"从‘高碳’到‘零碳’：安科瑞EMS3.0的改造路径"

1 上海零碳园区政策背景与核心要求

上海作为中国“双碳”战略的先行示范区，近年来密集出台了一系列零碳园区建设政策，为园区低碳转型提供了明确路径和政策支持。2025年7月，上海市宝山区六部门联合发布的《重点开发区域绿色低碳业务场景合作项目》明确提出，在吴淞创新城、南大智慧城、滨江邮轮旅游带等三大重点区域实施15项绿色低碳业务场景，要求园区通过科学配置储能资源、建设智慧能源管理系统、推动生产全流程碳管理等措施，实现深度减排。这些政策的核心目标在于将宝山区打造为“全市绿色低碳转型样板区”和“绿色低碳供应链核心功能区”，为上海市乃至全国提供可复制的零碳园区建设经验。

根据上海最新政策要求，零碳园区建设需满足三个层级的认证标准：低碳园区、近零碳园区和零碳园区，每个层级均有明确的碳排放强度要求。具体而言，零碳园区认证需满足以下核心指标：

- 园区降碳率不低于60%（相比基准年）

- 单位工业总产值碳排放下降率≥5%

- 可再生能源使用占比≥30%

- 最终通过“可再生能源信用+碳信用”实现净零排放（碳抵消比例≤20%）

政策同时对关键技术提出明确要求，园区需建立 五维能力体系 ：多能协同调控能力（光伏、储能、充电桩集成）、实时负荷预测能力（误差率<5%）、碳资产量化管理能力（符合ISO 14064标准）、安全应急响应能力（满足3年无重大事故要求）以及政策申报支撑能力。这些要求为园区零碳转型提供了清晰的技术框架和标准依据。

2 安科瑞EMS3.0系统架构与零碳赋能原理

2.1 分层分布式技术架构

安科瑞EMS3.0采用先进的 分层分布式架构，构建了从数据采集到智能决策的完整技术闭环。系统由三个关键层次组成：

-数据采集层：通过部署 电力传感器、综合计量终端（支持电、水、气、热多类数据）及环境监测设备，实时采集园区分布式光伏、储能系统、充电桩和用电设备的运行数据，形成园区级“碳效神经网络”。

- 边缘计算层：配置 ACCU微电网控制器 和 ANet-ESCU控制器 ，对采集数据进行就地处理与快速响应，实现本地策略执行（如光储协同控制、需量管理），大幅降低云端处理压力，系统响应时间<5秒。

- 平台层 ：基于云计算的 智慧能源管理平台 ，集成负荷预测、碳排核算、优化调度等AI算法，支持多终端访问（WEB/APP），为管理者提供 决策支持看板 和 自动化报告 功能。

2.2 多能协同控制机制

EMS3.0的 多能协同控制机制 是支撑零碳园区运行的核心技术，通过构建“ 源-网-荷-储-充 ”能源闭环，实现多种能源的智能匹配与优化调度：

- 光伏消纳优化 ：系统通过实时监测光照强度和用电负荷，智能调节 光伏发电功率 与 储能充放电状态 。在光照充足且负荷较低时，优先将多余电能存储至储能系统；当用电高峰来临，光伏供电不足时，储能系统及时释放电能，与光伏共同为园区供电，显著提升 就地消纳率 （可达95%）。

- 需量管理与峰谷套利 ：基于上海分时电价政策，系统在低谷电价时段（夜间）控制储能系统充电，储存低价电能；在高峰电价时段（日间）控制储能放电，减少高价电网用电。实际应用表明，该策略可降低园区 基础电费15%-30% ，同时减轻电网峰期压力。

- 电动汽车协同调度 ：针对园区日益增长的充电需求，系统根据 电网负荷情况 和 电动汽车充电需求 ，智能调整充电功率，避免集中充电导致的电网过载。在上海某商业园区应用中，该策略使 充电桩利用率提升40% ，同时降低配电变压器容量需求，节省电力设施建设成本。

2.3 动态优化策略生成

系统采用 LSTM（长短期记忆）神经网络模型 ，基于历史数据和实时信息，对未来96小时的园区负荷与发电量进行精准预测（准确率>85%）。在此预测基础上，系统动态生成并执行三大优化策略：

- 储能经济调度策略 ：结合电价信号与负荷预测，自动生成储能充放电计划，实现 峰谷套利收益提升30% 。在苏州某汽车零部件园区应用中，该策略年节省电费超过200万元。

- 碳排优化策略 ：基于实时采集的能源数据，系统自动关联 排放因子 ，依据ISO14064标准核算范围1（直接排放）和范围2（间接排放）碳排放，生成碳盘查清册与温室气体报告。系统同时提供 减排路径模拟 功能，帮助园区评估不同措施的减碳效果和经济效益。

- 虚拟电厂（VPP）参与策略 ：通过聚合园区内分布式光伏、储能系统、可调节负荷等资源，形成规模化的 可调能力资源池 ，参与上海电力现货市场交易和需求响应。某化工园区通过该策略聚合 20万千瓦可调资源 ，实现季度收益380万元。

3 基于EMS3.0的零碳园区全场景解决方案

3.1 能源供给管理：高比例可再生能源接入

针对上海政策要求的“ 绿电直连、多能协同 ”，EMS3.0提供从规划到运营的全链条解决方案：

- 绿色能源规划 ：基于园区负荷特性、屋顶资源、地理条件等数据，系统提供 光伏与储能容量优化配置方案 。在上海宝山滨江光伏走廊项目中，通过融合 景观型光伏设计 与 分布式并网技术 ，实现6公里岸线的可再生能源覆盖。

- 运行智能调控 ：通过协调控制器实现“ 光储充一体化 ”调度，解决光伏间歇性问题。系统采用 光伏防逆流技术 和 动态扩容策略 ，在电网接近承载极限时自动启动储能消纳，最大限度利用可再生能源。

- 电力市场对接 ：支持与上海绿电交易平台对接，实现 绿电溯源与认证 。系统自动生成绿电消费报告，帮助园区获取 绿色电力证书（GEC） ，满足欧盟CBAM等国际碳关税机制要求。

3.2 用能与碳排控制：精准量化与减排优化

为实现上海政策中“ 单位工业总产值碳排放年降5% ”的核心目标，EMS3.0构建了三级管理体系：

- 企业级碳效监测 ：在重点用能企业安装 智能计量终端 ，实时采集产线级能耗与碳排数据，生成 碳效诊断报告 。系统识别高碳排环节（如空压机、制冷系统），提供针对性节能方案。

- 园区碳资产平台 ：建立统一碳账户，自动核算园区碳排放总量、强度及构成，支持 同环比分析 和 减排目标追踪 。系统符合ISO14064标准，可一键生成合规的温室气体排放报告，满足上海环评与碳核查要求。

- 减排价值转化 ：对接上海碳交易所，实现 碳资产增值 。系统提供碳配额预测与交易决策支持，某化工园区应用后实现年碳交易收益50万元。同时支持 碳普惠机制 ，对园区企业低碳行为进行量化与激励。

3.3 电力质量与可靠性保障

针对高端制造园区对电能质量的严苛要求，EMS3.0提供全方位保障方案：

- 电能质量监测与治理 ：在变电所部署 APQM电能质量在线监测装置 ，实时监测谐波、电压暂降、三相不平衡等问题；配置 有源谐波治理装置（ANHPD） ，对2～51次谐波进行全补偿或指定特定次谐波补偿，确保精密设备稳定运行。

- 供电可靠性提升 ：采用 N-1供电模型 和 快速切换技术 （<0.2秒），确保关键负荷不间断供电。系统对变压器负载进行实时监测，当检测到负载接近警戒值时，自动启动储能放电分担负荷，避免过载跳闸。

- 预防性维护体系 ：建立关键设备 全生命周期档案 ，通过二维码实现巡检、维修、缺陷管理数字化。系统基于运行数据进行故障预测，变“被动抢修”为“主动预防”，显著提升设备可靠性。

3.4 安全与应急响应

响应上海文件中“ 3年无重大安全事故 ”要求，EMS3.0构建多级防护体系：

- 电气安全预警 ：在配电回路安装 ASCP200电气防火限流式保护器 ，当发生短路故障时，能以微秒级速度限制短路电流，有效防止电气火灾。同时配置 AISD智能安全配电装置 ，实现“火线接地不起火、人体误触不伤人”的安全供电。

- 中性线安全保障 ：采用 ANSNP中线安防保护装置 ，解决3N次谐波和三相不平衡引发的中性线过流问题，消除潜在安全隐患。

- 应急协同响应 ：系统与消防系统联动，实现火灾自动断电与应急电源切换。当检测到异常（如温度突变、漏电增大），自动触发报警并生成处置工单，保障园区安全运行。

3.5 政策申报与评估对接

EMS3.0为园区提供政策达标与示范申报的全流程支持：

- 申报要件支撑 ：系统自动生成符合《上海市零碳园区评价导则》要求的 能源利用报告 、 减排量核算文件 和 可再生能源证明 ，满足宝山376号文件“ 组织申报零碳园区 ”的核心条件。

- 示范项目创建 ：针对吴淞创新城“ 碳中和产业园试点 ”、南大智慧城“ 近零碳社区 ”等上海重点示范工程，提供定制化数据接口，实现与政府平台的碳排放数据对接。

- 绿色金融对接 ：系统生成的碳排报告支持对接上海“ 碳账户+金融 ”场景，帮助园区获取绿色信贷、碳抵押贷款等优惠金融支持。

4 典型实施案例与效益分析

4.1 苏州某汽车零部件园区：综合能效提升典范

该园区作为典型的制造型园区，面临 用能成本高 （电费占生产成本25%）、 变压器负载不均 、 碳排强度大 等问题。通过部署安科瑞EMS3.0系统，实施一体化解决方案：

- 光储充系统集成 ：在8栋厂房屋顶建设 6.2MW分布式光伏 ，配套 2.4MWh储能系统 和 85台智能充电桩 ，通过EMS3.0实现协同调度。系统采用“ 动态扩容策略 ”，在变压器接近满载时自动启动储能放电，延缓配电容改需求。

- 负荷预测与需量管理 ：基于LSTM算法的 96小时负荷预测 ，准确率稳定在88%以上。系统在电价高峰前2小时启动储能充电，削减峰值需量，降低 基础电费28% 。

- 碳排精细化管理 ：建立企业级碳账户，识别出热处理环节占园区总碳排的52%，通过 余热回收改造 和 工艺优化 ，单位产品碳排下降18%。

实施成效 ：

- 经济效益 ：年节省电费213万元（其中峰谷套利收益占35%），降低容量电费支出76万元，碳交易获利32万元。

- 环境效益 ：可再生能源占比达41%，碳排放强度下降61%，2025年通过购买绿证实现运营碳中和。

- 安全效益 ：电气故障率下降75%，连续安全运行达28个月。

4.2 上海临港某科创园区：源网荷储协同示范

作为上海新型电力系统试点，该园区面临 新能源波动大 （风电装机67.2MW）、 充电桩冲击电网 、 电能质量要求高 等挑战。通过EMS3.0与临港电网调度平台对接，实现多级协同：

- 虚拟电厂（VPP）构建 ：聚合园区内 分布式光伏 、 用户侧储能 （20个项目）、 可调负荷 （空调、照明）等资源，形成总调节能力12MW的虚拟电厂，参与上海电力现货市场交易。

- 绿电与储能协同 ：通过EMS3.0响应电网调频信号，在新能源出力低谷（如无风时段）释放储能电力；在新能源出力高峰时储存过剩电量。系统与特斯拉Megapack储能电站协同，提供 吉瓦时级调节资源 。

- 充电桩智能调度 ：采用“ 有序充电策略 ”，根据电网负荷和车辆充电需求，动态调整充电功率。当园区整体负荷超过阈值时，系统自动降低非优先充电桩功率，确保电网安全。

实施成效 ：

- 运行指标 ：新能源波动消纳率提升至92%，充电桩利用率达78%，电能质量合格率100%。

- 经济收益 ：参与电力市场季度收益超380万元，减少弃风弃光损失约120万元/年。

- 认证成果 ：获评上海市“近零碳示范园区”，成为临港新片区绿色转型标杆。

表：零碳园区建设经济效益分析（基于实际案例）

效益类型 | 苏州汽车零部件园区 | 上海临港科创园区 | 实现路径 |

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能源成本节约 | 年节省电费213万元 | 降低弃风损失120万元 | 峰谷套利+需量管理 |

碳交易收益 | 32万元/年 | 预计45万元/年 | 碳配额出售+CCER开发 |

政策资金获取 | 获市级补贴150万元 | 临港专项扶持300万元 | 示范工程申报 |

设施投资优化 | 延缓配电容改投资600万元 | 减少电网扩容投资800万元 | 动态扩容策略 |

绿色溢价 | 租金提升12% | 入驻率95%（行业领先） | 零碳品牌效应 |

安科瑞EMS3.0作为上海零碳园区建设的技术载体，已成功助力多个园区实现绿色转型。随着上海加速推进“十五五”能源转型，该系统将持续迭代“ 能源+数据+碳 ”融合能力，在虚拟电厂、碳关税应对、绿色金融等场景发挥更大价值，为上海建设全球绿色低碳标杆城市提供坚实支撑。

审核编辑 黄宇