安科瑞劉鴻鵬172 一 ⑥⑨⑦② 一5322

在“雙碳”進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)、企業(yè)用能成本波動(dòng)明顯的背景下，越來(lái)越多的企業(yè)選擇在園區(qū)內(nèi)部構(gòu)建光儲(chǔ)充一體化的微電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用、穩(wěn)定供電與成本優(yōu)化的多重目標(biāo)。隨著設(shè)備規(guī)模與能源結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，能量管理系統(tǒng)正在成為自建電站能否落地成功的關(guān)鍵變量。本文以企業(yè)園區(qū)典型用能場(chǎng)景為基礎(chǔ)，探討微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)如何通過(guò)智能調(diào)度、協(xié)同控制與全景監(jiān)測(cè)，幫助園區(qū)釋放自建電站的全部?jī)r(jià)值潛力。

企業(yè)自建電站進(jìn)入深水區(qū)：能源成本、穩(wěn)定性與擴(kuò)展性的三重壓力

近年來(lái)，大量企業(yè)通過(guò)屋頂光伏、園區(qū)儲(chǔ)能、充電樁等設(shè)施搭建起自己的獨(dú)立能源體系。但隨著裝機(jī)量上升和電站結(jié)構(gòu)多元化，企業(yè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并不僅僅是“發(fā)多少電”，而是如何在成本可控、風(fēng)險(xiǎn)可控、收益可控的前提下，讓光伏、儲(chǔ)能、負(fù)荷、電價(jià)之間形成一種穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡。

尤其是在以下幾類園區(qū)中，能量管理的缺口愈發(fā)明顯：

負(fù)荷在白天波動(dòng)顯著的制造型園區(qū)：自發(fā)電量與實(shí)際用電曲線難以重疊，錯(cuò)峰能力不足。

布局充電站的園區(qū)：瞬時(shí)大功率沖擊使變壓器處于高壓狀態(tài)，擴(kuò)容成本高企。

參與市場(chǎng)化電力交易的企業(yè)：需要以更低的邊際成本實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配與響應(yīng)。

在這些情境中，單靠分布式光伏和儲(chǔ)能的“自然運(yùn)行”已無(wú)法滿足園區(qū)的經(jīng)濟(jì)性與安全性訴求，自建電站開(kāi)始迫切需要更智能的“大腦”。

微電網(wǎng)能量管理：企業(yè)園區(qū)內(nèi)部的“能源操作系統(tǒng)”

當(dāng)分布式光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、可控負(fù)荷在同一園區(qū)內(nèi)共存時(shí)，它們之間既存在物理聯(lián)系，也存在經(jīng)濟(jì)聯(lián)系。能量管理系統(tǒng)（EMS）在其中扮演的，正是整合、協(xié)調(diào)與決策的核心角色。

企業(yè)園區(qū)自建電站的典型運(yùn)行挑戰(zhàn)包括：

新能源出力的不確定性帶來(lái)的功率波動(dòng)；

負(fù)荷曲線的瞬時(shí)跳變對(duì)電能質(zhì)量的沖擊；

峰谷電價(jià)差與園區(qū)生產(chǎn)計(jì)劃之間的矛盾；

儲(chǔ)能充放策略不合理造成的經(jīng)濟(jì)損失；

多種設(shè)備、多家廠商、多種協(xié)議的混合接入需求。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的出現(xiàn)，使企業(yè)擁有了一套可以實(shí)時(shí)洞察全局、提前預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)、自動(dòng)執(zhí)行決策的能源調(diào)控體系。它原本屬于電網(wǎng)層面的專業(yè)技術(shù)，如今開(kāi)始真正走進(jìn)企業(yè)的內(nèi)部電站。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

安科瑞微電網(wǎng)系統(tǒng)解決方案，通過(guò)在企業(yè)內(nèi)部的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝安科瑞自主研發(fā)的各類監(jiān)測(cè)、分析、保護(hù)、治理裝置；通過(guò)先進(jìn)的控制、計(jì)量、通信等技術(shù)，將分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車、電能路由器聚合在一起；平臺(tái)根據(jù)最新的電網(wǎng)價(jià)格、用電負(fù)荷、電網(wǎng)調(diào)度指令等情況，靈活調(diào)整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲(chǔ)能、充電樁、逆變器等系統(tǒng)與設(shè)備，保證企業(yè)微電網(wǎng)始終安全、可靠、節(jié)約、高效、經(jīng)濟(jì)、低碳的運(yùn)行。

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級(jí)控制，滿足微電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視全面化、安全分析智能化、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動(dòng)態(tài)化的需求，完成不同目標(biāo)下光儲(chǔ)充資源之間的靈活互動(dòng)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益最大化。

微電網(wǎng)控制邏輯

控制策略

1.通過(guò)預(yù)測(cè)與調(diào)度，讓光伏和儲(chǔ)能更“聰明”

在園區(qū)內(nèi)部，光伏最大的不確定性來(lái)自天氣。能量管理系統(tǒng)通過(guò)引入多維度氣象預(yù)測(cè)與算法模型，使光伏出力不再是“根據(jù)天氣看運(yùn)氣”，而是“在模型里看未來(lái)”。

結(jié)合儲(chǔ)能的響應(yīng)特性，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)形成精細(xì)化的調(diào)度策略，讓低價(jià)谷段充電、高價(jià)峰段放電成為常態(tài)，以提高自建電站的整體經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

2.通過(guò)協(xié)同控制，讓充電設(shè)施不再?zèng)_擊園區(qū)供電結(jié)構(gòu)

許多企業(yè)擴(kuò)建充電站后，遇到的第一個(gè)問(wèn)題就是“變壓器不夠用了”。

微電網(wǎng)EMS會(huì)在充電負(fù)荷增長(zhǎng)時(shí)自動(dòng)判斷園區(qū)實(shí)時(shí)負(fù)荷，聯(lián)動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行緩沖，在不擴(kuò)容的情況下保持供電穩(wěn)定。這種能力使園區(qū)在電動(dòng)化時(shí)代擁有更大的可擴(kuò)展性。

3.通過(guò)全景監(jiān)測(cè)，構(gòu)建電站級(jí)別的運(yùn)營(yíng)透明度

傳統(tǒng)電站難以實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏、儲(chǔ)能、充電、用能的統(tǒng)一監(jiān)控，更無(wú)法分析整個(gè)電站的運(yùn)行趨勢(shì)與隱性風(fēng)險(xiǎn)。

EMS將這些分散的設(shè)備統(tǒng)一為一個(gè)“數(shù)字電站”，并且提供包括電能質(zhì)量、收益趨勢(shì)、告警分析在內(nèi)的全面信息，使企業(yè)對(duì)能源系統(tǒng)真正做到“可觀、可控、可管理”。

系統(tǒng)界面

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁及總體負(fù)荷情況，體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲(chǔ)能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。

儲(chǔ)能監(jiān)控

系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)：電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù)；

運(yùn)行模式：峰谷模式、計(jì)劃曲線、需量控制等；統(tǒng)計(jì)電量、收益等數(shù)據(jù)；

儲(chǔ)能系統(tǒng)功率曲線、充放電量對(duì)比圖，實(shí)時(shí)掌握儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平。

光伏監(jiān)控

光伏系統(tǒng)總出力情況；逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警；逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析；并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)；電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)，識(shí)別低效發(fā)電電站；發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)(補(bǔ)貼收益、并網(wǎng)收益)；輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)；并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)及分析。

光伏預(yù)測(cè)

主要功能：短期光伏功率預(yù)測(cè)；超短期光伏功率預(yù)測(cè)；數(shù)值天氣預(yù)報(bào)管理；誤差統(tǒng)計(jì)計(jì)算；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理；歷史數(shù)據(jù)管理；光伏功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)人機(jī)界面

充電樁系統(tǒng)

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電系統(tǒng)的充電電壓、電流、功率及各充電樁運(yùn)行狀態(tài)；統(tǒng)計(jì)各充電樁充電量、電費(fèi)等；針對(duì)異常信息進(jìn)行故障告警；根據(jù)用電負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)充電功率。

電能質(zhì)量

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析及錄波展示，并對(duì)電壓、電流瞬變進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

企業(yè)園區(qū)的真實(shí)收益：從能源成本到風(fēng)險(xiǎn)控制的全面躍遷

當(dāng)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)深度介入園區(qū)運(yùn)行后，企業(yè)通常會(huì)看到三大層面的收益變化。

（1）經(jīng)濟(jì)效益的提升

峰谷套利收益更加穩(wěn)定和可驗(yàn)證

自發(fā)自用率顯著提升

外購(gòu)電量減少帶來(lái)的成本下降更具可預(yù)測(cè)性

（2）用能安全性的增強(qiáng)

儲(chǔ)能介入后，大負(fù)荷沖擊被有效平抑

關(guān)鍵設(shè)備供電穩(wěn)定性提升

電能質(zhì)量指標(biāo)長(zhǎng)期保持在合理區(qū)間

（3）綠色效益更加可量化

可再生能源利用率顯著提升

環(huán)境數(shù)據(jù)與碳排指標(biāo)更加透明

有利于企業(yè)ESG報(bào)告與綠色園區(qū)申報(bào)

由此可見(jiàn)，自建電站并不只是簡(jiǎn)單的光伏+儲(chǔ)能，而是一套基于微電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代能源工程。EMS是這套工程能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

從案例看趨勢(shì)：企業(yè)園區(qū)正在邁向“能源自治時(shí)代”

無(wú)論是江陰的風(fēng)光儲(chǔ)充一體化園區(qū)，還是武漢布局液流儲(chǔ)能的工業(yè)廠區(qū)，都證明了一個(gè)共同趨勢(shì)：

企業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)正在從“依賴外部電網(wǎng)”走向“自我調(diào)節(jié)、自我優(yōu)化、自我管理”。

更重要的是，這種自主性不僅提升了能源韌性，也讓企業(yè)在未來(lái)的電力市場(chǎng)中具備更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

隨著新能源滲透率的持續(xù)上升，企業(yè)內(nèi)部微電網(wǎng)將從“可選項(xiàng)”變成“必選項(xiàng)”，而微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)則成為企業(yè)自建電站的基礎(chǔ)能力。

​結(jié)論

企業(yè)園區(qū)的自建電站已經(jīng)從單純的光伏項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩疃冉?jīng)濟(jì)價(jià)值的綜合能源系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)作為整個(gè)體系的中樞，使園區(qū)得以用更可靠、更經(jīng)濟(jì)、更綠色的方式運(yùn)行能源資產(chǎn)。

在“雙碳”時(shí)代，這不僅是降低成本的技術(shù)選擇，更是決定企業(yè)能源競(jìng)爭(zhēng)力的新型基礎(chǔ)設(shè)施。