
一、方案背景与定位
本方案面向国家零碳乡村试点、乡村振兴示范村、特色文旅乡村的建设需求,以“双碳目标”为引领,以安科瑞EMS3.0微电网能效管理平台为核心中枢,构建“多能互补、能碳协同、全场景覆盖、全链条闭环”的零碳乡村综合能源体系,打造可复制、可推广的国家级零碳乡村样板。
方案聚焦示范村建设的核心需求:不仅解决『新能源』并网、消纳的基础问题,更要实现乡村生产、生活、生态全场景的零碳转型,打通“绿电生产-能效优化-碳排核算-碳汇交易-产业赋能”的全链条,让零碳建设真正赋能乡村产业升级与可持续发展。
二、方案总体设计
本方案以安科瑞EMS3.0微电网能效管理平台为唯一核心大脑,构建“源-网-荷-储-充-碳”六位一体的零碳乡村能源架构,覆盖乡村生活、农业生产、公共服务、文旅产业四大核心场景,整合分布式光伏、小型风电、生物质能、地源热泵等多品类清洁能源,通过EMS3.0平台实现全能源品类的统一调度、全场景负荷的统一管控、全范围碳排放的统一核算,打造“自给自足、近零排放、安全稳定、智慧高效”的零碳乡村能源生态。
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三、基于EMS3.0平台的核心体系建设
1. 多能互补微电网协同调度体系
依托EMS3.0平台的多目标优化调度算法,构建乡村级独立微电网,解决多品类清洁能源协同运行、供电可靠性保障的核心问题:
• 平台统一管控全村分布式光伏(户用屋顶、农业大棚、鱼塘水面)、小型分散式风电、生物质发电、地源热泵等多品类清洁能源,实时采集各电源出力数据,结合气象预测、负荷预测模型,实现多能互补协同调度,清洁能源综合利用率达95%以上;
• 联动ACCU-100微电网协调控制器,实现并网/离网模式无缝切换,电网正常时,微电网与大电网协同运行,参与电网需求响应、峰谷套利;极端天气、电网故障时,自动切换至离网运行模式,保障卫生室、应急指挥中心、供水泵站等重要负荷的连续供电,供电可靠性提升至99.99%;
• 内置全场景储能优化策略,统一管控村级集中式储能、户用分布式储能、充电桩车网互动(V2G)储能资源,构建村级虚拟储能池,平抑『新能源』出力波动,参与电网辅助服务,为村集体创造额外收益。
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2. 全场景能效优化与零碳负荷管控体系
基于EMS3.0平台的全维度能耗监测与AI优化能力,实现乡村四大核心场景的能效提升与负荷柔性管控,从消费端降低碳排放:
• 村民生活零碳场景:为每户农户配置户用光伏+户用储能+智能用电终端,EMS3.0平台分户监测能耗数据,推送个性化节能建议,联动智能家电实现负荷柔性调控,村民生活用电绿电覆盖率100%,生活能耗降低20%以上;
• 农业生产零碳场景:针对农业大棚、灌溉泵站、冷链仓储、农产品加工车间等生产场景,通过EMS3.0平台实时监测设备能耗,优化灌溉泵、冷链机组的运行策略,实现光伏出力与农业生产负荷的精准匹配,打造“光伏+农业”的零碳生产模式,农业生产综合能耗降低25%以上;
• 公共服务零碳场景:针对村委会、学校、卫生室、养老服务站等公共建筑,配套光伏+储能+微电网系统,EMS3.0平台实现智能照明、空调系统的AI调优,公共建筑能耗降低30%以上,同时构建应急保电体系,极端情况下保障公共服务设施72小时以上连续供电;
• 乡村文旅零碳场景:针对乡村民宿、游客服务中心、观光设施、『新能源』充电桩等文旅配套,通过EMS3.0平台实现绿电优先供应、民宿能耗智能管控、充电桩有序充电,打造零碳文旅IP,配套绿电消费溯源系统,为游客提供绿电消费凭证,助力乡村文旅产业升级。
3. 能碳一体化管控与碳价值变现体系
依托EMS3.0平台的碳核算与全链条数据追溯能力,构建零碳乡村“可核算、可追溯、可交易”的碳管理体系,实现生态价值变现:
• 平台内置符合国家《温室气体排放核算与报告要求》的碳核算模型,基于精准的能耗数据、清洁能源发电量数据,自动核算全村范围一、范围二碳排放总量,实时统计碳减排量、清洁能源消费占比,生成标准化碳盘查报告,满足零碳乡村试点验收要求;
• 实现碳足迹全流程追溯,从绿电生产、能源消费、碳减排到林业碳汇,全链条数据可查可溯,为绿证核发、碳汇交易提供精准、可靠的数据支撑;
• 预留碳交易、绿证交易对接接口,可直接对接全国碳交易市场、绿证交易平台,将全村富余的碳减排量、绿证进行市场化交易,为村集体、农户创造额外的生态收益,实现“绿水青山就是金山银山”的价值转化。
4. 『数字化』智能运维与分级监管体系
基于EMS3.0平台的可视化、『数字化』能力,构建零碳乡村“县-乡-村”三级监管体系与智能化运维体系:
• 平台打造零碳乡村数字孪生可视化大屏,全景展示全村清洁能源发电量、能耗数据、碳排放数据、设备运行状态、收益情况,实现“一屏观全域、一网管全程”;
• 为县级、乡镇级管理部门设置分级监管权限,可实时查看辖区内零碳乡村建设进度、碳减排目标完成情况、『新能源』项目运行状态,实现『数字化』、标准化监管;
• 内置AI智能运维系统,实现设备故障提前预警、精准定位、闭环管理,同时配套远程调试、远程升级功能,大幅降低运维难度与成本,适配乡村专业运维人员不足的现状。
四、方案配套安科瑞核心硬件支撑
本方案以EMS3.0平台为核心,配套安科瑞全系列软硬件产品,形成一体化闭环解决方案,核心包括:
1. 计量感知层:ADL系列双向计量电表、ACR系列多功能仪表、AGF光伏汇流采集装置、碳计量专用电表;
2. 保护控制层:ACCU-100微电网协调控制器、AM5SE系列继电保护装置、ASCP电气防火限流式保护器、防孤岛保护装置;
3. 电能质量治理层:ANAPF有源滤波器、ANSVG静止无功发生器;
4. 终端设备层:智能照明控制器、有序充电控制器、储能PCS配套设备、环境监测终端。
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五、方案核心价值
1. 零碳标杆打造:实现全村清洁能源消费占比≥90%,碳排放总量较基准值下降≥70%,满足国家级零碳乡村试点验收标准,打造区域零碳乡村样板;
2. 全链条价值释放:通过绿电自发自用、峰谷套利、需求响应、绿证/碳汇交易,实现村集体年增收20-50万元,农户户均年增收2000-4000元;
3. 供电安全升级:构建并网/离网双模式运行的独立微电网,彻底解决偏远乡村供电不稳定、频繁停电问题,重要负荷供电可靠性达99.99%;
4. 产业融合赋能:以零碳建设为抓手,赋能农业生产、乡村文旅产业升级,打造零碳农业、零碳文旅IP,实现乡村生态价值与经济价值的双向提升。
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