安科瑞源网荷储充一体化方案：降本增效，护航工业园区绿色能源未来

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一、背景与挑战

在全球能源转型和 “双碳” 目标的大背景下，工业园区作为能源消耗的集中区域，面临着降低用能成本、提升能源利用效率以及保障能源供应安全等多重挑战。传统能源价格的波动，使得企业用能成本居高不下；同时，园区内多种能源系统独立运行，缺乏协同优化，导致能源利用效率低下。此外，能源供应的不稳定，也对园区的持续生产构成潜在威胁。

“源网荷储充一体化” 作为一种创新的能源综合解决方案，应运而生。它通过将电源、电网、负荷、储能和充电设施进行统筹规划和协同运行，实现能源的高效利用和优化配置，为工业园区解决能源痛点提供了新的路径。

二、源网荷储充一体化概念解析

源网荷储充一体化，是一种将电源、电网、负荷、储能和充电设施进行统筹规划和协同运行的能源综合解决方案。其核心在于通过源源互补、源网协调、网荷互动、网储互动和源荷互动等多种交互形式，提高电力系统功率动态平衡能力，实现能源的高效利用和优化配置。

在工业园区场景中，“源” 主要包括分布式光伏发电、风力发电等可再生能源发电形式，以及燃气发电等其他分布式电源；“网” 不仅指传统的电网，还涵盖园区内的蒸汽网、天然气网、热水网、冷水网等公共能源配套网络；“荷” 包括维持正常工业生产所需的基本用电负荷和用能负荷，以及随着能源价格变化可随时进行能量转化的可调配负荷；“储” 包含电池储能、蓄热、蓄冷等多种储能形式；“充” 则是指为电动汽车等电动设备提供充电服务的设施。

三、安科瑞源网荷储充一体化解决方案

3.1 系统架构设计

安科瑞源网荷储充一体化管理系统采用分层分布式结构，主要分为设备层、网络通信层和站控层。

设备层负责数据采集与设备控制，涵盖各类分布式电源（如光伏逆变器、风力发电机控制器）、储能设备（电池管理系统、双向变流器）、负荷设备（智能电表、智能开关）以及充电设施（充电桩控制器）等。这些设备通过传感器实时采集运行数据，并接收上层系统的控制指令，实现设备的智能运行。

网络通信层承担数据传输任务，采用标准以太网及 TCP/IP 通信协议，物理媒介可选用光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持 Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870 - 5 - 101、IEC60870 - 5 - 103、IEC60870 - 5 - 104、MQTT 等多种通信规约，确保不同设备间的数据稳定、快速传输。

站控层作为系统的核心，通过 AcrelEMS 智慧能源管理平台实现对整个系统的集中监控、能量管理和优化调度。平台集成了先进的数据分析、预测模型以及智能控制算法，能够根据能源价格、用电负荷、电网调度指令等实时信息，灵活调整微电网控制策略，并将指令下发至各系统与设备。

3.2 关键设备介绍

分布式光伏智能并网中枢：针对 10kV 光伏电站面临的防孤岛保护响应慢、逆流控制滞后等痛点，安科瑞 Acrel - 1000DP 分布式光伏监控系统采用国产麒麟操作系统，搭载光功率预测算法，可提前 30 分钟预测发电曲线。结合防孤岛保护装置（2s 内切除孤岛）和防逆流控制器（50ms 响应），实现 “预测 - 控制 - 保护” 闭环。例如，在江苏某 6MW 光伏项目中，应用该系统后逆流发生率从 12% 降至 0.3%，完全符合 GB/T33593 并网要求。同时，系统还能有效治理光伏并网谐波，THD≤5%，满足 GB/T14549 电能质量要求，并实时监测电压暂降 / 暂升 / 中断，数据存储周期≥1 年。

储能系统安全经济双引擎：安科瑞推出的 Acrel - 2000MG 微电网能量管理系统，针对储能并网标准 GB/T36547 构建了 “三层防护网”。安全层配置 AM5 - IS 防孤岛保护装置 + AIM - D100 - TS 直流绝缘监测仪（1kΩ 精度监测），如某 5MW 储能项目通过该组合提前 72 小时预警电池簇绝缘劣化；经济层内置峰谷套利、需量控制算法，上海某商业中心储能系统应用后年套利收益达 86 万元；协同层支持与光伏、充电桩联动，在限电模式下优先保障关键负荷，浙江某工业园区通过该策略减少停产损失 120 万元 / 年。

充电桩有序充电与负荷调度：安科瑞 APSMS 充电运营管理平台具备负荷削峰、有序充电等功能。实时监测变压器负荷率，当超过 80% 时自动限制充电桩功率，某物流园应用后节省变压器增容成本 150 万元；结合峰谷电价自动调度充电时段，深圳某充电站通过该策略使充电成本下降 25%。

10kV 配电网智能运维中枢：安科瑞推出的 10kV 配电网 “四合一” 解决方案，包括保护控制（AM5SE 系列继电保护装置，实现线路速断 / 过流保护，动作时间≤20ms）、故障定位（AFL100 故障指示器配合智能终端，15 秒内定位故障区段）、电气监控（ACREL - 2000E 电力监控系统，实时监测 10kV 开关站 / 箱变运行状态）以及数据安全（配置横向隔离装置 + 纵向加密认证，满足电网二次安防要求）。

3.3 智慧能源管理平台功能

能源实时监测与全景展示：通过 AcrelEMS 智慧能源管理平台，可对园区内分布式光伏、风电、储能系统、充电桩以及各类负荷的运行数据进行实时采集和全面监测。以直观的可视化界面，如智慧能源驾驶舱，展示能源系统的全景状态，包括能源生产、传输、分配和使用情况，使管理者能够实时掌握能源系统的运行态势。

智能调度与优化控制：平台基于大数据分析和智能算法，对新能源发电预测、负荷预测以及电网运行状态进行实时分析，自动生成并调整储能系统的充放电策略。例如，当预测到新能源发电即将大幅增加时，提前安排储能系统充电，避免电力过剩；当检测到电网电压波动或负荷突变时，及时调整储能系统的输出功率，保障电网的稳定运行。在山东某工业园区，通过该平台实现了光储充资源的协同调度，清洁能源占比提升了 40%，有效降低了企业的用电成本和碳排放。

多种控制策略满足不同需求：

峰谷电价套利：系统根据电价信号，在低谷电价时段充电，在高峰电价时段放电，帮助用户节省用电成本。

动态增容：当用电超载时，储能系统快速响应，提供额外的电力支持，避免设备损坏和生产中断。

需求侧响应：系统与电网调度中心实时通信，根据电网的需求，调整用户的用电负荷和储能系统的充放电状态，参与电网的调峰填谷，提高电网的稳定性和可靠性。在河南某地区，多个用户通过安科瑞的源网荷储充一体化系统参与需求侧响应，在电网高峰时段减少用电负荷，获得了相应的经济补偿，同时也为电网的稳定运行做出了贡献。

能源规划与预测：系统能够根据历史数据和实时数据，运用先进的预测模型，对能源使用进行规划和预测。帮助企业制定科学的能源使用计划，提前做好能源资源的配置和调整，以应对能源需求的变化和能源价格的波动。

碳足迹追踪与管理：实时统计园区内新能源的消纳量，并换算成等效减排 CO₂数据，实现对园区碳足迹的追踪和管理。帮助园区及企业了解自身的碳排放情况，为制定节能减排策略提供数据支持，助力实现 “双碳” 目标。

四、应用案例分析

4.1 某电子厂

该电子厂构建了 “10kV 光伏 + 2MWh 储能 + 30 台充电桩” 系统，应用安科瑞源网荷储充一体化方案后，取得显著成效。通过峰谷套利和需量控制，年电费节省 127 万元；利用储能应急供电，停电损失减少 90%；实现柔性扩容，变压器容量利用率从 65% 提升至 85%。

4.2 浙江某工业园区

园区内安装了大规模的分布式光伏发电系统（总装机容量达到 10MW），并配备 2MW/4MWh 的储能系统。通过 Acrel - EMS 智慧能源管理平台，对能源进行全面监测和管理。实施后，园区能源利用效率大幅提升，可再生能源占比达到 40%，每年减少碳排放 8000 吨。

五、方案优势总结

5.1 降低用能成本

通过峰谷电价套利、需量控制以及提高能源利用效率等措施，帮助企业显著降低用电成本。例如，上述东莞某电子厂年电费节省 127 万元，浙江某工业园区通过提高可再生能源占比，降低了对传统高价能源的依赖。

5.2 提升能源利用效率

采用多能互补架构，实现光伏、储能、燃气等多种能源的协同运行，优化能源配置，提高系统的整体能源利用效率。如浙江某工业园区能源利用效率大幅提升，可再生能源占比显著提高。

5.3 保障能源供应安全

实时动态监测调控能源系统，实现发电和用电的全面掌控。储能系统在紧急情况下可作为备用电源，保障供电质量，确保企业正常运营。例如，多个案例中储能系统在停电时发挥作用，减少了停电损失。

5.4 助力绿色低碳发展

提高新能源在能源供应中的占比，降低对传统化石能源的依赖，从能源生产、传输、消费等各个环节减少碳排放，助力园区实现绿色低碳转型，符合国家 “双碳” 战略目标。

六、实施与服务支持

安科瑞提供从项目规划、方案设计、设备供应、安装调试到售后运维的一站式服务。在项目实施过程中，根据园区的实际需求和特点，定制化设计源网荷储充一体化方案。同时，提供专业的技术培训，帮助园区运维人员掌握系统的操作和维护技能。售后阶段，通过远程监控和定期巡检，及时发现并解决系统运行中出现的问题，确保系统长期稳定运行。

审核编辑 黄宇