從 “雙碳目標” 到 “能碳雙控”，工業(yè)企業(yè)數(shù)字化管理中心的破局與實踐

一. 背 景

2025年3月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《工業(yè)企業(yè)和園區(qū)數(shù)字化能碳管理中心建設(shè)指南》（工信廳節(jié)〔2025〕13號）《指南》是對工業(yè)企業(yè)和園區(qū)開展數(shù)字化能碳管理中心建設(shè)的指導(dǎo)性文件，包括四部分內(nèi)容。

一是建設(shè)目標。通過數(shù)字化能碳管理中心的建設(shè)運行，實現(xiàn)對能耗和碳排放的精準化計量、精細化管控、智能化決策與可視化呈現(xiàn)，提升工業(yè)企業(yè)和園區(qū)節(jié)能降碳管理能力，支撐能源利用效率提升和碳排放降低，促進綠色低碳轉(zhuǎn)型。

二是業(yè)務(wù)功能。明確能碳管理中心具備能耗查詢、能源消費量和強度計算、能源消費分析與用能策略推薦、能效對標、能流分析、能效平衡與優(yōu)化、用能與碳排放預(yù)算管理、碳排放核算、產(chǎn)品碳足跡核算、供應(yīng)鏈碳管理、碳核查支撐、碳資產(chǎn)管理等功能。工業(yè)企業(yè)和園區(qū)可結(jié)合自身行業(yè)特點、實際需求等，確定開發(fā)建設(shè)的具體功能。

三是技術(shù)方案。為保障相關(guān)業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)，明確能碳管理中心的系統(tǒng)架構(gòu)包括基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)架構(gòu)、模型組件、業(yè)務(wù)應(yīng)用和互動展示六大板塊；對每項架構(gòu)的具體內(nèi)容做了說明。工業(yè)企業(yè)和園區(qū)應(yīng)根據(jù)節(jié)能降碳及信息系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)國家標準、行業(yè)標準和政策要求等，開展系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)并持續(xù)更新。

四是保障措施。依據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》《工業(yè)節(jié)能管理辦法》等相關(guān)規(guī)定，從組織機構(gòu)、管理制度、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全等方面提出工業(yè)企業(yè)和園區(qū)采取的具體措施，保障數(shù)字化能碳管理中心的高水平建設(shè)和高質(zhì)量運行。

二. 企業(yè)面臨的管理挑戰(zhàn)

2.1 多行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)分散，缺乏統(tǒng)一管理

行業(yè)數(shù)據(jù)特性差異大，工業(yè)生產(chǎn)流程復(fù)雜，建筑能耗數(shù)據(jù)分散，交通移動源排放難以追蹤

協(xié)議不兼容

不同行業(yè)數(shù)據(jù)采集頻率差異大

2.2 傳統(tǒng)管理模式難以滿足精細化、動態(tài)化需求

管理機制缺陷，靜態(tài)考核指標失效

決策手段落后，人工干預(yù)為主

響應(yīng)速度滯后

2.3 能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化壓力大，新能源消納能力不足

結(jié)構(gòu)性矛盾，高碳產(chǎn)業(yè)鎖定效應(yīng)

消納技術(shù)瓶頸，電網(wǎng)靈活性不足

區(qū)域差異顯著，東部負荷中心，西部資源富集區(qū)

三. 能碳管理思路

• 以能源管理為碳管理的基礎(chǔ)，精細化管控，建立能耗三級計量，建立能耗強度管理體系，進行能效對標及策略管理。

• 碳盤查以能源消耗排放為主，擴展統(tǒng)計直接和間接碳排放源，實施碳計劃管理，談追蹤，實施碳減排措施，提升企業(yè)和園區(qū)節(jié)能降碳能力。

3.1 節(jié)能降碳路徑 :

3.2 三級能源計量 :

可根據(jù)企業(yè)管理特點架構(gòu)能源三級計量。

3.3 各級能耗強度指標

根據(jù)企業(yè)管理架構(gòu)建設(shè)三級計量，接入成品產(chǎn)量/中間產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)核算各級單耗數(shù)據(jù)，即能源利用效率；

對于動力設(shè)備，核算制冷系統(tǒng)能效比、壓縮空氣比功率、氣電比，水泵效率等等能源轉(zhuǎn)換效率。

3.4 碳排邊界

3.5 碳排管理功能分析

• 碳盤查

計算模型：確定排放源和排放因子

數(shù)據(jù)采集：采集各排放源活動數(shù)據(jù)

盤查清冊：溫室氣體量化，生成盤查清冊

盤查報告：不確定性評估，生成碳盤查報告

• 碳計劃

配額測算：測算碳配額抵消及下年度碳配額

配額分解：制定碳排放指標分解計劃

配額考核：評定各考核對象指標達成率

• 碳追蹤

碳排分析：統(tǒng)計碳排放情況及碳排結(jié)構(gòu)

碳流圖：跟蹤能源在輸入、分配、消耗、生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的碳排放情況

異常管理：碳排放超標告警及提醒

• 碳交易

交易記錄：匯總碳交易記錄

交易決策：市場行情分析，為碳交易策略提供支撐

• 碳減排

節(jié)能分析：評估重點耗能設(shè)備能效，提供設(shè)備能效調(diào)優(yōu)建議

協(xié)調(diào)調(diào)度：充放電及需求側(cè)響應(yīng)策略，提高新能源消納

3.6 功能特點優(yōu)勢

• 數(shù)字化：從能源監(jiān)測轉(zhuǎn)變?yōu)樘急O(jiān)測，實現(xiàn)碳管理數(shù)字化

• 精細化：跟蹤碳排放全過程，實現(xiàn)碳管理精細化

• 標準化：適用不同行業(yè)及地區(qū)碳排放管理，實現(xiàn)碳管理標準化

• 專業(yè)化：通過專業(yè)機構(gòu)認證，實現(xiàn)碳管理專業(yè)化

四. 能碳管理平臺解決方案

為工商業(yè)企業(yè)、醫(yī)療公共服務(wù)、市政民生服務(wù)、基礎(chǔ)電信服務(wù)等行業(yè)提供更可靠、更安全、更智能、更節(jié)約的能碳服務(wù)。

4.1 平臺構(gòu)成

● 感知層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能儀表、充電樁、照明驅(qū)動器等。

● 網(wǎng)絡(luò)層：智能網(wǎng)關(guān)，采集感知層的數(shù)據(jù)，進行規(guī)約轉(zhuǎn)換及存儲之后將數(shù)據(jù)上傳至能碳管理云平臺。

● 數(shù)據(jù)層：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺

● 平臺層：提供Web頁面展示，APP、小程序等多種訪問方式

4.2 平臺功能架構(gòu)剖析圖

4.3 電力監(jiān)控及電能管理

通過在供配電的關(guān)鍵場所、關(guān)鍵設(shè)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(jié)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(fù)時間。

4.4 分布式光伏

逆變器直流側(cè)、交流側(cè)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(fēng)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；

4.5 工商業(yè)儲能

實時監(jiān)測：PCS和電池的運行狀態(tài)，包括運行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預(yù)定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度、壓力、流量；

故障告警：儲能電池充放電狀態(tài)、交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警、過溫、過載、漏電保護等；

遠程控制：PCS啟動、停止、功率設(shè)定、裝置運行參數(shù)設(shè)定；

4.6 智能照明

智能照明控制系統(tǒng)可實現(xiàn)照明設(shè)備運行控制的智能化，有效提高照明系統(tǒng)科學(xué)管理水平，節(jié)省運營成本。通過定時開關(guān)和可調(diào)光技術(shù)，可以有效地避免無效照明，從而精確的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；通過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?qū)崿F(xiàn)調(diào)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(yīng)控制。

4.7 能源管理

能耗監(jiān)測系統(tǒng)嚴格按照導(dǎo)則要求開發(fā)，符合導(dǎo)則要求的各項技術(shù)要求，通過能源計量體系的建設(shè)，實現(xiàn)如下效果：

滿足政府對大型公建、重點用能單位能耗監(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(diào)、空壓機等高耗能設(shè)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；

4.8 碳減排技術(shù)

4.9 設(shè)備能效算法模型

• 制冷系統(tǒng)主要能效指標

能效比SCOP用來衡量制冷機房的實際運行水平。

能源站運行能效比(SCOP)、冷凍輸配系數(shù)等等

• 泵類主要能效指標：泵效率和噸水電耗

監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，計算負荷的變化，調(diào)整水泵輸出功率，

使系統(tǒng)自動高效運行。

• 空壓機系統(tǒng)主要能效指標

比功率：衡量空壓機能效標準的數(shù)值，空壓機組的輸入功率與實際容積流量之比值，單位為【kW/（m3/min）】。還有氣電比等

五. 系統(tǒng)平臺主要功能分解

5.1 能耗分析

區(qū)域能源管理

全域能源數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測：區(qū)域多類型能源接入?yún)R總、區(qū)域能源消耗總量統(tǒng)計與趨勢、重點企業(yè)能源消耗排名及橫向?qū)Ρ取?/p>

區(qū)域重點企業(yè)能源精細化管理：用能趨勢及同環(huán)比分析、企業(yè)能效指標診斷及分析、重點用能設(shè)備能效分析及節(jié)能建議

能源數(shù)據(jù)分析

能耗看板，趨勢分析，用能概況，分項用能

5.2 能源消費量和強度計算

能耗消耗量

依據(jù)《綜合能耗計算通則》（GB/T 2589）等國家標準，計算一個時間周期內(nèi)，工業(yè)企業(yè)和園區(qū)的能源消費量，按照不同能源種類和計算標準煤等分別展示

能耗強度分析

產(chǎn)品單耗：手工錄入或?qū)覧RP、MES等系統(tǒng)，從企業(yè)、車間、產(chǎn)線、班組、設(shè)備等維度的單位產(chǎn)品能耗/單位產(chǎn)值能耗進行統(tǒng)計分析

5.3 能源消費分析與用能策略推薦

能源規(guī)劃

基于負荷信息、設(shè)備信息、市場信息、地理信息等內(nèi)容進行優(yōu)化配置，提供經(jīng)濟優(yōu)的容量配置方案。

能源費用分析

根據(jù)項目設(shè)置的容量單價，需量單價，結(jié)合項目總?cè)萘浚畲笮枇浚瑥?fù)費率，計算用容量計費劃算，還是需量計費劃算

5.4 能效對標

單耗對標

按國家、地方、行業(yè)和自身較優(yōu)時標準指標對標，發(fā)現(xiàn)差距，發(fā)現(xiàn)問題，由此指引管理者找出優(yōu)化方向

設(shè)備能效對標

當(dāng)日中央空調(diào)系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)和水泵組系統(tǒng)瞬時能效數(shù)據(jù)與累積能效數(shù)據(jù)，并與設(shè)定的國家、地方、行業(yè)能效指標對標

5.5 能流分析

能源流向圖

以桑基圖的方式繪制能源流向圖，對公司、車間、設(shè)備等全過程進行計算和分析

能源損耗

以樹狀圖的方式展示能源流向，并可計算線路損耗，幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)能源浪費

5.6 能效平衡與優(yōu)化

多目標優(yōu)化調(diào)度

基于能耗優(yōu)、成本低和碳排放較少的經(jīng)濟優(yōu)化調(diào)度；

考慮電網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運行調(diào)度策略；

需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)互動策略。

5.7 碳排放分析與碳資產(chǎn)管理

區(qū)域碳排放監(jiān)測

*了解區(qū)域整體碳排情況：區(qū)域碳排放總量統(tǒng)計與趨勢、區(qū)域碳中和進度跟蹤

重點企業(yè)碳排追蹤與異常預(yù)警；

*獨立展示區(qū)域重點企業(yè)核心碳排放數(shù)據(jù)：碳排放強度、碳排放結(jié)構(gòu)、碳排放指標完成追蹤

區(qū)域碳減排監(jiān)測

• 聚合區(qū)域內(nèi)多類型資源：

區(qū)域風(fēng)、光、儲、充裝機站點信息、區(qū)域減排總量、社會效益和經(jīng)濟效益統(tǒng)計

• 跨地區(qū)能源互聯(lián)，分層協(xié)同控制：

動態(tài)預(yù)測區(qū)域重點企業(yè)能源供需，優(yōu)化能源生產(chǎn)與分配策略，提升新能源消納能力

區(qū)域-企業(yè)多級調(diào)控，逐級分解任務(wù)，企業(yè)執(zhí)行精細化調(diào)控

碳排管理界面展示：

5.8 關(guān)鍵技術(shù)

碳減排技術(shù)

• “源網(wǎng)荷儲"等全量運行數(shù)據(jù)，存儲展示、狀態(tài)檢測、運行告警。

• 直觀展示電量、碳排、成本、設(shè)備運行等各類數(shù)據(jù)。

• 實時呈現(xiàn)能源流向和設(shè)備安全情況。

AI驅(qū)動預(yù)測

• 多源數(shù)據(jù)整合:基于氣象數(shù)據(jù)、歷史運行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)全面了解電力系統(tǒng)的運行狀況。

• 高精度預(yù)測模型:機器學(xué)習(xí)算法能夠自動學(xué)習(xí)并適應(yīng)不同條件下的變化趨勢，確保預(yù)測結(jié)果的準確性。

• 多時間尺度預(yù)測:

超短期預(yù)測：適用于日內(nèi)調(diào)度計劃的制定。

短期預(yù)測：適用于日常調(diào)度計劃的制定。

中期預(yù)測：有助于中長期的發(fā)電計劃安排。

冷負荷預(yù)測

• 在能源管理領(lǐng)域，精確預(yù)測系統(tǒng)的冷熱負荷是優(yōu)化能源消耗和提高能效的關(guān)鍵。在冷熱負荷預(yù)測任務(wù)中，通過構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)復(fù)雜的模式和趨勢。這些網(wǎng)絡(luò)能夠綜合考慮天氣條件、建筑特性、使用習(xí)慣等多種因素，實現(xiàn)對未來負荷的準確預(yù)估。

• 平臺實時監(jiān)測室外溫濕度情況，建立數(shù)學(xué)模型，預(yù)測未來冷負荷情況，及時調(diào)整系統(tǒng)運行設(shè)定參數(shù)，使系統(tǒng)制冷量符合實際變化需求。

關(guān)聯(lián)性分析:

熵權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)分析法。這一方法首先利用熵權(quán)法客觀地確定各指標權(quán)重，然后運用灰色關(guān)聯(lián)分析探究各指標與決策目標之間的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小對方案進行排序，實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的有效評價和決策，再有針對性地進行調(diào)整和優(yōu)化

設(shè)備調(diào)優(yōu)

群智能算法是受到自然現(xiàn)象的啟發(fā)，鯨魚優(yōu)化算法模擬了座頭鯨時采用的一種特殊技巧。算法的核心在于模擬鯨魚捕食的三個階段：包圍獵物、泡泡網(wǎng)攻擊以及搜尋獵物。在算法實現(xiàn)中，每個鯨魚個體代表一個可能的解，而較優(yōu)解則相當(dāng)于被追捕的小魚。算法通過迭代過程不斷更新這些“鯨魚"的位置，以期逐漸逼近問題的較優(yōu)解。

5.9 安科瑞能碳管理平臺亮點

六. xx集團能碳管理項目案例

6.1 企業(yè)痛點:  集團下的多個分子公司分布全國各地，能源消耗和碳排放數(shù)據(jù)分散，總部缺乏工具和統(tǒng)計手段，無法對集團能源和碳排放做全局監(jiān)控和精細化管理

6.2 項目效果 :  

• 量化各分子公司能碳績效: 實現(xiàn)分子公司能源和碳排放績效評定，為KPI考核提供數(shù)據(jù)支持。

• 全局掌握能碳數(shù)據(jù): 提供各類能源消耗量及碳排放數(shù)據(jù)，了解整個集團能源消耗和碳排放的詳細分布情況。

• 提升經(jīng)濟環(huán)境價值和社會效益:  降低集團綜合用能成本、推動集團碳強度下降、 提升集團決策科學(xué)性，增強公眾低碳意識。