一、背景

在全球能源轉型和"碳達峰、碳中和"目標的大背景下，企業微電網作為能源管理的新模式，正逐漸成為各行業提升能效、實現綠色低碳發展的重要途徑。特別是在水務行業，傳統的高能耗特性與日益嚴格的環保標準形成了鮮明對比，亟需通過技術創新實現減污降碳協同增效。本文將結合安科瑞電氣股份有限公司的AcrelEMS水務行業能效管理系統解決方案，探討企業微電網如何為水務行業帶來革命性的能效提升。

水務行業，尤其是污水處理領域，長期以來面臨著嚴峻的能源管理挑戰。根據行業數據，我國部分污水處理廠的電耗為0.26-0.41kWh/m³，明顯高于美國(0.20kWh/m³)、德國(0.32kWh/m³)和日本(0.26kWh/m³)的水平。這種高能耗狀態與當前國家推行的綠色低碳政策形成了強烈反差。

傳統水務行業存在四大痛點：

Ø一是節能降耗意識淡薄，碳中和認識不足；

Ø二是缺乏完整的能源計量體系，無法準確掌握碳排放組成；

Ø三是配用電系統分散獨立，無法統一管理；

Ø四是運維保障能力弱，難以應對未來更復雜的微電網需求。

三、企業微電網的解決方案

安科瑞AcrelEMS水務行業能效管理系統為企業微電網提供了全方位的解決方案。

該系統構建了從平臺到終端感知設備的"云-邊-端"智慧能源管理生態體系，具有以下核心優勢：

Ø全面的供配電監控

系統可對35kV至0.4kV配電涉及的變壓器、開關、無功補償柜等設備的電氣參數、狀態、溫度進行實時監測，及時發出故障報警信息。通過微機保護測控裝置、弧光保護裝置等，實現故障快速隔離和記錄，保障供水系統持續穩定運行。

Ø精細化的能耗計量體系

系統構建了"用能單位-次級用能單位-主要用能設備"三級計量架構，通過導軌式計量儀表實時采集用電數據，結合國家、行業標準，統計企業整體碳排放，為碳中和提供基礎數據支持。

Ø新能源集成管理

系統涵蓋分布式光伏發電、儲能系統、充電樁運營管理等，通過智能控制策略將分布式電源、儲能系統、可控負荷等聚合在一起，保證微電網安全、可靠、節約、高效運行。防孤島保護裝置、電能質量監測裝置等確保新能源并網安全。

Ø電能質量治理

針對污水處理廠中變頻器、直流屏、PLC等設備產生的諧波污染，系統提供有源濾波(APF)和有源無功補償(SVG)解決方案，實時監測治理裝置運行狀態，確保電能質量符合生產要求。

四、智慧能源管理平臺的核心價值

AcrelEMS智慧能源管理平臺是整套系統的"大腦"，具有以下核心功能：

Ø綜合監控與分析

平臺實現電力監控、環境監測、視頻監控等多系統融合，通過"五遙"功能(遙測、遙信、遙控、遙調、遙視)全面掌握供配電情況。同時提供能耗分析、能源流向展示、能耗強度統計等功能，為企業調整工藝參數、提高產量、降低能耗提供數據支持。

Ø生產管理與績效評估

平臺可對接PLC、DCS、SCADA等生產系統，展示主要產品和附屬產品產量、原料產品比、單產電耗等關鍵指標。通過制定各級考核對象績效指標，量化能效差距，推動企業內部能效提升。

Ø微電網能量優化

平臺具備削峰填谷、需量控制、有序充電、需求響應等協調控制功能。通過融合新能源消納、計劃曲線、防逆流等策略，優化光儲充協同運行，降低用能成本。

Ø預測與運維管理

基于海量數據和數值氣象預報，平臺可實現光伏功率短期和超短期預測，預測精度高達90%。同時提供設備檔案管理、運維派單、巡檢消缺等全流程運維支持，降低事故發生率。

五、典型案例與實施成效

天津市某污水處理廠三期工程是AcrelEMS系統的成功應用案例。該項目包括新建一座45萬噸/天的污水處理廠和700噸/天污泥處理廠，安科瑞提供了從10kV/0.4kV電力監控到能耗監測、電氣火災監控等全套解決方案。通過AcrelEMS平臺集成各子系統數據，實現了對整個污水廠供配用電情況的集中監控和統一管理，顯著減輕了維護工作量。

嘉定新城污水處理廠項目則展示了系統在已有設施改造中的價值。該廠經過多次提標改造后，存在各子系統孤立、運維難度大等問題。AcrelEMS-SW智慧水務能效管理系統將原有的電力監控、能耗監測、環境監測、光伏監測等系統融合，通過一套平臺實現全廠區用能情況的統一監視分析，提高了運維效率。

某省會水業集團項目更展示了系統在城市級水務管理中的應用潛力。該項目涉及整個城市的污水廠、水廠、泵站，通過將各廠區變電所數據統一上傳至水務能效平臺，實現了集中監控、統一管理，同時能夠分析水泵運行效率和廠區單耗，為全市水務系統的能效提升提供了數據支撐。

六、未來展望

隨著《污水處理綠色低碳標桿廠遴選工作的通知》等政策的推進，到2025年底前，我國將建成100座能源資源高效循環利用的污水處理綠色低碳標桿廠。企業微電網作為實現這一目標的關鍵技術路徑，其重要性將日益凸顯。

未來，隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的深度融合，企業微電網將向更加智能化、自適應化的方向發展。通過機器學習優化能源調度策略、預測性維護降低設備故障率、數字孿生技術實現虛擬仿真等功能，將進一步提升水務行業的能效管理水平。

水務行業作為城市基礎設施的重要組成部分，其綠色低碳轉型對實現"雙碳"目標具有重要意義。企業微電網通過整合傳統供配電系統與新興能源技術，構建安全、高效、低碳的能源管理體系，正引領水務行業走向更加可持續的未來。安科瑞AcrelEMS等解決方案的成功應用，為行業提供了可復制、可推廣的實踐經驗，將加速水務行業乃至更多工業領域的能源變革進程。