本文以某国家农业园区的零碳园区综合能源服务系统为例，介绍了面向碳中和的零碳园区建设框架和解决方案。文章核心观点是，通过综合能源系统（IES）的建设，实现园区能源结构的清洁化、电气化和智能化，从而推动园区实现碳中和目标。
建设框架
零碳园区建设以优化能源结构、动态平衡碳能、推动产业转型升级、更新硬件设施、提升精细化管理水平为路径。通过物联网、区块链、人工智能和大数据等技术，实现能源综合管控平台和碳排放检测平台对分布式智能终端的动态监测，并通过智能计算技术进行趋势预测和对比分析，从而实现智能决策并实行优化策略。
解决方案
文章从四个方面介绍了零碳园区综合能源服务解决方案：
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园区综合能源系统清洁替代方案
通过建设光伏发电系统和风力发电系统，实现可再生能源对化石燃料的替代。具体措施包括：在园区酒店主楼、配楼房顶、农展馆屋顶、食品加工厂屋顶建设光伏发电系统，年发电量约2201.2 kWh；安装部分风力发电机，供园区负荷自用。同时，对园区交通工具进行电气化改造，并采用全电厨房设备“以电代气”，减少CO2排放。
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园区源网荷储多能互补建设方案
为就地消纳分布式风光资源，实现园区实时碳中和，建设源网荷储多能互补系统，主要包括：
- 电储能系统：通过储能变流器、电池包、BMS系统和消防系统，将光伏发电的超出负荷储存起来，在负荷增加时释放，平滑园区负荷曲线，降低用户用电成本。储能系统根据负荷曲线、园区用电成本、天气情况等进行优化控制，分为日前调度和日内滚动调度两个阶段。
- 蓄热系统：采用固体电蓄能机组进行蓄热，利用峰谷平电价差，在低谷电时段蓄热，满足园区生产车间的用热需求，达到削峰填谷的目的。
- 智慧充电桩：建设电动汽车智慧直流充电桩，并通过有序充电控制策略，实现充电桩安全接入、用户充电鉴权、电量实时采集、负荷监测等功能。
- 低压柔直多台区用能互济：建设低压柔性直流配电系统，实现各个台区之间的功率互济，优化用能水平。
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园区能效优化提升建设方案
通过空调热泵用能优化、5G+配电自动化监控运维升级、5G+光伏智慧运维，实现园区能效优化提升。具体措施包括：
- 空调热泵用能优化：通过部署能源控制器，对多联机空调机组和空气源热泵系统进行智能化控制，实现供能侧的能源协同优化以及以公共用能设备的用能侧负荷控制。
- 园区电能监管系统：建立园区电能监管系统，提高对配电网的运行管理水平及供电可靠性，实现用电的综合监控和管理。
- 光伏智慧运维监测系统：建立光伏运维监测系统，并通过智能运维机器人进行智能运维，确保光伏足额发电。
经济效益分析
文章以示范园区为例，分析了光伏收益、蓄热收益、电储能系统削峰填谷效益和碳汇及综合效益。示范园区通过建设1.8 MW分布式光伏，预计年发电量约2201.2 kWh，累计收益2544.86万元。蓄热系统和电储能系统也能带来一定的经济效益。此外，预计累计减排CO2达2800 t/年，产生潜在碳汇价值260万元/年，基本可实现园区碳中和。
研究结论
零碳园区综合能源服务平台，结合光伏发电系统相关优化运行策略，对园区光伏发电系统进行智能管控，同时实现园区重点负荷的用能优化，提高用户负荷综合管理水平，打造“零碳”产业园区，实现园区的绿色、低碳运行，助力企业降本增效、绿色低碳发展。项目形成可推广、可借鉴的管理技术成果及相关实践经验，可进一步推广至其他地区，构建基于综合能源的零碳示范园区。
