Solución de sistema de microred inteligente para parques de carbono cero

Introducción: la ola de construcción de parques de carbono cero bajo la política

La Comisión Nacional de desarrollo y reforma, el Ministerio de Industria y tecnología de la información y la Administración Nacional de Energía emitieron conjuntamente el "aviso sobre la construcción de parques de carbono cero" (desarrollo y reforma de huanzi (2025) 910), proponiendo claramente que durante el período del "15º plan quinquenal", se esfuerce por construir alrededor de 100 parques de carbono cero de nivel *, marcando que la transformación de parques de China con bajas emisiones de carbono ha entrado en una etapa de promoción sustantiva. El aviso proporciona orientación sistemática para la construcción de parques de carbono cero desde ocho dimensiones principales, como la transformación de la estructura energética, el ahorro de energía y la reducción de carbono, la optimización de la estructura industrial, el uso intensivo de recursos, la mejora de la infraestructura, la innovación de equipos técnicos y la reforma de los mecanismos de gestión, con el Objetivo de explorar caminos de desarrollo verde replicables a través de demostraciones típicas y proporcionar experiencia para la transformación de bajo carbono de los parques industriales nacionales.

I, Red inteligente de parques de carbono ceroMarco técnico del programa

El sistema de microred inteligente del parque de carbono cero adopta una arquitectura de tres niveles "nube - borde - extremo" para realizar la gestión de circuito cerrado de la adquisición de datos, la computación de borde y la toma de decisiones de la plataforma:

Capa final (adquisición de datos):Desplegar medidores inteligentes, sensores, dispositivos de monitoreo de disyuntores, etc., y recopilar datos como la generación de energía fotovoltaica, el Estado de carga y descarga de almacenamiento de energía, el consumo de energía de carga y el Estado de la red eléctrica en tiempo real.PoderA través de la coordinación del controlador, se integran los datos de equipos fotovoltaicos, de almacenamiento de energía, pilas de carga y otros equipos para garantizar una cobertura completa de los datos.

Capa lateral (cálculo de borde):Configurar el controlador de coordinación de la microred como un "cerebro inteligente" local que admite la comunicación multiprotocolo (como modbus, 104 / 101) para lograr la optimización colaborativa en tiempo real de la fuente de alimentación distribuida, el almacenamiento de energía y la carga. Las funciones incluyen el cambio del modo de funcionamiento de la isla, el ajuste dinámico de la estrategia de carga y descarga de almacenamiento de energía, la predicción de carga y la gestión de la demanda.

Nube (toma de decisiones de la plataforma):Construir una plataforma de gestión de Energía inteligente que integre funciones como monitoreo panorámico, predicción de potencia, despacho optimizado y gestión de activos de carbono. A través del análisis de Big data y los algoritmos de ia, se generan informes mensuales / anuales de emisiones de carbono e informes de inventario de carbono, y se apoya el monitoreo multidimensional de emisiones de carbono (empresas, departamentos, regiones) y el análisis interanual.

En segundo lugar, Función central: complementariedad multifuncional y regulación inteligente

Localización del suministro de energía:Integrar fuentes de energía distribuidas como fotovoltaica, eólica y almacenamiento de energía para lograr la producción y el consumo de energía eléctrica en el lugar y reducir las pérdidas de transmisión (la tasa de pérdida de transmisión tradicional a larga distancia alcanza el 6% - 8%). Por ejemplo, el almacenamiento de paisaje de un parque inteligente en Beijing funciona conjuntamente, consumiendo 7,25 millones de kWh de electricidad en el lugar, y la proporción de consumo de energía renovable alcanza el 93%.

Equilibrio dinámico del sistema de almacenamiento de energía:Configurar dispositivos de almacenamiento de energía electroquímicos o físicos para construir un sistema de equilibrio dinámico "generación de energía - almacenamiento de energía - consumo de energía":

Regulación de picos y valles:Cargar cuando el precio de la electricidad es bajo y descargar cuando es alto, lo que reduce el costo de la electricidad (por ejemplo, una central eléctrica de almacenamiento de energía reduce el impacto de la regulación y el control de la red eléctrica en la producción).

Salida suave:Amortiguar las fluctuaciones de la energía eólica y fotovoltaica, reduciendo la tasa de abandono de la nueva energía del 15% a menos del 5%.

Gestión de la carga y respuesta a la demanda:A través de estrategias de regulación y control inteligentes, se optimiza la distribución de la carga:

Cortar picos y llenar valles:El equipo de almacenamiento de energía se descarga en el pico de consumo de electricidad para evitar la sobrecarga del transformador (por ejemplo, la carga máxima de un proyecto de alta velocidad se reduce en un 30%).

Expansión flexible:Cuando el consumo de electricidad está sobrecargado, el sistema de almacenamiento de energía responde a la descarga en segundos para garantizar el suministro de energía a cargas clave.

Digitalización de la gestión de activos de carbono:Incorporar un modelo de contabilidad de emisiones de carbono, conectarse automáticamente con la Plataforma de supervisión gubernamental, generar informes estandarizados de emisiones de carbono y satisfacer las necesidades de verificación de carbono y comercio de carbono. Por ejemplo, una fábrica de semiconductores aumentó al 85% a través de la tasa de consumo fotovoltaico, y la intensidad de las emisiones de carbono se comparó con los puntos de referencia de la industria estándar.

En tercer lugar, Análisis de las ventajas básicas: avances sinérgicos en tecnología, economía y ecología

Ventajas tecnológicas: precisa, confiable, compatible y eficiente

Alta precisión, alta fiabilidad:La capa de computación de borde utiliza el controlador de coordinación de la microred para completar el cambio de modo isla en 0,2 segundos para garantizar el suministro de energía a cargas clave, y la velocidad de respuesta es más de 10 veces mayor que la de los generadores diesel tradicionales.

Compatibilidad multiprotocolo:Admite protocolos industriales convencionales como modbus y 104 / 101, es compatible con equipos de varios fabricantes y reduce los costos de integración.

La predicción de Ia es precisa:El modelo de predicción de carga basado en el aprendizaje automático tiene una precisión superior al 85%, que puede predecir la demanda de electricidad con antelación, ajustar dinámicamente la estrategia de almacenamiento de energía y reducir el abandono del viento y la luz.

Ventajas económicas: reducción de costos diversificada y beneficios considerables

El costo de la electricidad se reduce directamente:A través del arbitraje de fenggu y la gestión de la demanda, el costo integral de la electricidad se reduce entre un 15% y un 30%, como la factura anual de electricidad de un parque automotriz en Suzhou supera los 2 millones, y el período de recuperación de la inversión es de 3 - 5 años.

El comercio de carbono aumenta los ingresos:La gestión digital de activos de carbono apoya la solicitud de certificados verdes y el comercio de carbono, y las empresas pueden obtener ingresos adicionales, como el ingreso anual de comercio de carbono de una fábrica de semiconductores de más de 500000.

Los subsidios políticos ayudan:Cumplir con los estándares de parques de carbono cero puede solicitar crédito verde, desgravaciones fiscales y otras políticas para reducir la presión inicial de inversión.

Ventajas ecológicas: transformación verde, sinergia y beneficio mutuo

Habilitación de certificación de carbono cero:Generar informes de emisiones de carbono que cumplan con las normas internacionales ayudará al parque a obtener la certificación *, mejorar el valor de la marca, como la Biblioteca Fu lei de Shanghai obtuvo la certificación LEED Net Zero carbon.

Agregación ecológica industrial:A través de la agregación de la tecnología vpp, la carga ajustable puede participar en las transacciones del mercado eléctrico, formando una ecología de "almacenamiento de carga de la red de origen", como un parque químico con un ingreso trimestral de más de 3,8 millones.

Transformación de la economía circular:Apoyar la recuperación de calor residual y el reciclaje de aguas residuales, y promover la transformación del parque en un doble ciclo de energía y recursos, como el parque industrial Ordos Zero Carbon para lograr el 80% de la autosuficiencia energética.

4, Exhibición de la interfaz del sistema de microred

4.1 monitoreo en tiempo real

La interfaz del sistema de monitoreo del sistema de gestión de energía de la microred incluye la interfaz principal del sistema, que incluye la fotovoltaica de la microred, la energía eólica, el almacenamiento de energía, las pilas de carga y la composición general de la carga, incluida la información de ingresos, la información meteorológica, la información de ahorro de energía y reducción de emisiones, La información de potencia, la información de energía, la situación de tensión y corriente, etc. De acuerdo con las diferentes necesidades, también se puede mostrar la información del sistema de carga, almacenamiento de energía y fotovoltaica.

4.2 interfaz fotovoltaica

Muestra la información del sistema fotovoltaico, que incluye principalmente el monitoreo y alarma del Estado de funcionamiento del lado DC y el lado AC del inversor, las estadísticas y análisis de la generación de energía del inversor y la central eléctrica, el monitoreo y análisis de la generación de energía del Gabinete conectado a la red, las estadísticas de horas de uso efectivo anual de la generación de energía de la central eléctrica, las estadísticas de ingresos de generación de energía, las estadísticas de reducción de emisiones de carbono, el monitoreo de irradiancia / viento / humedad ambiente, la simulación de potencia de generación de energía y el análisis de Al mismo tiempo, se muestra la Potencia total del sistema, la corriente de voltaje y los datos de funcionamiento de cada inversor.

4.3 interfaz de almacenamiento de energía

Muestra la capacidad instalada de almacenamiento de energía de este sistema, la carga y descarga actuales de almacenamiento de energía, los ingresos, la curva de cambio SOC y la curva de cambio de energía. Presentación y control de datos de PCS y bms.

4.4 interfaz de energía eólica

Mostrar la información del sistema de energía eólica, que incluye principalmente el monitoreo y alarma del Estado de funcionamiento del lado DC y el lado AC de la máquina integrada de control de inversores, las estadísticas y análisis de la generación de energía del inversor y la central eléctrica, las estadísticas de horas de uso efectivo anual de la generación de energía de la Central eléctrica, las estadísticas de ingresos de generación de energía, las estadísticas de reducción de emisiones de carbono, el monitoreo de velocidad del viento / viento / temperatura y humedad ambiental, la simulación de potencia de generación de energía y el análisis de eficiencia; Al mismo tiempo, se muestra la Potencia total del sistema, la corriente de voltaje y los datos de funcionamiento de cada inversor.

4.5 interfaz de la pila de carga

Muestra la información del sistema de pilas de carga, que incluye principalmente la Potencia total de la pila de carga, la potencia, la electricidad y el costo de la electricidad de la pila de carga AC - dc, la curva de cambio, los datos de funcionamiento de cada pila de carga, etc.

4.6 previsiones de generación de energía

A través de datos históricos de generación de energía, datos medidos y datos de predicción meteorológica futura, se predice la Potencia de generación de energía distribuida a corto y corto plazo, y se muestra la tasa calificada y el análisis de errores. De acuerdo con la predicción de potencia, se puede introducir manualmente o generar automáticamente un plan de generación de energía, lo que facilita el control centralizado de los usuarios de la nueva generación de energía del sistema.

4.7 configuración de la Estrategia

El sistema debe ser capaz de establecer el modo de funcionamiento del sistema y configurar diferentes estrategias de control de acuerdo con los datos de generación de energía, la capacidad del sistema de almacenamiento de energía, la demanda de carga y la información sobre el precio de la electricidad compartida en el tiempo. Por ejemplo, cortar picos y llenar valles, planificación de ciclos, control de la demanda, prevención de contracorriente, carga ordenada, expansión dinámica, etc.

4.8 alerta en tiempo real

Tiene una función de alarma en tiempo real, el sistema puede cambiar la posición de la señal remota, como el inversor y el arranque y cierre del convertidor bidireccional en cada subsistema, y la acción de protección dentro del equipo o el viaje de accidente debe ser capaz de emitir una alarma, y debe ser capaz de mostrar el evento de alarma o el viaje en tiempo real, incluido el nombre del evento de protección y el momento de la acción de protección; Y debe ser posible notificar al personal relevante en forma de ventanas emergentes, sonido, mensajes de texto y llamadas telefónicas.

4.9 monitoreo de la calidad de la energía eléctrica

Se puede realizar un monitoreo continuo de la calidad de la energía eléctrica de todo el sistema de microred, incluido el Estado estable y el Estado transitorio, para que los gerentes puedan comprender la calidad de la energía eléctrica del sistema de suministro de energía en tiempo real, a fin de detectar y eliminar los factores inestables del suministro de energía a tiempo.

4.10 mapa topológico de la red

El sistema admite monitorear el Estado de comunicación de cada equipo del sistema de acceso en tiempo real y puede mostrar completamente toda la estructura de red del sistema; Se puede diagnosticar el Estado de comunicación del equipo en línea, y cuando se produce una anomalía de red, se puede mostrar automáticamente el equipo o componente defectuoso y su parte de falla en la interfaz.

4.11 registro de fallas

Cuando el sistema falla, registra automáticamente y con precisión los cambios en las cantidades eléctricas relevantes durante el proceso previo y posterior a la falla. a través del análisis y comparación de estas cantidades eléctricas, desempeña un papel importante en el análisis y manejo de accidentes, juzgando si la protección actúa correctamente y mejorando el nivel de funcionamiento seguro del sistema eléctrico. Entre ellos, se pueden registrar un total de 16 ondas de falla, cada onda de grabación puede desencadenar 6 ondas de grabación, cada onda de grabación puede registrar 8 ondas semanales antes de la falla y 4 ondas semanales después de la falla, con un tiempo total de grabación de 46 S. cada punto de muestreo contiene al menos 12 ondas analógicas y 10 ondas de conmutación.

4.12 memoria del accidente

Se pueden registrar automáticamente todos los datos de escaneo en tiempo real antes y después del momento del accidente, incluida la posición del interruptor, el Estado de Acción de protección, la medición remota, etc., formando una base de datos para el análisis del accidente.V;

El usuario puede personalizar el evento de inicio de la memoria de accidente, y cuando ocurre cada evento, se almacenan los datos de los puntos relevantes de * 10 ciclos de escaneo del accidente y 10 ciclos de escaneo posteriores al accidente. Los puntos de datos que inician eventos y monitoreo pueden ser designados por el usuario y modificados a voluntad.

V, El lado de la soluciónRecomendación de productos relacionados con el caso

Conclusión: * y el motor de la transformación verde de los parques de carbono cero

El parque de carbono cero no es solo un campo de pruebas para la integración tecnológica, sino también un nuevo motor para el desarrollo Verde. A través de la aplicación en profundidad del sistema de microred inteligente, el parque puede realizar la limpieza del suministro de energía, la eficiencia del uso de la energía y la visualización de las emisiones de carbono. sus ventajas centrales son la alta precisión y fiabilidad de la tecnología, la reducción de costos y la eficiencia de la economía y la diversificación de los ingresos, la transformación verde de la ecología y la Asociación industrial. En el futuro, con la integración de centrales eléctricas virtuales, gemelos digitales, algoritmos de Ia y otras tecnologías, el parque de carbono cero romperá aún más el cuello de botella del equilibrio entre la oferta y la demanda de energía, promoverá una sinergia profunda entre la industria y la energía y ayudará a lograr el objetivo de "doble carbono" de China según lo programado.