安科瑞 EMS3.0 智慧能源平台 绿色校园微电网应用探析

安科瑞 刘迈

　　引言

　　在 “双碳" 目标全面推进的背景下，我国能源转型进入关键阶段，构建清洁低碳、安全有效的能源体系已成为校园发展的核心方向。绿色校园作为教育现代化与低碳社会建设的重要载体，涵盖教学科研、师生生活、公共服务、实训产业等多元用能场景，用电负荷类型多样、时段集中且分布广泛，传统供用电模式存在能源利用效率低、新能源接纳能力弱、用能管理粗放、能耗监管缺失等问题，难以适配绿色校园低碳节能、智能有效、安全稳定的发展需求。

　　分布式能源技术的成熟为绿色校园节能降碳提供了新路径，校园屋顶光伏、车棚光伏、实训基地光伏、小型风电等新能源的落地成为发展共识。然而，可再生能源受气象、季节条件影响显著，发电量具有间歇性和不稳定性，加之校园配电网负荷波动大、峰谷差显著，大规模并网易导致电压波动、供电可靠性下降、变压器过载等问题。在此背景下，融合互联网技术与电力系统的智能微电网技术应运而生，通过实现分布式能源的灵活调控与协同运行，为绿色校园解决新能源并网难题、优化能源结构、提升用能管理水平提供了有效方案。

　　1. 智能微电网核心特性与价值

　　智能微电网是基于先进电力电子技术、信息技术构建的小型自治电力系统，具备独立运行与并网运行双重能力，能够实现能源的自主调控、安全保护与有效管理。其核心构成包括分布式电源（校园光伏、小型风电、生物质发电机等）、储能装置、能量转换设备、各类教学与生活负荷及智能监控系统，适配绿色校园 “集中式供能、多元化用能、时段性负荷" 的特点，通过多模块协同工作，达成以下核心价值：

　　1.1能源互补与供电保障：

　　多种分布式电源协同运行，可根据资源条件动态调整出力，在电网故障或校园重要活动保电场景下切换至孤岛模式，保障教学机房、实验室、图书馆、食堂、宿舍等关键负荷的连续供电，大幅提升校园供电可靠性。

　　1.2并网适配与灵活调控：

　　通过智能调度技术化解分布式能源并网冲击，提升校园配电网接纳新能源的能力，实现与外部电网的能量双向流动，互为备用，既满足校园本地用能需求，也可将富余电力并网增收，增强电力系统灵活性。

　　1.3节能降碳与成本优化：

　　利用校园本地可再生能源，减少化石能源消耗，降低碳排放强度，同时通过削峰填谷、有序用电、错峰充电等策略降低校园用电成本，实现生态效益与经济效益双赢。

　　1.4智慧管控与宣教融合：结合绿色校园建设需求，实现能源管理与校园治理、低碳教育的融合，通过可视化平台让师生清晰掌握用能情况，让学校实现精细化能源管控，助力打造宜教宜学、低碳示范的绿色校园生态。

　　2. 智能微电网国内外发展态势

　　2.1 国内发展现状

　　近年来，我国智能微电网技术在校园场景的应用加速落地，北京、上海、江苏、浙江、广东等多地已建成一批高校、中小学绿色微电网示范项目，覆盖综合型大学、职业院校、中小学等多元场景。多地高校依托屋顶光伏、校园储能、充电桩群，构建光储充一体化微电网，可再生能源发电占比持续提升，成为校园绿色发展；职业院校结合实训基地建设微电网，兼具能源供给与教学实践功能，为不同类型绿色校园的微电网应用积累了丰富经验。

　　2.2 国际发展趋势

　　国外智能微电网技术正向校园场景深度渗透，美国、日本、德国及欧洲部分国家已将微电网技术作为校园能源升级与低碳教育的核心手段。美国高校注重微电网的应急供电与 resilience 能力，保障教学科研连续运行；德国依托新能源政策，推动校园分布式光伏与微电网结合，实现校园能源自给自足；日本聚焦校园小容量微电网的精细化调控，适配教学、生活、实训复合负荷特点。亚太地区新兴经济体校园能源改造需求旺盛，成为校园微电网技术的重要潜在市场。

　　3. 智能微电网关键技术体系

　　智能微电网在绿色校园的有效运行，需适配其 “本地资源利用、负荷集中、管控便捷、宣教结合" 的特点，依赖多技术融合支撑，核心技术体系包括以下四大维度：

　　3.1多能互补兼容技术：

　　整合校园屋顶光伏、车棚光伏、实训光伏、小型风电等分布式电源，通过技术适配实现能源出力的互补平衡，减少单一能源波动对校园供电系统的影响，提升本地能源利用效率。

　　3.2双模式运行控制技术：

　　支持并网与孤岛模式的无缝切换，并网状态下实现与外部电网的协同调度，富余电力并网；孤岛状态下保障校园关键负荷稳定运行，适用于重要教学活动、科研实验等保电场景。

　　3.3智能能量调度技术：

　　基于预设策略与校园实时用能数据，实现能源生产、传输、消耗的动态调配，针对教学 “日间高峰、夜间低谷"、宿舍 “晚间高峰" 用能特点进行削峰填谷，降低配电网损耗，提高可再生能源消纳率。

　　3.4储能优化配置技术：通过校园集中储能、楼宇分布式储能的充放电控制，平抑分布式能源的出力波动，缓解校园配电网压力，在用电高峰释放储存电能，解决新能源 “发电与用能时段不匹配" 的问题。

　　四、智能微电网在绿色校园的实践基础

　　绿色校园凭借建筑屋顶资源丰富、公共区域开阔、新能源资源可开发性强、用能负荷时段规律且可控等独特优势，成为智能微电网技术的理想应用场景。当前，国内多地绿色校园已开展分布式光伏试点，教学楼、宿舍、食堂屋顶光伏，车棚光伏等项目大量落地，为绿色校园智能微电网建设奠定了坚实的电源基础。

　　从运行模式来看，当前校园新能源发电主要以 “自发自用、余电上网" 为主，直接抵消教学、生活、公共服务用电消耗，节省用电成本。从长远发展来看，随着校园分布式能源装机容量的提升，引入集中储能 + 楼宇储能技术、结合师生电动车充电桩、新能源实训设备等新型用能设施成为必然趋势，通过储能系统的削峰填谷与智能调度，可进一步提高新能源利用率，缓解校园配电网供电压力，推动绿色校园能源体系向更有效、更稳定、更智能、更具宣教价值的方向升级。

　　5.安科瑞智慧能源管理平台概述

　　AcrelEMS智慧能源管理平台是针对企业微电网的能效管理平台，对企业微电网分布式电源、市政电源、储能系统、充电设施以及各类交直流负荷的运行状态实时监视、智能预测、动态调配，优化策略，诊断告警，可调度源荷有序互动、能源全景分析，满足企业微电网能效管理数字化、安全分析智能化、调整控制动态化、全景分析可视化的需求，完成不同策略下光储充资源之间的灵活互动与经济运行，为用户降低能源成本，提高微电网运行效率。AcrelEMS智慧能源管理平台可以接受虚拟电厂的调度指令和需求响应，是虚拟电厂平台的企业级子系统。

图1AcrelEMS智慧能源管理平台主界面

　　5.1平台结构

　　系统覆盖企业微电网“源-网-荷-储-充"各环节，通过智能网关采集测控装置、光伏、储能、充电桩、

　　常规负荷数据，根据负荷变化和电网调度进行优化控制，促进新能源消纳的同时降低对电网的至大需量，使之运行安全。

图2AcrelEMS智慧能源管理平台结构

　　5.2平台功能

　　能源数字化展示

　　通过展示大屏实时显示市电、光伏、风电、储能、充电桩以及其它负荷数据，快速了解能源运行情况。

　　5.3优化控制

　　直观显示能源生产及流向，包括市电、光伏、储能充电及消耗过程，通过优化控制储能和可控负载提升新能源消纳，削峰填谷，平滑系统出力，并显示优化前和优化后能源曲线对比等。

　　5.4智能预测

　　结合气象数据，历史数据对光伏、风力发电功率和负荷功率进行预测，并与实际功率进行对比分析，通过储能系统和负荷控制实现优化调度，降低需量和用电成本。

　　5.5能耗分析

　　采集企业电、水、天然气、冷/热量等各种能源介质消耗量，进行同环比比较，显示能源流向，能耗对标，并折算标煤或碳排放等。

　　5.6有序充电

　　系统支持接入交直流充电桩，并根据企业负荷和变压器容量，并和变压器负荷率进行联动控制，引导用户有序充电，保障企业微电网运行安全。

　　5.7运维巡检

　　系统支持任务管理、巡检/缺陷/消警/抢修记录以及通知工单管理，并通过北斗定位跟踪运维人员轨迹，实现运维流程闭环管理。

　　6.设备选型

　　除了智慧能源管理平台外，还具备现场传感器、智能网关等设备，组成了完整的“云-边-端"能源数字化体系，具体包括高低压配电综合保护和监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量治理、照明控制、充电桩、电气消防类解决方案等，可以为虚拟电厂企业级的能源管理系统提供一站式服务能力。

　　7. 结语

　　在国家 “双碳" 政策推动与绿色校园建设的双重驱动下，新能源利用与智慧能源管理已成为校园高质量发展的重要内容。绿色校园拥有丰富的屋顶、车棚等新能源开发资源，且用能负荷具备 “时段规律、可调控、可错峰" 的特点，具备发展分布式光伏与智能微电网的天然优势。通过推广应用智能微电网技术，绿色校园可充分激活本地新能源资源，实现 “就地发电、就地消纳、余电上网"，结合安科瑞 EMS3.0 智慧能源管理平台的调控、轻量化运维、低碳宣教能力，既能优化校园能源结构、降低碳排放，又能减少学校用电成本、提升供电可靠性，同时为师生提供低碳教育实践场景，助力打造绿色校园示范。

　　未来，随着校园集中储能 + 楼宇分布式储能的进一步融合应用，以及平台与校园智慧管理、低碳教育系统的深度联动，绿色校园能源体系将向更清洁、更具教育价值的方向迈进，为教育行业低碳转型打造样板。在全社会 “节碳" 需求日益迫切的背景下，智能微电网技术与安科瑞 EMS3.0 智慧能源管理平台在绿色校园的深度应用，必将为我国 “双碳" 目标实现与教育高质量发展注入强劲动力。

　　参考文献

　　安科瑞电器制造有限公司。安科瑞企业微电网设计与选型手册 [Z]. 2022 (05).

　　安科瑞电器制造有限公司。安科瑞企业能源管控平台技术 [Z]

　　江涵，顾宗琦，史晓晗等。校园低碳转型背景下高校数智化用能方案及绿色发展研究 [J]. 电力大数据，2024,27 (07):1-14.