摘要

在“雙碳"戰(zhàn)略與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略深度融合的背景下，零碳鄉(xiāng)村建設已成為破解農(nóng)村發(fā)展困局、實現(xiàn)生態(tài)價值轉化的重要抓手。然而，鄉(xiāng)村能源轉型面臨著用能結構固化、清潔能源消納不足、碳核算體系缺失等多重挑戰(zhàn)。本文基于安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺的技術架構與應用實踐，系統(tǒng)分析零碳鄉(xiāng)村建設的機遇與挑戰(zhàn)，探討數(shù)字化能源管理平臺如何賦能鄉(xiāng)村從傳統(tǒng)“用能孤島"向新型“產(chǎn)消者"轉型。研究表明，以“云-邊-端"協(xié)同架構為核心的智慧能源管理系統(tǒng)，通過全域感知、多能協(xié)同、碳排精細化管理等功能，能夠有效破解零碳鄉(xiāng)村建設的“最后一公里"難題，為鄉(xiāng)村綠色轉型提供可復制的技術路徑。

從政策導向來看，近期國家及地方陸續(xù)出臺相關政策，為零碳鄉(xiāng)村建設明確方向、提供支撐。《鄉(xiāng)村振興規(guī)劃(2024—2027年)》明確提出優(yōu)化農(nóng)村能源供給、發(fā)展清潔能源、完善碳排放核算機制；國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)的《農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳實施方案》，進一步細化可再生能源替代、數(shù)字化監(jiān)測等行動；各地零碳鄉(xiāng)村試點政策，聚焦“數(shù)字化能源管理"“分布式清潔能源消納"等方向，多維度的政策支撐，為零碳鄉(xiāng)村建設提供了有力保障。

零碳鄉(xiāng)村解決方案

安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺采用“云-邊-端"一體化架構，構建覆蓋“源、網(wǎng)、荷、儲、充"全要素的智慧管控體系。這一架構的三層設計各有側重：

端側（感知層）部署各類智能終端設備，包括AEM96碳電表（實時計量電力碳排放）、ADL400W無線電能表（適配戶用光伏與儲能）、ACCU-100M協(xié)調控制器（實現(xiàn)多能互補優(yōu)化）等。這些設備如同遍布鄉(xiāng)村的“神經(jīng)末梢"，實時采集發(fā)電、用電、儲能、碳排等核心數(shù)據(jù)。

邊側（網(wǎng)絡層）采用有線（RS485）與無線（4G/5G、LoRa）相結合的組網(wǎng)方式，適應鄉(xiāng)村復雜的地理環(huán)境，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定、回傳。邊緣計算網(wǎng)關可在本地完成數(shù)據(jù)處理和緊急控制，降低對云端網(wǎng)絡的依賴。

云側（平臺層）作為整個系統(tǒng)的“智慧大腦"，匯聚所有硬件采集的數(shù)據(jù)，通過AI算法進行分析、預測和優(yōu)化調度，生成可視化的運行看板和決策建議。

在源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)點安裝安科瑞自主研發(fā)的各類監(jiān)測、分析、保護、治理裝置；通過控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據(jù)的電網(wǎng)價格、用電負荷、電網(wǎng)調度指令等情況，靈活調整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲能、充電樁、電能路由器等系統(tǒng)，保證企業(yè)微電網(wǎng)始終穩(wěn)定運行。

AcrelEMS設計E選型

功能概覽

分布式光伏監(jiān)控及分析

逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監(jiān)測及報警；逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析；并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計；電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計；發(fā)電收益統(tǒng)計；輻照度/風力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測；發(fā)電功率模擬及效率分析；碳減排統(tǒng)計。

電能質量分析及治理

通過有源無功補償（SVG）緩解電壓波動和閃變，通過有源濾波APF對負荷側設備進行諧波治理，通過功率因數(shù)補償控制器按照設置的邏輯自動投切電容；實時監(jiān)測APF、SVG等電能質量治理裝置的運行狀態(tài)（包括補償電流、電網(wǎng)側電流、IGBT溫度、電容電壓等），當模塊出現(xiàn)故障時及時進行報警，快速的發(fā)現(xiàn)問題。

電力監(jiān)控及電能管理

通過在供配電的關鍵場所、關鍵設備上安裝監(jiān)測、計量、控制、保護等各類智能傳感器，搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測量、計量、控制體系，結合視頻監(jiān)視手段，實現(xiàn)對企事業(yè)單位內(nèi)部電能的24h不間斷監(jiān)視。即時發(fā)現(xiàn)供配電中的隱患，減少事故發(fā)生次數(shù)。即時定位故障點，縮短故障恢復時間。

變電所/配電房環(huán)境監(jiān)控

實現(xiàn)對35kV/10kV變電所、0.4kV配電房、鉛酸電池室等供配電場所的環(huán)境監(jiān)視，監(jiān)視內(nèi)容包括視頻、門禁、門磁、煙感、溫濕度、六氟化硫、震動、局放、鉛酸電池等，發(fā)生異常時及時報警，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢。

智慧消防

AcrelEMS能方便的接入電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)、消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)，各子系統(tǒng)按照國家標準建設，子系統(tǒng)調試記錄、拓撲結構、運行記錄、故障報警自動上傳至平臺，通過平臺實現(xiàn)對涉及電氣安全和消防的子系統(tǒng)進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，減輕了維護工作量。

電氣安全

電氣接點測溫：在電纜接頭等電氣連接點安裝測溫裝置，實時感知接頭溫度，當溫度超及時發(fā)送報警信息。

電氣防火限流式保護器：在電動車充電等場所的末端回路安裝電氣防火限流式保護器，當線路發(fā)生短路故障時，能在150μs內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護，控制因短路電流過大所引起的電氣火災事故。

IT配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測：將IT配電監(jiān)測統(tǒng)一納入到醫(yī)院的整體配電監(jiān)測中，由護士站發(fā)現(xiàn)問題后上報改為監(jiān)控直接收到報警，實現(xiàn)絕緣、超溫、過載、通訊異常等故障報警。

智能照明

智能照明控制系統(tǒng)可實現(xiàn)照明設備運行控制的智能化，有效提高照明系統(tǒng)科學管理水平，節(jié)省運營成本。通過定時開關和可調光技術，可以有效地避免無效照明，利用好每一份照明電能，是實現(xiàn)綠色照明，節(jié)能減排的有效手段。

通過集中控制為照明控制帶來便利；場景控制營造舒適的工作環(huán)境；對光照度有要求的特定區(qū)域實現(xiàn)調光控制；對道路照明實現(xiàn)基于經(jīng)緯度和日落日出時間的定時控制；對停車位實現(xiàn)雷達感應控制。

建筑分類分項能耗分析

建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)嚴格按照導則要求開發(fā)，符合導則要求的各項技術要求，通過能源計量體系的建設，實現(xiàn)如下效果：滿足政府對大型公建、用能單位能耗監(jiān)管的要求、驗收的要求；通過系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)低效運行的中央空調、空壓機等高耗能設備，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)；通過系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)能源管網(wǎng)存在的不易發(fā)現(xiàn)的跑冒滴漏情況，減少能源浪費，節(jié)能降碳。

智能巡檢機器人

通過智能巡檢機器人代替人進行巡視與檢查，實現(xiàn)24小時不間斷巡視，增加企業(yè)內(nèi)部供配電運行可靠性，主動發(fā)現(xiàn)問題，同時保障運維人員安全，降低人工運維成本。

案例分享

某村零碳電廠：該項目采用屋頂光伏+用戶側儲能+虛擬電廠平臺的技術方案，年發(fā)電量超16萬千瓦時，村集體年增收10萬元，供電可靠性提升，入選某省“整村開發(fā)項目"。

通過整村零碳化改造，推進農(nóng)村源網(wǎng)荷儲一體化、農(nóng)村共富工坊等創(chuàng)新模式，全村226戶全部實現(xiàn)綠電供應，全村綠電消納率超過50%。村民用電便宜了，富余的綠電還能供給村內(nèi)企業(yè)或賣給大電網(wǎng)，助力鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展。

總結

零碳鄉(xiāng)村建設是一場關乎發(fā)展范式轉變的深刻變革。它既是對“雙碳"戰(zhàn)略的積極響應，也是對鄉(xiāng)村振興內(nèi)涵的豐富拓展。安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺的實踐表明，以數(shù)字化、智能化為核心的技術賦能，能夠有效破解鄉(xiāng)村能源轉型的痛點，將鄉(xiāng)村從傳統(tǒng)的“用能孤島"轉變?yōu)樾滦偷摹爱a(chǎn)消者"，讓綠色能源成為鄉(xiāng)村振興的“新引擎"。零碳鄉(xiāng)村的意義不僅在于碳減排本身，更在于它所開啟的城鄉(xiāng)關系新可能。