Solução de sistema de microrede inteligente para parques de carbono zero

Introdução: Onda de construção de parques de carbono zero sob a política

A Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação e a Agência Nacional de Energia publicaram conjuntamente a "Notificação sobre a construção de parques de carbono zero" (emissão de capital ambiental de reforma [2025] 910), sugerindo claramente que o período de "15 anos quinquenais" se esforça para construir cerca de 100 parques de carbono zero de nível ***, marcando a transição de baixo carbono dos parques da China para a fase de avanço substancial. A notificação fornece orientações sistemáticas para a construção de parques de carbono zero, a partir de oito dimensões, como a transformação da estrutura energética, poupança de energia e redução de carbono, otimização da estrutura industrial, uso intensivo de recursos, atualização da infraestrutura, inovação de equipamentos tecnológicos e reforma do mecanismo de gestão, com o objetivo de explorar caminhos reprodutíveis de desenvolvimento verde através de demonstrações típicas e fornecer experiência para a transformação de parques industriais nacionais com baixa emissão de carbono.

Um, Microrede Inteligente de Parques Zero CarbonoEstrutura técnica do programa

Os sistemas de micro-rede inteligentes do parque zero carbono usam uma arquitetura de três camadas "cloud-edge-end" para gerenciar a coleta de dados, a computação de borda e a tomada de decisões da plataforma em círculo fechado:

Camada final (coleta de dados)：Implemente medidores inteligentes, sensores, dispositivos de monitoramento de interruptores, etc. para coletar dados em tempo real sobre a geração de energia fotovoltaica, o estado de carga e descarga de armazenamento de energia, o consumo de energia de carga e o estado da rede elétrica, etc.Pode.Integre dados de equipamentos como fotovoltaicos, armazenamento de energia e pilhas de carregamento através de controladores coordenados para garantir a cobertura total de dados.

Camada de borda (cálculo de borda)：Configure o controlador de coordenação da microrede como um "cérebro inteligente" local que suporta comunicações multiprotocolo (como Modbus, 104/101) para otimizar a sinergia em tempo real de energia distribuída, armazenamento de energia e carga. As funções incluem a troca de modo operacional isolado, ajuste dinâmico da estratégia de carga e descarga de armazenamento de energia, previsão de carga e gerenciamento de demanda.

Nuvem (tomada de decisões de plataforma)：Crie uma plataforma inteligente de gerenciamento de energia que integra monitoramento panorâmico, previsão de energia, otimização de agendamento e gerenciamento de ativos de carbono. Gerar relatórios mensais/anuais de emissões de carbono e relatórios de inventário de carbono através de análises de big data e algoritmos de IA, que suportam monitoramento multidimensional de emissões de carbono (empresas, setores, regiões) e análise interanual.

Dois. Funções principais: Complementaridade multifuncional e regulação inteligente

Localização do abastecimento de energia：A integração de fontes de energia distribuídas como energia fotovoltaica, eólica e armazenamento de energia para alcançar a produção e consumo locais de energia elétrica e reduzir a perda de transmissão de energia (taxa de perda de transmissão de longa distância tradicional de 6% -8%). Por exemplo, um armazenamento de paisagens em um parque inteligente em Pequim é operado conjuntamente e consome 7,25 milhões de kWh de energia no local, com 93% de consumo de energia renovável.

Equilíbrio dinâmico do sistema de armazenamento de energia：Configurar dispositivos eletroquímicos ou físicos de armazenamento de energia para construir um sistema de equilíbrio dinâmico "geração-armazenamento-consumo de energia":

Montagem do Vale:Carregar quando os preços de eletricidade são baixos e descarregar no pico, reduzindo os custos de eletricidade (por exemplo, uma central de armazenamento de energia reduz o impacto da regulação da rede na produção).

Saída suave:Buffer flutuações de energia eólica e fotovoltaica, reduzindo a taxa de eliminação de energia de 15% para abaixo de 5%.

Gestão de carga e resposta à demanda：Otimize a distribuição de carga com estratégias de regulação inteligentes:

Preenchimento do vale:Os equipamentos de armazenamento de energia são descarregados no pico de consumo elétrico para evitar a sobrecarga do transformador (por exemplo, uma redução de 30% da carga máxima de um projeto de alta velocidade).

Expansão flexível:Quando a eletricidade é sobrecarregada, o sistema de armazenamento de energia responde a descarga secundária para garantir o fornecimento de energia para cargas críticas.

Gestão digital de ativos de carbono：Modelo integrado de contabilidade de emissões de carbono que conecta automaticamente a plataforma reguladora do governo para gerar relatórios padronizados de emissões de carbono para atender às necessidades de verificação de carbono e comércio de carbono. Por exemplo, uma fábrica de semicondutores aumentou a taxa de consumo fotovoltaico para 85%, com a intensidade de emissão de carbono como referência da indústria.

Três. Análise das principais vantagens: avanços sinergéticos em tecnologia, economia e ecologia

Vantagens técnicas: precisão e confiabilidade, compatibilidade e eficiência

Alta precisão e confiabilidade:A camada de cálculo de borda usa um controlador de coordenação de microrede para concluir a mudança de modo isolado em 0,2 segundo, garantindo o fornecimento de energia de carga crítica e melhorando a velocidade de resposta mais de 10 vezes do que os geradores diesel tradicionais.

Compatível com vários protocolos:Suporta os principais protocolos industriais, como Modbus, 104/101 e é compatível com equipamentos de vários fabricantes para reduzir os custos de integração.

Precisão da previsão:Os modelos de previsão de carga baseados em aprendizado de máquina têm mais de 85% de precisão para prever a necessidade de energia com antecedência, ajustar dinâmicamente a estratégia de armazenamento de energia e reduzir o desperdício de energia.

Vantagem econômica: redução de custos, lucros significativos

Custos diretos com eletricidade:Através da arbitragem e do gerenciamento da demanda de Peak Valley, os custos integrais de eletricidade diminuíram entre 15% e 30%, como uma poupança anual de eletricidade de mais de 2 milhões em um parque de automóveis em Suzhou e um período de recuperação do investimento de 3 a 5 anos.

Aumento do comércio de carbono:O gerenciamento de ativos digitais de carbono suporta a solicitação de green card e o comércio de carbono, permitindo que as empresas obtenham receitas adicionais, como mais de 500.000 lucros anuais de comércio de carbono em uma fábrica de semicondutores.

Subsídios Políticos:O cumprimento dos padrões de parques de carbono zero pode aplicar políticas como crédito verde e isenções fiscais para reduzir a pressão inicial sobre o investimento.

Ventajas Ecológicas: Transformação Verde, Ganhar-se-á

A certificação de carbono zero permite:Gerar relatórios de emissões de carbono em conformidade com os padrões internacionais para ajudar os parques a obter a certificação ** e aumentar o valor da marca, como a Biblioteca Fourier de Xangai com a certificação LEED Net Zero Carbon.

Agregação Ecológica Indústria:Através da agregação tecnológica VPP, a carga pode ser ajustada para participar de transações no mercado de energia elétrica, formando um ecossistema de "armazenamento de carga de rede de origem", como um lucro trimestral superior a 3,8 milhões em um parque químico.

Transição da economia circular:Apoiar a recuperação de calor residual, a reciclagem de águas residuais e promover a transição do parque para um duplo ciclo de energia e recursos, como o Parque Industrial Zero Carbono de Ordos para alcançar 80% de autossuficiência energética.

Quatro. Interface do sistema de microrede

4.1 Monitoramento em tempo real

A interface do sistema de monitoramento do sistema de gerenciamento de energia da microrede inclui a interface principal do sistema, incluindo a microrede fotovoltaica, eólica, armazenamento de energia, pilhas de carregamento e a composição da carga total, incluindo informações sobre ganhos, informações meteorológicas, informações sobre poupança de energia e redução de emissões, informações sobre potência, informações sobre energia, tensão e corrente, etc. Dependendo das necessidades diferentes, informações sobre carregamento, armazenamento de energia e sistemas fotovoltaicos também podem ser exibidas.

4.2 Interface fotovoltaica

Apresentar informações sobre o sistema fotovoltaico, incluindo principalmente o monitoramento e alarme do estado operacional do lado de corrente contínua do inversor e do lado de corrente alterna, estatísticas e análise da geração de energia do inversor e da central elétrica, monitoramento e estatísticas da geração de energia do gabinete de rede, estatísticas do número de horas de utilização efetiva anual da geração de energia da central elétrica, estatísticas do rendimento da geração de energia, estatísticas de redução de emissões de carbono, monitoramento da radiação / vento / temperatura ambiental, simulação de energia de geração e análise de eficiência; Ao mesmo tempo, a potência total do sistema, a corrente de tensão e os dados operacionais de cada inversor são exibidos.

4.3 Interface de armazenamento de energia

Mostra a capacidade instalada de armazenamento de energia do sistema, a carga e descarga atuais de armazenamento de energia, os ganhos, a curva de mudança de SOC e a curva de mudança de energia. Visualização e controle de dados de PCS e BMS.

4.4 Interface eólica

Apresentar informações sobre o sistema eólico, incluindo principalmente o controle inversor do lado de corrente contínua, o estado operacional do lado de corrente alterna de monitoramento e alarme, estatísticas e análise da geração de energia do inversor e da central elétrica, estatísticas do número de horas de utilização efetiva anual da geração de energia da central elétrica, estatísticas do rendimento da geração de energia, estatísticas de redução de emissões de carbono, monitoramento da velocidade do vento / vento / temperatura ambiental, simulação de potência de geração e análise de eficiência; Ao mesmo tempo, a potência total do sistema, a corrente de tensão e os dados operacionais de cada inversor são exibidos.

4.5 Interface da pilha de carregamento

Exibir informações sobre o sistema da pilha de carregamento, incluindo principalmente a potência total da pilha de carregamento, a potência da pilha de carregamento de corrente alterna, a potência, os custos de energia, a curva de mudança, os dados operacionais de cada pilha de carregamento, etc.

4.6 Previsões de geração de energia

Realize previsões de curto prazo e ultra-curto prazo para a geração de energia distribuída com dados históricos de geração de energia, dados de testes e previsões meteorológicas futuras e exiba taxas de aprovação e análises de erros. A geração de energia pode ser planejada manualmente ou automaticamente com base em previsões de energia, facilitando o controle centralizado do usuário sobre a geração de energia nova do sistema.

4.7 Configuração estratégica

O sistema deve ser capaz de configurar o modo de funcionamento do sistema e configurar diferentes estratégias de controle de acordo com os dados de geração de energia, a capacidade do sistema de armazenamento de energia, as necessidades de carga e as informações sobre tarifas de distribuição de tempo. Como corte de pico de preenchimento, planejamento de ciclo, controle de demanda, anti-refluxo, carregamento ordenado, expansão dinâmica, etc.

4.8 Chamar a polícia em tempo real

Com a função de alarme em tempo real, o sistema pode emitir um alerta sobre o início e o desligamento do inversor em cada subsistema, o início e o desligamento do inversor bidirecional e a ação de proteção ou o acidente no interior do equipamento, deve ser capaz de exibir em tempo real o evento de alerta ou o evento de desligamento, incluindo o nome do evento de proteção, o momento da ação de proteção; Também deve ser possível notificar as pessoas interessadas por meio de janelas pop-up, voz, mensagens de texto e telefone.

4.9 Monitoramento da qualidade da energia elétrica

O monitoramento contínuo da qualidade da energia elétrica em todo o sistema de microrede, incluindo o estado estável e o estado temporário, permite que os gerentes tenham controle em tempo real da qualidade da energia elétrica do sistema de abastecimento de energia para detectar e eliminar a instabilidade do abastecimento de energia em tempo útil.

4.10 Topologia da rede

O sistema suporta o monitoramento em tempo real do estado de comunicação de vários dispositivos do sistema de acesso, capaz de exibir completamente toda a estrutura de rede do sistema; Diagnóstico on-line do estado de comunicação do dispositivo e exibição automática do dispositivo ou componente defeituoso e de suas partes defeituosas na interface em caso de anomalia da rede.

4.11 Gravação de falhas

Quando o sistema falha, automaticamente e com precisão registrar as mudanças na quantidade de eletricidade relevante do processo antes e após a falha, através da análise e comparação dessas quantidades elétricas, para analisar o tratamento de acidentes, determinar se a proteção está funcionando corretamente e melhorar o nível de operação segura do sistema de energia tem um papel importante. Um total de 16 gravações de falha podem ser gravadas, cada gravação pode desencadear 6 gravações. Cada gravação pode gravar 8 ondas antes da falha e 4 formas de onda após a falha. O tempo total de gravação é de 46 segundos. Cada gravação de ponto de amostragem contém pelo menos 12 formas de onda analógicas e 10 formas de onda de interruptor.

4.12 Memórias do acidente

Registra automaticamente todos os dados de varredura em tempo real, antes e depois do momento do acidente, incluindo a posição de comutação, o estado de ação de proteção, a telemedição e muito mais, formando uma base de dados para a análise do acidente；

Os usuários podem personalizar o evento de início da memória de acidente, armazenando dados relevantes sobre o acidente * 10 ciclos de varredura e 10 ciclos de varredura após o acidente quando cada evento ocorre. Os pontos de dados para iniciar eventos e monitorar podem ser especificados pelo usuário e modificados à vontade.

Cinco. SoluçãoRecomendações de produtos relacionados

Conclusão: O motor da transformação verde do parque zero carbono **

Os parques de carbono zero não são apenas um campo de teste para a integração tecnológica, mas também um novo motor para o desenvolvimento verde. Através da aplicação profunda do sistema de microrede inteligente, o parque pode alcançar a limpeza do fornecimento de energia, a eficiência no uso da energia e a visualização das emissões de carbono, com suas principais vantagens na alta precisão e confiabilidade da tecnologia, redução econômica de custos e diversificação de benefícios, transformação ecológica verde e sinergia industrial. No futuro, com a fusão de tecnologias como usinas virtuais, gêmeos digitais e algoritmos de IA, o parque de carbono zero romperá ainda mais o gargalo do equilíbrio da oferta e demanda de energia, promovendo a sinergia profunda entre a indústria e a energia, ajudando o nosso país a alcançar os objetivos de "duplo carbono" conforme previsto.