而,南宁市园区在零碳转型过程中仍面临三大核心挑战:首先,计量断层问题突出,83%的园区缺乏实时碳监测能力,碳排放基线模糊不清;其次,存在明显的调控断层,新能源消纳率不足40%,源网荷储协同效率低下;最后是管理断层,传统系统难以支撑碳资产全生命周期管理,缺乏科学的碳核算和碳交易能力。这些技术断层严重制约了南宁市零碳园区的建设进程。

此外,南宁园区还面临多能协同、实时响应和策略闭环三大技术需求。园区需要整合光伏、储能、充电桩、燃气等能源子系统,打破传统能源孤岛;需要实现秒级能耗监测与分钟级负荷预测,应对风光发电波动性与用能需求不确定性;还需建立碳排放核算模型与动态优化算法,形成"感知-计算-调控"的自动化决策闭环。这些需求对南宁园区的能源管理系统提出了更高要求。

2 安科瑞EMS3.0零碳园区解决方案概述

安科瑞EMS3.0智慧能源管理平台是针对零碳园区建设面临的挑战而推出的全链条解决方案。该系统以数字化、智能化为核心,为零碳园区构建了覆盖"监测-分析-决策-控制"的全面能力体系。

2.1 整体架构

安科瑞EMS3.0采用分层分布式架构,构建了"云-边-端"三层协同的系统结构:

虚拟电厂

 

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设备层(端):包含源侧(光伏逆变器、储能PCS、柴油发电机等)、网侧(智能电表、电能质量监测装置、断路器等)、荷侧(生产线、空调、照明等高能耗设备)、储侧(磷酸铁铝电池、超级电容等储能系统)和充侧(电动汽车充电桩及管理系统)各类终端设备。该层通过ANET系列物联网关、智能终端进行150+类设备毫秒级数据采集,构建物理世界数字镜像。

边缘层(边):部署本地能源管理服务器和ACCU-100协调控制器,实现数据预处理、本地化控制及应急响应。边缘层支持多协议接入,具备策略执行器功能(内置16类控制策略模板,如削峰填谷/光储置换/需量控制)。在网络中断等异常情况下,边缘层仍可执行预设策略,确保系统稳定运行。

平台层(云):AcrelEMS3.0云端平台作为整个系统的"智慧大脑",提供能源全景监控、负荷预测、优化调度、碳排分析等功能。平台采用AI驱动的机器学习算法,实现超短期至中期的精准负荷预测与调度优化;支持柔性扩容,短期用电超容时,储能快速响应,避免变压器改造投入;具备多协议兼容能力,支持Modbus、IEC 104等协议,无缝接入第三方系统(充电桩、空调、消防等)。

表:安科瑞EMS3.0系统架构主要组成与功能

架构层级 核心设备/模块 主要功能 技术特性

设备层(端) 光伏逆变器、储能PCS、智能电表、充电桩 数据采集与命令执行 毫秒级数据采集,600A直流计量

边缘层(边) ACCU-100协调控制器、本地能源服务器 数据预处理、本地控制、应急响应 支持12种工业协议,内置16类控制策略

平台层(云) AcrelEMS3.0云端平台 数据分析、优化调度、碳排管理 AI算法,96小时预测准确率>85%

2.2 技术特点与创新点

安科瑞EMS3.0解决方案具有以下几大技术优势:

虚拟电厂

 

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多能协同与优化调度:系统能够完美集成光伏、储能、充电桩等多种设备,实现光储充一体化调度。在实际运行中,系统可根据实时光照强度、用电负荷以及电价等因素,智能调节光伏的发电功率、储能系统的充放电状态以及充电桩的工作模式。通过这种多能协同,园区的就地消纳率可超95%,大大减少了对外部电网的依赖,降低了用电成本。

AI驱动的智能预测与优化:采用先进的机器学习算法,能够对园区未来96小时的负荷与发电量进行精准预测,准确率>85%。这种精准的预测能力为能源调度提供了可靠依据,使管理者能够提前做好能源调配计划,避免能源的浪费与短缺。

安全可靠的数据传输与存储:系统采用了断点续传和数据加密技术,确保信息安全。即使在网络不稳定的情况下,数据也能完整地传输到系统中,避免数据丢失。同时,数据加密技术有效防止了数据被窃取或篡改,保障了园区能源数据的安全性。

虚拟电厂与生态协同:系统支持接入虚拟电厂平台,通过聚合园区内可调节负荷资源,参与电力市场交易。这种生态协同发展模式,不仅为园区带来了额外的经济收益,还提升了园区在能源市场中的地位,促进了能源资源的优化配置。

3 核心功能模块与实施路径

3.1 软件平台层:AcrelEMS3.0智慧能源管理平台

AcrelEMS3.0智慧能源管理平台是零碳园区解决方案的大脑和决策中心,具备以下核心功能模块:

碳资产管理模块:该模块符合ISO14064标准的碳盘查引擎,支持12维度碳排放因子动态修正。系统能够实时监测企业、部门、区域碳排放,生成月/年报与碳盘查报告;提供同环比分析,辅助制定碳减排路径,对接碳交易市场。通过AEM96碳电表,系统可以实现实时追踪度电碳排放,使统计效率提升80%。

微电网智能调度模块:该模块采用基于LSTM神经网络的光伏/负荷功率预测(误差率<8%),建立多目标优化调度模型(成本最优/碳排最低),实现光储充协同控制算法。系统能够实时监测电价信号,并对园区未来的负荷进行精准预测,自动调整储能充放电策略以及需量管理方案。

全景能源看板模块:集成SCADA、GIS三维可视化,毫秒级数据刷新,直观展示微电网系统电量、碳排、成本、设备运行等各类数据;实时呈现微电网电力数据流向和设备安全情况。

聚合资源模块:通过聚合微电网内光伏、储能、充电桩及空调柔性负荷,以单一虚拟电厂子站与独立电力户号接入上层负荷聚合商或虚拟电厂平台,充分发挥微电网灵活资源的调节能力,赋能能源资产未来持续增值,实现整体收益。

3.2 硬件层:全场景监测控制设备

安科瑞EMS3.0解决方案提供了完整的硬件设备矩阵,覆盖零碳园区各种应用场景:

保护装置:如AM5SE-IS系列,具备2ms级孤岛保护响应,支持双向逆流监测,适用于光伏并网点/储能接口保护。

监测终端:如APView500PV,提供0.2S级电能质量分析,63次谐波监测,适用于新能源接入点监测。

计量单元:如DJSF1352-D600,直流系统计量精度0.5级,最大电流600A,适用于储能直流母线计量。

这些硬件设备为园区提供了全场景的监测与控制能力,确保系统能够实时感知能源状态并高效执行控制策略。

3.3 网关层:边缘智能控制枢纽

ACCU-100协调控制器是安科瑞EMS3.0解决方案的边缘智能控制枢纽,具有以下核心功能:

多协议接入:支持IEC 60870-5-104/Modbus TCP等12种工业协议,能够接入各类第三方设备与系统。

策略执行器:内置16类控制策略模板(削峰填谷/光储置换/需量控制),可根据预设策略执行本地控制。

安全防护:采用国密SM4数据加密,通过等保2.0认证,确保数据安全与系统安全。

典型组网方式为:光伏逆变器←→BMS/PCS←→ACCU-100→(4G/光纤)→AcrelEMS3.0云平台,这种组网方式实现了设备与平台之间的高效数据交互与控制命令传输。

3.4 实施路径

安科瑞EMS3.0零碳园区解决方案的实施分为三个阶段:

规划阶段:基于负荷、地理与政策数据,提供经济最优的容量配置方案。通过详细的数据分析与模拟,确定最佳的光储配比和系统配置。

建设阶段:一站式交付光储充设备、协调控制器及管理平台。包括硬件设备安装、软件平台部署、系统集成与调试。

运营阶段:7×24小时智能运维+专家报告,持续优化能效。通过数据分析和算法优化,不断提升系统性能和节能效果。

4 南宁地区应用案例与成效分析

4.1 南宁建宁循环经济产业园案例

南宁建宁水务集团下属的南宁建宁康恒环保科技有限责任公司获评由中国城市环境卫生协会授予的"中国环境卫生行业低碳(零碳)环境产业园区试点单位"称号。该园区以"一园多区,集约协同,智慧运管,绿色循环"为建园理念,是国内首个"一园一企,多元协同"方式进行固废处置的"1+N"循环经济产业园。

园区采用安科瑞EMS3.0解决方案,实现了显著的节能减排效果:目前每年可以处理约88万吨生活垃圾,协同处置有机垃圾与市政污泥约17万吨,绿色发电约3.8亿度,相当于20万户居民年用电量,实现节约燃烧标准煤10.46万吨,减少二氧化碳排放26.262万吨。园区通过安科瑞EMS3.0系统的碳资产管理功能,实现了碳排放管理科学规范、产业绿色低碳转型、能源供给质量改善,推动了园区逐步实现碳达峰、碳中和。

4.2 百胜中国南宁冷链物流中心案例

百胜中国在广西南宁的自有物流中心自2023年7月起已全面实行100%绿电替换,成为国内首个电力脱碳的冷链物流园区。根据目前的市场评估,在完成绿电切换后,该物流中心在不增加用电成本的前提下完成了电力脱碳。

该中心采用安科瑞EMS3.0解决方案,实现了以下创新实践:

全面绿电替换:通过绿电采购和分布式光伏应用,实现100%绿电供应。

屋顶光伏覆盖:计划到2025年底,所有新建物流中心将实现可用屋顶100%光伏覆盖。

储能能力建设:探索储能能力建设,深化可再生能源应用。

供应链协同:携手40家重点供应商成功发起分布式光伏及虚拟绿电采购联盟。

这些举措使百胜中国南宁物流中心成为冷链物流行业零碳转型的标杆项目,为南宁市乃至全国的冷链物流园区提供了可复制的模式。

4.3 南宁江南工业园案例

南宁江南工业园将"零污染零排放"理念贯穿园区产业规划与发展全过程,全方位打造绿色低碳和循环可持续发展的工业园区。在工业和信息化部公布的2024绿色制造名单中,江南工业园上榜绿色工业园区。

园区采用安科瑞EMS3.0解决方案,实现了以下成效:

碳排放持续下降:2021年至2023年,江南工业园区万元生产总值碳排放分别为0.8277吨、0.7319吨和0.6955吨,呈现持续下降态势。

能源梯级利用:通过华电南宁新能源有限公司的冷热电三联产实现了能源的梯级利用、层层榨干,能源利用率达70%。

产业优化升级:重点发展电子信息、铝精深加工、生物医药等低污染、高附加值的产业,严格把控园区招商引资入口关。

表:南宁地区零碳园区案例实施效果对比

园区名称 主要技术措施 节能减排效果 经济效益

南宁建宁循环经济产业园 垃圾资源化利用、绿电发电 年减碳26.262万吨,节煤10.46万吨 年发电3.8亿度,满足20万户用电

百胜中国南宁冷链物流中心 100%绿电替换、屋顶光伏 实现电力完全脱碳 不增加用电成本

南宁江南工业园 能源梯级利用、产业优化 万元GDP碳排放年降约8% 提高能源利用率至70%

5 实施建议与未来展望

5.1 分阶段实施路径

针对南宁地区园区零碳转型,建议采用以下分阶段实施路径:

第一阶段:能源数字化基础设施升级:部署智能电表、传感器等数据采集设备,建设能源数据中心,实现能源消耗和碳排放的实时监测与计量。这一阶段是基础,为解决"计量断层"问题提供数据支撑。

第二阶段:分布式能源接入与多能协同:建设屋顶光伏、分布式风电等清洁能源设施,配置储能系统,搭建微电网平台,实现源网荷储一体化协同优化。这一阶段重点解决"调控断层"问题,提高新能源消纳率。

第三阶段:碳资产管理与生态协同:建立碳资产管理系统,参与碳交易市场;接入虚拟电厂平台,参与电力辅助服务市场。这一阶段解决"管理断层"问题,实现碳资产全生命周期管理。

5.2 政策支持与投资模式

南宁园区零碳转型需要政策支持和创新投资模式:

政策支持:充分利用国家、广西壮族自治区和南宁市对零碳园区的扶持政策,包括绿色制造专项资金补贴、绿色电价政策、碳减排支持工具等。例如,2025年3月,《零碳园区评价技术规范》正式实施,各地政府纷纷加码,多地明确对微电网改造提供专项补贴。

投资模式:采用合同能源管理(EMC)、建设-经营-移交(BOT)、政府与社会资本合作(PPP)等模式,降低前期投入成本。分享节能收益带来的经济效益,提高项目可行性。

5.3 未来技术发展趋势

零碳园区技术未来将向以下方向发展:

人工智能与数字孪生技术:AI算法将进一步优化负荷预测精度,数字孪生技术将在虚拟空间中构建园区的数字镜像,实现更精准的仿真与优化。

跨园区能源协同:通过能源互联网实现多个园区之间的能源协同,提高区域整体能源利用效率和可再生能源消纳能力。

氢能与长时储能技术:氢能等长时储能技术将解决可再生能源跨季节调节问题,实现更高比例的可再生能源渗透。

碳区块链与绿色金融:区块链技术将用于碳足迹追踪和碳资产交易,绿色金融工具将为零碳园区建设提供更多资金支持。

6 结语

安科瑞EMS3.0智慧能源管理平台为零碳园区建设提供了全面有效的解决方案。通过"云-边-端"三层架构,系统实现了从数据采集到智能决策的全链条管理;通过多能协同与优化调度,提高了园区能源利用效率和可再生能源消纳率;通过碳资产管理与生态协同,帮助园区实现碳减排目标和经济效益提升。

南宁市的零碳园区实践表明,通过政策引导和技术创新,园区可以在不增加运营成本甚至降低成本的前提下,实现电力脱碳和绿色转型。南宁建宁循环经济产业园、百胜中国南宁冷链物流中心和南宁江南工业园的案例,为不同类型园区提供了可复制的经验和技术路径。

随着技术的持续迭代与政策体系的完善,安科瑞EMS3.0这种以数字化为抓手的零碳实践,或将重塑未来城市的可持续发展图景,为南宁市乃至全国的碳达峰、碳中和目标实现提供有力支撑。

审核编辑 黄宇

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