智慧能源平台是一种集成分布式能源、储能系统、负荷管理和智能控制技术的综合能源管理系统。它能够实现能源的高效利用、优化调度和智能化管理,为用户提供稳定、经济、绿色的能源解决方案。工业园区作为能源消耗和管理的核心场景之一,对微电网能源管理平台的需求主要集中在能源成本控制、供电稳定性、能效提升、碳排放管理以及复杂负荷协调等方面。
一、工业园区面临的难题及相关解决方案
1.1 能源成本高企,电费压力大
难题:
①工业园区用电负荷大,峰谷电价差异显著,传统用电模式下电费支出高。
②依赖传统电网供电,难以通过灵活调度降低用电成本。
解决方案:
①通过微电网平台实现分时电价响应,在电价低谷时段储能、高峰时段放电,降低电费。
②整合分布式能源(光伏、风电等)和储能系统,减少对高价电网电力的依赖。
1.2 供电稳定性不足,影响生产连续性
难题:
①工业园区设备对电力稳定性敏感,电压波动或停电可能导致生产线中断,造成经济损失。
②传统电网故障恢复时间长,应急能力不足。
解决方案:
①微电网平台提供无缝切换功能,在电网故障时快速切换至储能或备用电源,保障关键设备供电。
②实时监测电网状态,通过智能预警和故障诊断提前规避风险。
1.3 能源利用效率低,浪费严重
难题:
①工业设备能耗高,但缺乏精细化管理手段,存在“粗放式用电”现象。
②余热、余压等能源未被回收利用,能源综合效率低下。
解决方案:
①通过平台实现多能互补(电、热、气协同优化),提升能源综合利用效率。
②基于AI算法分析设备能耗数据,提供节能优化建议(如设备启停策略、负荷分配优化)。
1.4 碳排放压力大,环保要求严重
难题:
①工业园区的碳排放强度高,面临“双碳”目标下的政策约束和碳税压力。
②传统能源结构依赖化石燃料,绿色能源占比低。
解决方案:
①通过微电网平台最大化消纳可再生能源(如光伏、风电),降低化石能源依赖。
②实时监测碳排放数据,生成碳足迹报告,助力企业实现碳中和目标。
1.5 负荷复杂多样,协调难度大
难题:
①园区内企业类型多样,用电负荷波动大(如生产设备、空调、照明等),难以统一调度。
②缺乏对负荷的精准预测和动态调整能力。
解决方案:
①利用平台进行负荷预测与动态优化,平衡生产、储能和用电需求。
②通过需求响应(DR)机制,鼓励企业错峰用电,缓解电网压力。
1.6 运维管理低效,人工依赖度高
难题:
①传统能源管理依赖人工巡检,效率低且易出错。
②设备故障难以快速定位,运维成本高。
解决方案:
①平台提供全自动监控与智能运维,实时显示设备运行状态,自动生成运维工单。
②通过大数据分析预测设备寿命,实现预防性维护,减少非计划停机。
1.7 政策与市场响应滞后
难题:
①缺乏对电力市场政策(如绿电交易、碳排放权交易)的快速响应能力。
②难以参与电网辅助服务(如调峰、调频)获取收益。
解决方案:
①微电网平台支持电力市场交互功能,自动匹配最优交易策略(如绿电采购、储能参与调峰)。
②通过数据模型预测政策变化,为企业提供决策支持。
二、安科瑞智慧能源综合管理平台
安科瑞微电网系统解决方案,通过在企业内部的源、网、荷、储、充的各个关键节点安装安科瑞自主研发的各类监测、分析、保护、治理装置;通过先进的控制、计量、通信等技术,将分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车、电能路由器聚合在一起;平台根据最新的电网价格、用电负荷、电网调度指令等情况,灵活调整微电网控制策略并下发给储能、充电桩、逆变器等系统与设备,保证企业微电网始终安全、可靠、节约、高效、经济、低碳的运行。
2.1 系统总览
“源网荷储”等全量运行数据,存储展示、状态检测、运行告警.
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。
2.2 功率预测
分布式能源、充电站、空调、常规负荷等分类预测;
预测服务涵盖日前及日内多个时间尺度。
2.3 优化调度
基于能耗最优、成本最低和碳排放最少的经济优化调度;
考虑电网供电力平滑与电压稳定的安全运行调度策略;
需求侧响应电网互动策略。
2.4 运行控制
光伏--防逆流;
储能--防逆流、峰谷套利、需量控制、柔性扩容;
光储--防逆流、新能源消纳、需量控制、动态扩容;
光储充--防逆流、新能源消纳、需量控制、有序充电;
源网荷储充--防逆流、新能源消纳、需量控制、有序充电、负荷柔性控制。
2.5 聚合资源
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,实现微电网整体收益最大化。
2.6 配套产品
协调控制器
微电网协调控制器具有控制、保护、测量、监控、通讯等功能,实现分布式发电、储能、柴发和可控负荷的协调控制。
配置有多种控制策略,满⾜不同运⾏场景下的安全稳定控制需求,确保微电网能够在不同运行模式下(并网和孤岛)平稳、高效地运行;
具备多个端口,支持不同的设备及协议的接入,如101、103、104、ModbusTCP/RTU等。
三、应用案例
以某大型制造工业园区引入安科瑞微电网智慧能源管理平台的实际应用为例。
3.1 园区规模:
占地500亩,年用电量约5000万千瓦时,电费支出超3000万元/年。
3.2 原有问题:
①依赖传统电网供电,峰谷电费差显著,用电成本高。
②供电稳定性不足,偶发停电导致生产线停工损失。
③能源管理粗放,缺乏对光伏、储能等分布式能源的智能调度。
3.3 解决方案:
部署安科瑞微电网智慧能源平台,集成光伏发电(2MW)、储能系统(1MWh)、能源监控与智能调度功能,实现多能协同优化。
3.4 经济效益分析
3.4.1 直接效益
①峰谷电价套利:
利用储能系统在电价低谷时段(0.3元/kWh)充电,高峰时段(1.2元/kWh)放电,年节省电费大约95万元。
通过平台智能调度,降低园区高峰用电负荷20%,减少需量电费支出约80万元/年。
②光伏发电自发自用:
2MW光伏系统年发电量约240万千瓦时,替代电网高价电(均价0.7元/kWh)年收益 约168万元
余电上网(补贴电价0.4元/kWh)额外收益约20万元/年。
③节能优化:
平台通过设备能效分析与负荷分配优化,降低园区整体能耗8%,年节省电费约240万元。
3.4.2 额外收益
①参与电网辅助服务:
储能系统参与电网调峰服务,年收益约50万元。
②需求响应补贴(响应电网削峰填谷指令):
年收益约30万元。
③碳排放权交易:
光伏发电年减碳量约2000吨,按碳价60元/吨计算,年收益 约12万元
④政府补贴与荣誉:
获得“绿色低碳园区”称号及政府补贴约100万元。
3.4.3 隐性成本降低
①减少停电损失:
平台无缝切换功能将停电时间从年均20小时降至2小时,避免生产线停工损失约150万元/年。
②运维成本下降:
智能运维替代人工巡检,减少运维人员3名,年节省人力成本约36万元。
③预防性维护降低设备故障率,维修费用减少约50万元/年。
3.4.5 案例总结
安科瑞微电网平台为该工业园区实现了“开源+节流”双驱动的经济效益:
开源:通过储能套利、绿电交易、政策补贴等创造额外收益。
节流:降低电费、运维、停工损失等刚性成本。
投资回报快:2年内收回成本,长期收益持续增长。