安科瑞 劉邁

　　引言

　　在 “雙碳" 目標全面推進的背景下，我國能源轉型進入關鍵階段，構建清潔低碳、安全有效的能源體系已成為校園發展的核心方向。綠色校園作為教育現代化與低碳社會建設的重要載體，涵蓋教學科研、師生生活、公共服務、實訓產業等多元用能場景，用電負荷類型多樣、時段集中且分布廣泛，傳統供用電模式存在能源利用效率低、新能源接納能力弱、用能管理粗放、能耗監管缺失等問題，難以適配綠色校園低碳節能、智能有效、安全穩定的發展需求。

　　分布式能源技術的成熟為綠色校園節能降碳提供了新路徑，校園屋頂光伏、車棚光伏、實訓基地光伏、小型風電等新能源的落地成為發展共識。然而，可再生能源受氣象、季節條件影響顯著，發電量具有間歇性和不穩定性，加之校園配電網負荷波動大、峰谷差顯著，大規模并網易導致電壓波動、供電可靠性下降、變壓器過載等問題。在此背景下，融合互聯網技術與電力系統的智能微電網技術應運而生，通過實現分布式能源的靈活調控與協同運行，為綠色校園解決新能源并網難題、優化能源結構、提升用能管理水平提供了有效方案。

　　1. 智能微電網核心特性與價值

　　智能微電網是基于先進電力電子技術、信息技術構建的小型自治電力系統，具備獨立運行與并網運行雙重能力，能夠實現能源的自主調控、安全保護與有效管理。其核心構成包括分布式電源（校園光伏、小型風電、生物質發電機等）、儲能裝置、能量轉換設備、各類教學與生活負荷及智能監控系統，適配綠色校園 “集中式供能、多元化用能、時段性負荷" 的特點，通過多模塊協同工作，達成以下核心價值：

　　1.1能源互補與供電保障：

　　多種分布式電源協同運行，可根據資源條件動態調整出力，在電網故障或校園重要活動保電場景下切換至孤島模式，保障教學機房、實驗室、圖書館、食堂、宿舍等關鍵負荷的連續供電，大幅提升校園供電可靠性。

　　1.2并網適配與靈活調控：

　　通過智能調度技術化解分布式能源并網沖擊，提升校園配電網接納新能源的能力，實現與外部電網的能量雙向流動，互為備用，既滿足校園本地用能需求，也可將富余電力并網增收，增強電力系統靈活性。

　　1.3節能降碳與成本優化：

　　利用校園本地可再生能源，減少化石能源消耗，降低碳排放強度，同時通過削峰填谷、有序用電、錯峰充電等策略降低校園用電成本，實現生態效益與經濟效益雙贏。

　　1.4智慧管控與宣教融合：結合綠色校園建設需求，實現能源管理與校園治理、低碳教育的融合，通過可視化平臺讓師生清晰掌握用能情況，讓學校實現精細化能源管控，助力打造宜教宜學、低碳示范的綠色校園生態。

　　2. 智能微電網國內外發展態勢

　　2.1 國內發展現狀

　　近年來，我國智能微電網技術在校園場景的應用加速落地，北京、上海、江蘇、浙江、廣東等多地已建成一批高校、中小學綠色微電網示范項目，覆蓋綜合型大學、職業院校、中小學等多元場景。多地高校依托屋頂光伏、校園儲能、充電樁群，構建光儲充一體化微電網，可再生能源發電占比持續提升，成為校園綠色發展；職業院校結合實訓基地建設微電網，兼具能源供給與教學實踐功能，為不同類型綠色校園的微電網應用積累了豐富經驗。

　　2.2 國際發展趨勢

　　國外智能微電網技術正向校園場景深度滲透，美國、日本、德國及歐洲部分國家已將微電網技術作為校園能源升級與低碳教育的核心手段。美國高校注重微電網的應急供電與 resilience 能力，保障教學科研連續運行；德國依托新能源政策，推動校園分布式光伏與微電網結合，實現校園能源自給自足；日本聚焦校園小容量微電網的精細化調控，適配教學、生活、實訓復合負荷特點。亞太地區新興經濟體校園能源改造需求旺盛，成為校園微電網技術的重要潛在市場。

　　3. 智能微電網關鍵技術體系

　　智能微電網在綠色校園的有效運行，需適配其 “本地資源利用、負荷集中、管控便捷、宣教結合" 的特點，依賴多技術融合支撐，核心技術體系包括以下四大維度：

　　3.1多能互補兼容技術：

　　整合校園屋頂光伏、車棚光伏、實訓光伏、小型風電等分布式電源，通過技術適配實現能源出力的互補平衡，減少單一能源波動對校園供電系統的影響，提升本地能源利用效率。

　　3.2雙模式運行控制技術：

　　支持并網與孤島模式的無縫切換，并網狀態下實現與外部電網的協同調度，富余電力并網；孤島狀態下保障校園關鍵負荷穩定運行，適用于重要教學活動、科研實驗等保電場景。

　　3.3智能能量調度技術：

　　基于預設策略與校園實時用能數據，實現能源生產、傳輸、消耗的動態調配，針對教學 “日間高峰、夜間低谷"、宿舍 “晚間高峰" 用能特點進行削峰填谷，降低配電網損耗，提高可再生能源消納率。

　　3.4儲能優化配置技術：通過校園集中儲能、樓宇分布式儲能的充放電控制，平抑分布式能源的出力波動，緩解校園配電網壓力，在用電高峰釋放儲存電能，解決新能源 “發電與用能時段不匹配" 的問題。

　　四、智能微電網在綠色校園的實踐基礎

　　綠色校園憑借建筑屋頂資源豐富、公共區域開闊、新能源資源可開發性強、用能負荷時段規律且可控等獨特優勢，成為智能微電網技術的理想應用場景。當前，國內多地綠色校園已開展分布式光伏試點，教學樓、宿舍、食堂屋頂光伏，車棚光伏等項目大量落地，為綠色校園智能微電網建設奠定了堅實的電源基礎。

　　從運行模式來看，當前校園新能源發電主要以 “自發自用、余電上網" 為主，直接抵消教學、生活、公共服務用電消耗，節省用電成本。從長遠發展來看，隨著校園分布式能源裝機容量的提升，引入集中儲能 + 樓宇儲能技術、結合師生電動車充電樁、新能源實訓設備等新型用能設施成為必然趨勢，通過儲能系統的削峰填谷與智能調度，可進一步提高新能源利用率，緩解校園配電網供電壓力，推動綠色校園能源體系向更有效、更穩定、更智能、更具宣教價值的方向升級。

　　5.安科瑞智慧能源管理平臺概述

　　AcrelEMS智慧能源管理平臺是針對企業微電網的能效管理平臺，對企業微電網分布式電源、市政電源、儲能系統、充電設施以及各類交直流負荷的運行狀態實時監視、智能預測、動態調配，優化策略，診斷告警，可調度源荷有序互動、能源全景分析，滿足企業微電網能效管理數字化、安全分析智能化、調整控制動態化、全景分析可視化的需求，完成不同策略下光儲充資源之間的靈活互動與經濟運行，為用戶降低能源成本，提高微電網運行效率。AcrelEMS智慧能源管理平臺可以接受虛擬電廠的調度指令和需求響應，是虛擬電廠平臺的企業級子系統。

圖1AcrelEMS智慧能源管理平臺主界面

　　5.1平臺結構

　　系統覆蓋企業微電網“源-網-荷-儲-充"各環節，通過智能網關采集測控裝置、光伏、儲能、充電樁、

　　常規負荷數據，根據負荷變化和電網調度進行優化控制，促進新能源消納的同時降低對電網的至大需量，使之運行安全。

圖2AcrelEMS智慧能源管理平臺結構

　　5.2平臺功能

　　能源數字化展示

　　通過展示大屏實時顯示市電、光伏、風電、儲能、充電樁以及其它負荷數據，快速了解能源運行情況。

　　5.3優化控制

　　直觀顯示能源生產及流向，包括市電、光伏、儲能充電及消耗過程，通過優化控制儲能和可控負載提升新能源消納，削峰填谷，平滑系統出力，并顯示優化前和優化后能源曲線對比等。

　　5.4智能預測

　　結合氣象數據，歷史數據對光伏、風力發電功率和負荷功率進行預測，并與實際功率進行對比分析，通過儲能系統和負荷控制實現優化調度，降低需量和用電成本。

　　5.5能耗分析

　　采集企業電、水、天然氣、冷/熱量等各種能源介質消耗量，進行同環比比較，顯示能源流向，能耗對標，并折算標煤或碳排放等。

　　5.6有序充電

　　系統支持接入交直流充電樁，并根據企業負荷和變壓器容量，并和變壓器負荷率進行聯動控制，引導用戶有序充電，保障企業微電網運行安全。

　　5.7運維巡檢

　　系統支持任務管理、巡檢/缺陷/消警/搶修記錄以及通知工單管理，并通過北斗定位跟蹤運維人員軌跡，實現運維流程閉環管理。

　　6.設備選型

　　除了智慧能源管理平臺外，還具備現場傳感器、智能網關等設備，組成了完整的“云-邊-端"能源數字化體系，具體包括高低壓配電綜合保護和監測產品、電能質量在線監測裝置、電能質量治理、照明控制、充電樁、電氣消防類解決方案等，可以為虛擬電廠企業級的能源管理系統提供一站式服務能力。

　　7. 結語

　　在國家 “雙碳" 政策推動與綠色校園建設的雙重驅動下，新能源利用與智慧能源管理已成為校園高質量發展的重要內容。綠色校園擁有豐富的屋頂、車棚等新能源開發資源，且用能負荷具備 “時段規律、可調控、可錯峰" 的特點，具備發展分布式光伏與智能微電網的天然優勢。通過推廣應用智能微電網技術，綠色校園可充分激活本地新能源資源，實現 “就地發電、就地消納、余電上網"，結合安科瑞 EMS3.0 智慧能源管理平臺的調控、輕量化運維、低碳宣教能力，既能優化校園能源結構、降低碳排放，又能減少學校用電成本、提升供電可靠性，同時為師生提供低碳教育實踐場景，助力打造綠色校園示范。

　　未來，隨著校園集中儲能 + 樓宇分布式儲能的進一步融合應用，以及平臺與校園智慧管理、低碳教育系統的深度聯動，綠色校園能源體系將向更清潔、更具教育價值的方向邁進，為教育行業低碳轉型打造樣板。在全社會 “節碳" 需求日益迫切的背景下，智能微電網技術與安科瑞 EMS3.0 智慧能源管理平臺在綠色校園的深度應用，必將為我國 “雙碳" 目標實現與教育高質量發展注入強勁動力。

　　參考文獻

　　安科瑞電器制造有限公司。安科瑞企業微電網設計與選型手冊 [Z]. 2022 (05).

　　安科瑞電器制造有限公司。安科瑞企業能源管控平臺技術 [Z]

　　江涵，顧宗琦，史曉晗等。校園低碳轉型背景下高校數智化用能方案及綠色發展研究 [J]. 電力大數據，2024,27 (07):1-14.