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數智化驅動工業碳管理:構建精準控排與低碳轉型新范式

時間:2025/4/2閱讀:205
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胡冠楠 Acrelhgn

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

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2025年3月,工業和信息化部印發《工業企業和園區數字化能碳管理中心建設指南》





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一是建設目標。通過數字化能碳管理中心的建設運行,實現對能耗和碳排放的精準化計量、精細化管控、智能化決策與可視化呈現,提升工業企業和園區節能降碳管理能力,支撐能源利用效率提升和碳排放降低,促進綠色低碳轉型。

二是業務功能。明確能碳管理中心具備能耗查詢、能源消費量和強度計算、能源消費分析與用能策略推薦、能效對標、能流分析、能效平衡與優化、用能與碳排放預算管理、碳排放核算、產品碳足跡核算、供應鏈碳管理、碳核查支撐、碳資產管理等功能。工業企業和園區可結合自身行業特點、實際需求等,確定開發建設的具體功能。

三是技術方案。為保障相關業務功能實現,明確能碳管理中心的系統架構包括基礎設施、數據采集、數據架構、模型組件、業務應用和互動展示六大板塊;對每項架構的具體內容做了說明。工業企業和園區應根據節能降碳及信息系統建設相關國家標準、行業標準和政策要求等,開展系統架構建設并持續更新。

四是保障措施。依據《中華人民共和國節約能源法》《工業節能管理辦法》等相關規定,從組織機構、管理制度、網絡和數據安全等方面提出工業企業和園區采取的具體措施,保障數字化能碳管理中心的高水平建設和高質量運行。



01
數字化能碳管理中心,碳排放精準化管理助力綠色低碳轉型





能源全景監控

實時監測市電、光伏、儲能、充電樁等設備的運行狀態,支持電力參數(電流/電壓/功率因數)、能耗流向的可視化展示

集成環境傳感器,監測溫濕度、水浸、煙霧等安全指標,保障設備穩定運行

能效優化控制

通過智能預測與動態調配,優化儲能充放電策略、調節可控負荷(如空調/照明),提升新能源消納率,降低峰谷電價成本

支持虛擬電廠(VPP)交互,響應電網調度指令參與需求響應,獲取額外收益

碳排量化管理

自動統計電、水、燃氣等能源消耗數據,折算為標煤或碳排放量,生成碳排報告

結合碳足跡分析模型,制定減排策略(如設備改造、能源結構優化),助力企業實現碳中和

運維與安全管控

提供設備檔案管理、巡檢工單、故障告警(漏電/溫度異常)等功能,通過北斗定位跟蹤運維流程閉環

集成電氣安全監測(絕緣檢測、電弧保護),預防火災等安全事故



02
安科瑞EMS-NT企業微電網能碳管理平臺





以能源管理為碳管理的基礎,精細化管控,建立能耗三級計量,建立能耗強度管理體系,進行能效對標及策略管理。

碳盤查以能源消耗排放為主,擴展統計直接和間接碳排放源,實施碳計劃管理,談追蹤,實施碳減排措施,提升企業和園區節能降碳能力。

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03
平臺系統架構





● 感知層:連接于網絡中的各類傳感器,包括多功能儀表、充電樁、照明驅動器等。

● 網絡層:智能網關,采集感知層的數據,進行規約轉換及存儲之后將數據上傳至能碳管理云平臺。

● 數據層:物聯網數據中臺

● 平臺層:提供Web頁面展示,APP、小程序等多種訪問方式

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04
功能架構





電力監控及電能管理

通過在供配電的關鍵場所、關鍵設備上安裝監測、計量、控制、保護等各類智能傳感器,搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測量、計量、控制體系,結合視頻監視手段,實現對企事業單位內部電能的24h不間斷監視。即時發現供配電中的隱患,減少事故發生次數。即時定位故障點,縮短故障恢復時間。

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分布式光伏

逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警;

逆變器及電站發電量統計及分析;

并網柜電力監測及發電量統計;

電站發電量年有效利用小時數統計;

發電收益統計;

輻照度/風力/環境溫濕度監測;

發電功率模擬及效率分析;

碳減排統計

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工商業儲能

實時監測

PCS和電池的運行狀態,包括運行模式、功率控制模式,功率、電壓、電流、頻率等預定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度、壓力、流量;

 故障告警

儲能電池充放電狀態、交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警、過溫、過載、漏電保護等;

 遠程控制

PCS啟動、停止、功率設定、裝置運行參數設定;

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智能照明

智能照明控制系統可實現照明設備運行控制的智能化,有效提高照明系統科學管理水平,節省運營成本。通過定時開關和可調光技術,可以有效地避免無效照明,從而精確的利用好每一份照明電能,是實現綠色照明,節能減排的有效手段。

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能源管理

能耗監測系統嚴格按照導則要求開發,符合導則要求的各項技術要求,通過能源計量體系的建設,實現如下效果:

滿足對大型公建、重點用能單位能耗監管的要求、驗收的要求;

通過系統發現低效運行的中央空調、空壓機等高耗能設備,為節能改造提供數據依據;

通過系統發現能源管網存在的不易發現的跑冒滴漏情況,減少能源浪費,節能降碳;

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中央空調AI調優

中央空調系統有冷熱源系統和空氣調節系統(末端風系統)組成

在相同的客觀環境下,末端設備的啟停數量和風溫、風速的設定決定了中央空調系統整體電耗水平。

負荷調峰-中央空調AI調優:結合人工智能算法,實時預測冷/熱負荷,及時調整主機運行參數,水泵調控參數、冷卻塔風機控制參數,使系統運行效率優化,結合剛性與柔性調控策略,降低電負荷,避免超需量。

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碳減排技術

削峰填谷:配合儲能設備、低充高放優化用能成本

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需量控制:能量儲存、充放電功率跟蹤,防止增加基礎電費

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有序充電:根據變壓器容量、電價進行引導,利用技術進行協調充電功率,降低運營成本

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需求響應:基于激勵、電價需求響應,以經濟利益驅動用戶參與。

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設備能效算法模型

制冷系統主要能效指標

能效比SCOP用來衡量制冷機房的實際運行水平。

能源站運行能效比(SCOP)、冷凍輸配系數等等

空壓機系統主要能效指標

比功率:衡量空壓機能效標準的數值,空壓機組的輸入功率與實際容積流量之比值,單位為【kW/(m3/min)】。還有氣電比等

泵類主要能效指標:泵效率和噸水電耗

監測系統運行狀態,計算負荷的變化,調整水泵輸出功率,

使系統自動高效運行。

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05
應用案例-某集團能碳管理平臺





項目概況

集團下的多個分子公司分布全國各地,能源消耗和碳排放數據分散,總部缺乏工具和統計手段,無法對集團能源和碳排放做全局監控和精細化管理

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項目效果

量化各分子公司能碳績效

實現分子公司能源和碳排放績效評定,為KPI考核提供數據支持


全局掌握能碳數據

提供各類能源消耗量及碳排放數據,了解整個集團能源消耗和碳排放的詳細分布情況。

提升經濟環境價值和社會效益

降低集團綜合用能成本

推動集團碳強度下降

提升集團決策科學性,增強公眾低碳意識

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