背景

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2024年12月,中央经济工作会议提出“建立一批零碳园区,推动全国碳市场建设”,这一决策为零碳园区建设提供了重要的战略指引。园区作为国民生产和生活的关键载体,具有物理界限清晰、生态系统相对独立的显著特点,这使它不仅是碳排放的重要源头,同时也成为践行碳中和理念的天然试验田。本文着重聚焦于零碳园区的建设与优化路径研究,通过系统梳理零碳园区的评价标准,深入分析国内外具有代表性的典型实践案例,清晰厘清零碳园区的建设逻辑与具体实施路径,揭示了零碳园区在积极应对气候变化、大力优化能源结构及有力促进产业绿色转型等方面所具有的重要意义。

绿色转型背景下零碳园区建设的必要性

应对全球气候问题的必然要求

全球气候变暖导致极端天气事件频发,对人类的生存和发展构成了严重威胁。减少碳排放是缓解全球气候问题的核心措施,而园区作为碳排放的重点区域,建设零碳园区能够有效降低区域碳排放,为全球气候治理贡献力量。

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推动我国 “双碳” 目标实现的重要途径

我国 “双碳” 目标的实现需要各行各业共同努力,园区作为工业、商业、居住等功能的集中区域,其碳排放量在全国总碳排放量中占比较大。通过建设零碳园区,可以为其他领域的低碳发展提供示范和借鉴,推动我国整体碳排放水平的降低,助力 “双碳” 目标的如期实现。

提升园区竞争力和可持续发展能力

在绿色转型的背景下,企业和社会对园区的环境质量和低碳水平提出了更高的要求。零碳园区通过采用先进的低碳技术和管理模式,能够为企业提供更加优质、环保的发展环境,吸引更多低碳型企业入驻,从而提升园区的产业竞争力。同时,零碳园区的建设能够实现资源的高效利用和环境的有效保护,增强园区的可持续发展能力,为园区的长期稳定发展奠定坚实基础。

AcrelEMS3.0智慧能源管理平台-园区级微电网能源管理

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在零碳或近零碳园区建设中,“光伏+储能+充电”组合必不可少的被应用到园区电网之中。随着新能源占比增加,园区的管理需要依靠智慧能源管理平台来实现碳资产管理、新能源策略控制、有序充电管理、能耗分析、设备运维等等。AcrelEMS3.0智慧能源管理平台可以帮助园区的管理能源,其功能包括:

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综合监控:实现园区变电站、光伏、储能、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警、事件查询、报表统计等功能;

智能控制:协同光伏、储能、负载等多种能源主体,动态规划智能策略,实现储能、光伏协调控制,比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等;

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能源分析:具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析,并进行日、月、年能源报表统计;

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碳资产管理:企业碳资产管理功能,包括碳盘查清册、碳配额管理、碳排放分析、碳流向、碳盘查报告、碳交易记录等等。

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功率预测:以历史光伏输出功率和历史数值天气数据为基础,结合数值天气预报数据和光伏发电单元的地理位置,采用学习算法建立预测模型库,实现光伏发电的短时和超短时功率预测,并经进行误差分析;同时对微电网内所有负荷,基于历史负荷数据,通过大数据分析算法,预测负荷功率曲线。

从规划到运营!零碳园区建设的核心逻辑与系统解决方案实战分析

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优化调度:根据分布式能源发电预测、负荷预测结果,并结合分时电价、电网交互功率及储能约束条件等因素,以用电成本低为目标,建立优化模型,采用学习算法解析微电网运行功率计划,系统通过将功率计划进行,实现对光伏、储能、充电桩的优化控制。

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分布式光伏解决方案

着新型电力系统的发展以及国能发新能规〔2025〕7号文、发改价格〔2025〕136号文相继出台,分布式光伏建设越来越需要面临并网、运行安全和能量管理方面的问题,并不是建了就能用。供电部门对于分布式光伏电站并网保护、稳控系统、电能质量以及和调度的通信均有要求。

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分布式光伏建设系统图

分布式光伏建设相关二次设备:

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分布式储能解决方案

储能系统作为光伏发电蓄水池和中转站,在消纳光伏发电过程中起着很重要的作用,在零碳园区建设中必不可少。

按照GB/T36547-2018《电化学储能系统接入电网技术规定》要求,储能系统的微机保护配置要求:储能电站并网点配置AM5-IS防孤岛保护,非计划孤岛时应在2s动作,将储能电站与电网断开。

关于储能系统计量点的设置:如果储能系统接入园区内部电网,计量点设置在并网点。

储能单元应具备绝缘监测功能,当储能单元绝缘低时应能发出报警和/或跳闸信号通知储能变流器及计算机监控系统,如果BMS或者PCS不具备绝缘监测功能可单独配置直流绝缘监测装置。

通过10kV接入公用电网的储能系统电能质量宜满足GB/T19862要求的电能质量监测装置,当储能系统的电能质量指标不满足要求时,配置电能质量在线监测装置监测并网点电能质量。

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储能系统二次设备选型

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结论

在绿色转型的背景下,零碳园区的建设具有重要的现实意义和深远的战略意义。通过科学合理的规划设计、构建清洁高效的能源系统、打造绿色低碳的建筑设施、建立绿色便捷的交通体系和加强精细化的管理运营等措施,可以有效推动零碳园区的建设与发展。同时,通过加强技术研发与创新、拓宽融资渠道和完善政策体系等手段,能够解决零碳园区建设面临的挑战,为零碳园区的建设提供有力支持。