工业互联网零碳园区建设方案--卡奥斯.pdf

工业互联网零碳园区 建设方案 目 录 C O N T E N T S 零碳园区建设路径规划 工业互联网赋能零碳园区建设 目录 零碳园区的需求 园区碳中和政策背景与契机 2020年 9月 22日 ， 习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话时 ， 提出 “中国将提高国 家自主贡献力度 ， 采取更加有力的政策和措施 ， 二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值 ， 努力争取 2060年 前实现碳中和 ” 工业是我国碳排放的重要领域 ， 而园区又是我国工业发展的主要载体 ， 园区能否实现低碳乃至 “零碳 ”发展将 直接影响到我国 “双碳目标 ”的实现 。 2021年 ， 国务院印发 关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见 ， 将 “提升产业园区和产 业集群循环化水平 ”列为 “健全绿色低碳循环发展的生产体系 ”重点任务之一 。 在 “双碳目标 ”的背景和要求下 ， “零碳园区 ”建设将是我国园区低碳发展的 必由之路 ， 也是 “双碳战略 ”的 最佳实践点 。 零碳园区需求 控排 /高能耗企业园区 节能降碳需求 国企 /央企绿色低碳 投资社会责任需求 碳配额 /清洁能源项目 碳资产管理需求 生态工业园区 碳中和管理需求 构建零碳能源供给体系，推动零碳产业和技术的发展和应用 ， 具有智能物联管理内核，为区域创造低碳转型动能 。 可再生能源和储能 新型电力系统 零碳能源系统 零碳产业链 零碳科技应用 零碳产业与科技 社会减碳效应 人才匹配与技术升级 社会低碳转型 智慧物联 智慧交通 智能基础设施 零碳园区有四大特征  低成本安全绿色能源保障  可再生能源高效转化为先进生产力  新工业体系高质量发展的基本单元 目 录 C O N T E N T S 零碳园区建设路径规划 工业互联网赋能零碳园区建设 目录 零碳园区的需求 简介 以大规模定制为核心、引入用户全流程参与体验的工业互联网平台，通过制造技术与新一代信息技术融合，为全球不同行业和规模的 企业提供数字化转型解决方案，推动新模式新业态普及，赋能企业、园区、行业、城市数字化转型，助力数字经济高质量发展。 简介 零碳智慧园区规划阶段 零碳园区模型 零碳智慧园区建设路径 近零碳园区低碳园区 净零碳零碳智慧园区 降低碳排放强度 多能互补 能源体系 低碳技术 数字技术赋能碳管理 碳排放总量接近零 分布式能源 节能技术 减碳技术 物 联网 园区 从源头实现零碳排放 综合协同能源网络 零碳技术 负碳技术 数据驱动碳管理 诊断规划 顶设先行 产业优化 机制引导 零碳改造 数字赋能 要素配置 规划 建设 运营 绿电交易、 碳交易 碳吸收 碳资产管理系统 管控 碳排放 节能减排 新能源 碳捕捉 生态碳汇 能源 生产 运输 采购 消售控制 碳中和 加强 分布式风机 分布式光伏 蓄能储能 负载 绿电 碳汇集 系统 平台 摸底碳排放基础数据、科学 评估碳达峰目标、选择制定 碳中和路径 研究制定行动方案、整 合能源技术资源、多渠 道统等资源 淘汰落后产能、改 造传统产业、引进 新兴产业 完善碳管理机制、建立 零碳建设长效机制与政 策措施 能源替代、节能改造基 础设施、加强碳监测 智慧管控、数字驱动业务创 新、实时感知、万物互联 全要素资源配置、多主 体参与监管、多平台互 联互通 零碳园区路线部署规划 数 据 接 入 零碳园区服务平台 电表 汽表水表 系统集成 业务系统 MES总控平台 云 原 生 微 服 务 容 器 化 持 续 交 付 建设绿色低碳公共服务平台，打造创新、协调、绿色、开放、共享的低碳生态圈 数 据 互 联 场 景 服 务 仪器仪 表 清洁能源 太阳能 风能 生物能 虚拟机 网络 存储 CDN 容灾备份 COSMOPlat-集装箱 BI分析平台 大数据用户中心 租户中心业务中台 数据中台交易中心 制造过 程 车辆 照明 其他 人 开发套件数据中台 数据治理技术中台 区块链 标识解析 AI 数据服务 时序数据库 COSMO Plat 物联网平台 Dev Ops 多协议适配 消息通讯 规则引擎 数据安全 监控报警 日志分析 基 础 数 据 服 务 碳足迹核算基础库 碳知识库 碳业务库 碳模型库 生命周期元数据 排放因子元数据 碳标签元数据 低碳产品元数据 . 低碳大数据 节能知识库 能耗知识库低碳知识库 认证知识库 . 交易数据 需求数据用户画像 咨询数据 . 优化模型 节能模型分析模型 算法引擎 . 碳盘查 低碳数字孪生碳足迹分析 降碳诊断 降碳预测 碳中和数据镜像 低碳数据汇集 数据分析 数据展示 碳足迹核算 生命周期评价低碳产品认证 低碳需求服务 技术成果交易 降碳咨询服务节能诊断服务 低碳智库 碳资产交易 安全 规范 原材料 设备 工艺 降碳服务平 台 碳数据服务 平 台 低碳综合服务平台 水泥企业 钢铁企业 石化化工企业 有色金属企业产应链企业行业专家服务机构 数字化碳生态地图 家电企业 技术 规范 标准 体系 设计 规范 碳金融 大数据中台 数 据 接 入 零碳园区服务平台架构 能碳管理 专业的能源 Paas、 Saas平台 政府监控 企业调整 工厂节能 工业园升级 工厂利用 赋能 分布式风电 燃气三联供 光储一体化余热回收 智慧路灯压缩空气托管 智慧电力托管 碳资产管理光伏发电 用能成本高 用能效率低专业水平低 能源数据 不储存 用能安全低 高端定制机型 产品转服务 服务标准化 工业互联网标准 智能系统升级 节能降费服务 运维专业化 工业场严选方案 平台赋能 解决问题 解决方案 聚 焦 零碳园区平台赋能 零 碳 园 区 服 务 平 台 零碳园区服务平台 新能源 压缩空气 碳资产管理 电力 燃气三联供 光储充一体化 Voc 个性化定制 用能情况各异，需要个性化定制， 智慧能源总控平台实现能源方案定 制 → 企业碳资产管理个性化定制 平台化设计 10大定制化用能解决方案从采购设备 到采购服务，企业用户降低风险，节 约成本，同时保障能效和用能体验。 智能化制造 网络化协同 整合行业资源，各种用能数据收 集汇总，统一调配，现场交互， 保障智能化升级 服务化延伸 能源设备 → 用能服务，无感能耗检测 处理，降低用能成本 提升用能体验 优化用能结构 生态 资源用户需求 零距离 共创共赢 用户需求 解决方案 实施方案 服务跟踪 数据挖掘 单一数据 → 数据互联，采集、检测、汇总、分析，各种能源介质互联，各方案互补，安全、高效、绿色 覆盖区域 15个省区 内部接入 336个线体， 60000 设备 外部企业 550个 应用主模块 12个 子模块 61个 应用场景 563个 颠覆传统能源管理，打造基于用户侧全流程首选的零碳园区服务平台 数字化管理 平台 能力 覆盖 范围 平台 设计 零碳园区智慧互联 目 录 C O N T E N T S 零碳园区建设路径规划 工业互联网赋能零碳园区建设 目录 零碳园区的需求 望 识现状 PA R T 01 传统园区能源使用现状 传统园区能源使用主要存在问题 各企业能源供应相对独立、供能系统分散、能源使用 效率偏低； 供能方式单一，能源消费品种仍以电力、市政热源、 天然气为主，供需平衡存在矛盾，受能源供应波动影 响较大（冬季蒸汽、天燃气；夏季用电）； 受工艺限制，能源利用改进成效慢，节能减排投入成效 不显著，节能降耗“双控”形势严峻； 能源系统普遍存在老化、落后情况，智能化水平参差不 齐，能源数据滞后，能源成本不清晰，能源使用的监 控、分析不具有实时性； 绿色能源使用较为匮乏，实现双碳目标任务艰巨； 污染物排放分散难管理。 客户增值 传统园区能源 转型需求 闻 探方向 PA R T 02 零碳园区服务平台 综合能源项目 智慧能源 碳资产管理 数字化应 用 能源综合 调度 绿色智能 建筑 节能减排储能 清洁冷暖 绿色能源 高标准建设绿色建筑和提高建筑“智 能化”，减少能量损耗，高效用能。 提高能源自动化控制水平，从源网 荷储用各能源环节一体化管控，实 现多能源综合管控调度 提升能源使用效率，推进节能减排技 改项目，减少能源消耗总量与强度。 最大化利用绿色能源，如分 布式屋顶光伏、风力发电等。 提升清洁能源比例，不使用或少使用 化石能源，终端用能 “ 电气化 ” ，如 高效节能制冷机供冷、冷暖型空气源 热泵供冷供热、空气源热水机供应生 活热水等。 合理配置储能，如储能 电站、冰蓄冷系统等。 综合利用 5G、工业物联网、云计算、大 数据、区块链等技术建设园区智慧能源 碳资产管理平台 零碳园区愿景 赋 能 经 营 流 通 企 业 监 管 核 查 、 配 额 下 发 园 区 政 策 下 发 数 据 上 报 项 目 上 报 双 碳 政 策 下 发 数 据 上 报 项 目 上 报 排 放 权 交 易 监 管 核 查 市 场 调 控 其它 三 方服 务 企 业 园 区 政 府 碳 交 易 市 场 碳 咨 询 公 司 碳 金 融 公 司 碳 保 险 公 司 注 册 数 据 台 账 登 录 填 报 管 理 企业双碳 SAAS 碳 资 产 管 理 产 品 排 放 核 算 园区双碳 SAAS 趋 势 决 策 预 警 分 析 政府监管 标 准 SAAS 更 新 碳 定 价 配 额 效 期 CCER抵消 生态服务 SAAS 意 向 信 息 推 送 企业 碳 背 调 报 告 碳 足 迹 双 碳数 字 化 平台 碳采集台账 碳 资 产 核 算 碳 监 测 分 析 碳 生 态 服 务 碳 足 迹 工 厂 生 产 台 账 凭 证 管 理 能 源 台 账 自 动 核 查 排 放 计 算 资 产 管 理 盘 查 报 告 ESG报 告 排 放 监 测 趋 势 预 测 排 放 分析 决 策 成 效 碳 资 询 碳 金 融 碳 交 易 碳 保 险 产 品 碳 流 向 运 营 碳 中 和 供 应 链 碳 效 降 碳 新 技 术 零碳园区未来生态 零碳园区参与未来碳市场交易 园区内企业维护自身碳资产交易台账，在园区内进行配额交易撮合、新能源电力交易撮合等服务 碳资产账户 配额资产 自愿减排量资产 购买的 CCER资产 碳配额 交易撮合 配额需求发布 配额交易撮合 配额交易存证 新能源电力 交易撮合 能源需求询价 能源协议签署 能源交易存证 问 知路径 PA R T 03 零碳园区总规划原则 以 “ 统筹共享、绿色智慧、高效节能、经济可靠 ” 为原则，对园区 能碳管理进行规划。 统筹共享 以统筹共建、 资源 共享、集中服务，园区能源总体综合利用、 节约管理成本，加大土地利用率。 低碳节能 实现能源供给侧与需求侧的精准匹配 ，以及 资源的循环利 用 ， 提升能源利用效率； 采用多种节能措施、 利用 新能源和综合能源管 理系统减碳排降费，实现绿色制造。 绿色智慧 引入绿色能源，实现绿色用能；引入能碳数字化管理， 实现 能碳智慧运营。 经济可靠 具有一定的投资、运营经济性；确保能源使用安全，保障有 效，实现能源使用的可追溯，可监控、可预测。 固废、污水资源系统、智能环境监测系统、 智能消防系统 环境监测管理系统 多能互补系统 新能源系统 零碳园区服务平台 能效及设备管理系统 能源交易系统 统一 规划 包括电力、天然气、太阳能、地热 能、城市热网 、水务一体化系统 等多种能源 协同供应 、多能互补的园区 综合能源方案 ， 从园区全流程能源供应、能源消耗、能量转 换出发，集成先进的能量转换设备和方案 、 实现能源供给侧与需求侧的精准匹配 \耦合 建立 园区 能源供给和需求的 能碳服务管理平台，运用云 平台、大数据分析、能源物 联网等新技术，建立从供能 端到用户端高效能碳管理服 务。 分布式光伏 、 智能微电网、集中储能、 地 /空气源热泵、 BIPV、光 热、储能一体 化 等 综合 能源 产业的 技术 对外、对内能源交易结算、绿能交易、碳交易 建立能源物联网， 对 能源设备及主要用 能进行 综合监控； 实现 对各 级 用能 单位 进行 数 字化 计量 ； 通过综合统计、分析各种能源信息， 提供 用能 决策依据 ， 实时调节和控制用能设备， 达到最优用能的目的 ；并节能优化技术 应用 ， 实现节能降耗。 对 电力、天然气、热网 、水资源等传统 能源进行智慧管控，实现传统能源的多层 级利用，包括余热回收利用，水循环利用 等技术 传统能源系统 零碳园区服务平台系统部署 能源集中管理 （第一阶段） 零碳园区服务平台 可闭环的全员能碳管理 （第二阶段） 通过零碳园区服务平台的建设，对企业用能进行 精细化分析和追踪 ，满足“国家双碳目标”的指标 要求，切实提高企业运营效率。 04 效果展示，全员参与 , 双碳完成情况 03 节能报告、节能措施建议、双碳预警 01 全域能耗布局，采集能耗数据 02 能耗分析， 能耗预测，能耗合理性分析 成果 追踪 节能 举措 能耗 数据 采集 节能 诊断 节能 管理循环 依托能源数字化、多能互补项目，从园区能源需求侧出发，结合园区能源供给侧，并 利用先进的感知技术 、 智能装备 、 大数据 、 移动互联 、 信息通信技术和能源管理技术 ， 对 客户贯穿 “ 云 -源 -网 -荷 -储 ” 全能源链 ， 含电 、 冷 、 热 、 气 、 水 等多种能源 、 输配 、 存储 、 利用的设备采集信息 监测和控制 ， 实现综合能源系统的运行优化 、 多能协同 、 网源协同 、 供用协同 ， 实 现最大限度的消纳清洁能源 、 提升整个系统的能源利用效率 ， 为园区多样化的 需求 提供 零碳、 安全 、 经济 、 清洁 、 高效 、 开放 、 共享等智慧化的综合能源服务系 统 。 零碳园区服务平台 多网融合 智慧互联 （第三阶段） 源 网 荷 、储 GIS/可视化 能源监测 能源档案 配网电能监测 配电档案 能源 监测 用户档案 多能协同优化 功率预测 运行检修 配网优化调度 用户画像 营销服务 运行检修 能效分析 运行检修 精准决策 虚拟电厂 /电力市场交易 /金融服务 储 大数据平台 （ 内部数据 /能源 、 业务 、 资产 、 结算 ）（ 外部数据 /政策 、 经济 、 气象 、 市场 ） 电力市场交易价值最大化 资产利用率价值最大化 综合能源利用率价值最大化 统计分析 方案评估 竞争决策 效率优化 移动应用 大屏可视化 设备 层 高发电量 高可靠性 安全 经济 高效率 便携 管 理 优 化 可视 化 数据 化 价值 化 交 易 切 定计划 PA R T 04 零碳园区规划方案 -系统（源） 提高能源自动化控制水平，建设智能电网， 建设能源调度、能效管理等子系统，运用能源智 慧调度算法，实现源、网、荷、储、用全环节综 合能源一体化管控调度。 能源采购 能源生产 能源输送与转换 能源使用 能源服务 园区级零碳综合能源管理平台 市政燃气 分布式光伏 市政供水 区域能源站 电网供电 市政热力 园区级监控、计量平台 二级单位能源管理 电、热、冷储能 智慧变电所、空压站 空调系统、锅炉、水 重点用能设备 园区、楼宇、厂房公用用能管控 管控热力 、 消防、循环水、污水利用、空压 能源存储 （充电桩 ） 节能管理 余能利用分布式光热 用能单位能源监控平台 应急供电 碳交易、碳指 标、电力市场 零碳园区规划方案 -系统（源） 零碳园区规划方案 -系统（源） 发电预测 负荷预测 优化模块 发电控制 负荷控制反馈 调度发电与负荷气象 、能源、政 策 数据输入 历史负荷与发 电数据 针对各类应 用场 景 机理模型与数理模型结合的人工智能优化算法 。 1、 各类工业园区 、 医院 、 大学 /校区 、 商业园区 、 偏远地区等 ； - 市电 蓄冷或热储能 锅炉 - 市电 新能源发电 冰蓄冷或热储能 锅炉 - 市电 新能源发电 电储能 - 市电 新能源发电 冰蓄冷或热储能 电储能 锅炉 - 市电 新能源发电 冰蓄冷或热储能 电储能 锅炉 燃气三联供 2、 适配与大电网各 种 连接 方 式 - 孤岛运行 、 并网 不 上 网 、 并 网且 上网 - 电网控制算法 ， 确 保 可以 孤 岛运 行 外部交易市场 辅助服务 /需求侧响应 虚拟电厂 模块 零碳园区规划方案 -系统（源） 针对于国内客户不同的能源配置，进行模块化组态，大幅降低部署时间，节约初始投入费用。 控制 管理应用软件 能源的可视化 、 监测 、 分析和报告 管 理 全厂控制系统 整个能源站和 变配电 的 控制系统 能源网络控 制 应 用 软 件 用于控制 、 监控和优化园区源 、 网 、 荷 、 储 的 能源运行软件 虚拟电厂运 行 应 用 软 件 联合若干 电 厂 /园区到虚 拟 电网的 集 中控制工 具 ， 参与电力市场 ， 进行 辅助服务 及 需求侧响应 优化应用软件 基于人工智能 ， 多能耦合优化协调 、 源网荷储优化策略 智慧能源云平台 能源管理和资产运维软件 智能盒子边缘计算 连接电力 交易市场 运行 优化 调度