自2005年起,中国超过美国成为全球碳排放第一大国,要实现全球碳中和,也是实现人类命运共同体的最佳实践。
2020年9月22号,我国高层领导在联合国大会上宣布:中国二氧化碳排放2030年前达峰、2060年前实现碳中和。我国从达峰到碳中和过渡期只有30年时间,而发达国家普遍需要60~70年,减排力度和速度迅速。发电侧的清洁替代、消费侧的电能替代是实现碳达峰、碳中和的必然途径。
企业内部的供配用电结构也将受到如下影响:
① 企业内部分布式光伏、小型风力发电系统等新能源将大量接入;
② 随着电动汽车的渗透率不断提高,企业内部将增加大量的充电桩;
③ 通过储能进行峰谷差套利,参与需求响应,实现柔性扩容,也可作为后备电源,储能系统成为企业内部电网的重要组成;
因此未来企业内部的供配电结构将由源(市政电网、分布式电源)、荷(充电桩之类的可控负荷、电能替代新增的负荷、其他重要负荷)、储能、控制中心组成一个小型发、配、用“微电网”系统,我们称之为“企业微电网”,实现双碳目标,用户侧的企业微电网成为趋势。
■ 建设年代久、建设标准低:企业内部配电设施老旧,受限于原来的变电所空间、改造费用、审批手续,变压器扩容困难,难以支撑新增的大量电动车充电需求;
■ 自动化、信息化程度低:缺少全面的自动化、数字化的技术手段来实时监测整个内部电网的运行情况,分布式能源、储能的接入的风险不可见、不可控;尚未建立完整全面的能源计量体系,无从知晓碳排放的具体组成;
■ 信息分散:企业内部跟配用电有关的系统多且分散,各个子系统由不同厂家建设,相互独立,无法满足未来企业微电网情景下的互通互动的要求,用户无法通过一个平台集中掌握整体供、配、用情况;
■ 运维保障能力弱:企业自身对内部的供、配、用电情况运行保障能力弱,专业性不强,手段落后,未来企业的微电网更复杂,企业运行保障有问题;
■ 信息孤岛:保护类、监测类、控制类、治理类、重要负荷等子系统多、分散、独立;数据异构、融合困难、数据分析困难;用户无法通过一套系统完整的了解整个企业的供电、配电、用电情况;
■ 使用困难:软件众多(APP多个);访问方式各异( 壁挂式现场查看、需要安装客户端 );架构各异(C/S、B/S,不同语言);获取告警方式不同( 声光、短信、APP推送、邮件);后期维护困难(软件多、服务器多、应用环境多), 使用学习成本高;
■ 资源浪费:服务器资源浪费;应用软件浪费;数据对接麻烦;设计时一个部门,实施、运行时分散,设计运维一体化落地困难;
■ 缺少互动:信息做不到互通,子系统无法互动,数据互通是系统互动的前提;
双碳背景下企业微电网成为必然要求,但是企业的现状难以应对内部供配用电结构的改变,企业需要一套完整全面的一体化管理平台,实现企业微电网的协调有序运行,同时要保证企业用电的可靠、安全、节约、高效、低碳,要通过更智能化的手段降低对运行维护人员的专业性要求,减轻运维成本。
企业微电网解决方案是一个综合性的系统工程,需要综合考虑企业的实际需求、能源资源条件以及技术发展趋势。通过合理的规划、设计、建设和运行管理,企业微电网将成为未来能源供应的重要组成部分,为企业的可持续发展做出贡献。
■ 软硬件整体方案,构架完整,灵活部署;
■ 一体化平台管理,方便快捷;
■ 智能化自主运行,多系统联动,协调配合;
■ 企业对内部用电管理的需求全面解析,为技能技改提供依据;
■ 监控的范围全面,数据全面,图表清晰,严防死守跑冒滴漏问题;
企业微电网的组网构架采用分层分布式结构,主要包括应用展现层、数据层、传输层和前端设备层。
通过在供配电的关键场所、关键设备上安装监测、计量、控制、保护等各类智能传感器,搭建涵盖35kV到0.4kV的完整电力测量、计量、控制体系,结合视频监视手段,实现对企事业单位内部电能的24h不间断监视。即时发现供配电中的隐患,减少事故发生次数。即时定位故障点,缩短故障恢复时间。
五遥--遥测/遥信/遥控/遥调/遥视;
页面组态;
曲线记录;
电力集抄/数据统计(最大、最小、平均值);
最大需量分析;
SOE事件记录/故障告警/故障录波;
变压器/直流屏/柴发/无功补偿柜监测;
电网调度对接;
实现对35kV/10kV变电所、0.4kV配电房、铅酸电池室等供配电场所的环境监视,监视内容包括视频、门禁、门磁、烟感、温湿度、六氟化硫、震动、局放、铅酸电池等,发生异常时及时报警,并提供历史数据查询;
工商业负荷峰谷差日益扩大,而随着新能源应用普及,电网电能质量也愈发不稳定,成本却不断攀升。配置储能系统可有效解决电价成本高、短时容量不足、限电/停电影响正常运营以及电能质量不稳定对设备造成损伤等问题。峰谷套利、动态增容、需量管理、需求侧响应、提升新能源利用率。
■ 电能质量分析
满足对A类电能质量分析装置的监测,电能质量监测全面,实时监测电能质量相关的稳态数据(三相不平衡度、电压及频率偏差、2-63谐波、0.5-62.5间谐波、电压波动、电压闪变)、暂态数据(电压暂升、电压暂降、电压短时中断)、瞬态数据(电压及电流瞬态),谐波频谱;
电能质量SOE事件记录,高精度波形分析;
通过ITIC/SEMI F47容忍度曲线标注暂态事件是否在合理区间;
电能质量诊断(结合国家标准,自动生成电能质量诊断报告,判定具体指标是否合格);
■ 电能质量治理
通过有源无功补偿(SVG)缓解电压波动和闪变,通过有源滤波APF对负荷侧设备进行谐波治理,通过功率因数补偿控制器按照设置的逻辑自动投切电容;
实时监测APF、SVG等电能质量治理装置的运行状态(包括补偿电流、电网侧电流、IGBT温度、电容电压等),当模块出现故障时及时进行报警,更快速的发现问题;
AcrelEMS能方便的接入电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统,各子系统按照国家标准建设,子系统调试记录、拓扑结构、运行记录、故障报警自动上传至平台,通过平台实现对涉及电气安全和消防的子系统进行集中监控、统一管理,减轻了维护工作量;
电气接点测温:在电缆接头等电气连接点安装测温装置,实时感知接头温度,当温度超限的时候及时发送报警信息;
电气防火限流式保护器:在电动车充电等场所的末端回路安装电气防火限流式保护器,当线路发生短路故障时,能在150μs内实现快速限流保护,抑制因短路电流过大所引起的电气火灾事故;
IT配电系统绝缘监测:将IT配电监测统一纳入到医院的整体配电监测中,由护士站发现问题后上报改为监控中心直接收到报警,实现绝缘、超温、过载、通讯异常等故障报警;
■ 建筑能耗监测系统严格按照导则要求开发,符合导则要求的各项技术要求,通过能源计量体系的建设,实现如下效果:
■ 满足政府对大型公建、重点用能单位能耗监管的要求、验收的要求;
■ 通过系统发现低效运行的中央空调、空压机等高耗能设备,为节能改造提供数据依据;
■ 通过系统发现能源管网存在的不易发现的跑冒滴漏情况,减少能源浪费,节能降碳;
■ 能源自给自足与成本降低:企业微电网通过集成发电、储能、配电和用电功能,实现了能源的自给自足。这种自给自足的能源系统能够显著减少对传统电网的依赖,进而降低企业的能源成本。同时,由于使用了可再生能源(如太阳能、风能等),企业还可以享受到政府的税收优惠和补贴政策,进一步降低运营成本。
■ 能源高效利用与稳定性提升:企业微电网解决方案通过智能化的电力调度和管理,实现了能源的高效利用。系统能够实时监测各个设备的电力负荷情况,并进行智能调度,确保电力供应的稳定性和可靠性。此外,企业微电网还可以实现电力负荷的削峰填谷,降低对外部电网的冲击,从而进一步提高能源利用效率。
■ 环保与可持续发展:企业微电网大量使用可再生能源,减少了对化石能源的依赖,从而降低了环境污染。这种环保的能源解决方案有助于企业实现可持续发展目标,符合当前全球绿色、低碳的发展趋势。同时,通过智能化的电力调度和管理,企业可以更加高效地利用能源,减少能源浪费,进一步促进环保和可持续发展。
■ 智能化管理与优化建议:企业微电网解决方案配备了先进的用电管理系统,能够实时监测企业的用电情况,并根据需求进行智能调整。系统可以根据设备的用电特点,设定不同的用电优先级,确保重要设备的电力供应。同时,系统还可以对用电数据进行统计分析,为企业提供能源使用的优化建议,帮助企业实现能源管理的精细化和智能化。
■ 应急备用电源与安全性增强:企业微电网中的储能设备不仅可以平衡能源供需,提高能源利用效率,还可以作为应急备用电源,确保企业在突发事件中的电力供应。这种应急备用电源功能增强了企业的电力安全性,降低了因停电等突发事件对企业运营的影响。
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