“雙碳”目標下的數字化解決方案

■文/呂新杰 姜崢超

隨著世界各國相繼公布碳中和時間表和路線圖，全球綠色低碳化轉型的大幕徐徐拉開，碳中和被各經濟體納入主要執行目標。作為綠色低碳生態產業鏈的一環，清潔能源科技企業將通過結構化創新助力我國達成碳中和目標。

中國在2020年向全世界宣布：力爭2030年前碳排放達到峰值，2060年前實現碳中和。研究數據顯示，目前，我國每年二氧化碳排放總量約100億噸。其中，能源利用產生的二氧化碳約占80%，電力部門排放約占40%，生態系統碳匯為7 億～12億噸，以森林碳匯為主。到2030年碳達峰之前，我國每年二氧化碳排放還將有10億～20 億噸增量。到2050年，碳匯、碳捕集與封存（CCS）合計將每年減碳15億～20億噸。這意味著我國二氧化碳現有量即是未來40年要減少的數量，能源電力行業低碳提速責無旁貸。

致力于數字化低碳發展事業的平衡機器科技有限公司（以下簡稱“平衡機器”）于2021年正式發布城市低碳生態管理平臺產品“NeutraC”與綜合能源管理平臺產品“Smartrams”，旨在從橫向區域管理維度和縱向產業支持維度全面提出碳中和解決方案。

量化碳中和，助力綠色低碳轉型

“碳達峰”“碳中和”的概念已不陌生，然而，在真正落實碳中和的過程中仍有許多核心問題亟待解決。對此，城市低碳生態管理平臺從量化標準、實現路徑、低碳管理的普遍性需求等3 個方面進行了綜合考量與研發設計，為城市、園區、綠色能源企業的低碳生態管理提供了可靠的技術條件與數據支撐，引導碳中和目標的規劃、制定與實施。

城市低碳生態管理平臺基于ISO 14064 標準，結合云計算、大數據、機器學習、遙感分析等技術，全面量化邊界組織區域內的碳排放指數，為碳中和目標的決策管理者提供數字化低碳生態管理閉環服務，并幫助城市、園區、能源企業打造全生命周期的碳中和解決方案，助力實現城市低碳、生態文明、綠色能源供應等目標，實現對碳排放和碳匯的全面精準管理，最終促進目標區域與企業的綠色低碳化轉型。該平臺主要由低碳綜合模型、低碳精準管理、低碳指標展示和碳資產管理四大模塊組成，分別對應決策管理、數據監測分析、可視化指標控制和優化碳資產等不同功能，充分滿足碳中和建設需求并解決行業痛點。

●低碳綜合模型

在碳中和目標推進管理的過程中，決策者需要清晰地了解管轄區域或企業的綜合情況與碳中和目標演進趨勢。低碳綜合模型是NeutraC的決策模塊，它以構建可持續發展目標評估指標體系為前提，將碳中和目標分解成碳排放和碳吸收兩大量化體系，從行業與生態方面六大類碳指標出發，涵蓋上百項碳因子進行建模分析，實現對碳達峰、碳中和目標的時間預測和成本分析，輔助低碳管理決策，并促進碳源與碳匯平衡。

●低碳精準管理

進行智能化的場景分析與預測是管理者推進低碳管理的重要需求。低碳精準管理作為NeutraC 的管理模塊，主要為管理者提供浸入式的低碳管理工具。該模塊基于低碳管理場景分為九大智能應用，其運作原理包括對碳排放核心要素進行分析預測，開展基于衛星遙感的生態演進分析，以及實現智能物聯預測和區域環境監控等。例如，利用衛星遙感技術可以開展植被演進分析、水域演進分析與產業熱點分析，對碳源碳匯進行宏觀把控。采用智能物聯網與預測模型，搭建水質監測預警、空氣質量管理和極端天氣預測等模塊可以進行區域環境監測等，為管理者提供智能化的低碳管理工具。

●低碳指標展示

低碳生態管理是通過一系列精密而復雜的建模運算完成的，指標的可視化展示與演繹能夠讓決策者快速理解這一套管理系統的運算成果。可視化模塊從決策者視角呈現出低碳發展態勢，從城市、環境、產業、交通等維度直觀展示了當前狀態，實時展示可持續發展各領域的關鍵指標，實行達標控制，輔助政府管理與決策。

●碳資產管理

碳資產在未來市場中將成為與貨幣、能源、貴金屬等同樣重要的資產之一，企業用戶應盡早布局碳資產與碳交易規劃。碳資產管理作為NeutraC 的市場交易策略優化模塊，主要幫助碳排放交易主體以最優化的成本控制碳排放額度,完成履約，實現交易主體購入或售出碳資產價值最優化。NeutraC 能夠協助控排企業順利完成碳排放報告、碳排放核查工作。同時，對碳排放配額和碳交易的實物和期貨市場提供交易輔助策略，實現低成本履約與配額碳資產增值。

未來，隨著碳達峰、碳中和目標的進一步深化推進，面對廣泛的碳治理需求，把能源管理延伸至低碳生態建設，利用智能化管理解決方案推動低碳化和數字化轉型，將成為促成人與自然和諧共生、構建高質量現代化經濟體系的重要力量。

云端“風光功率預測”模式，助力虛擬電廠運營

全球能源行業正進入向更綠色、更低碳的清潔能源產業加速轉型的電氣化時代。數字化技術的運用和業務模式的創新推動分布式能源的廣泛應用，不斷提升可持續能源在用能結構中的比例，減少行業碳排放，實現人類社會與自然的和諧相處，成為能源科技企業的重要使命。平衡機器作為一家清潔能源科技解決方案提供商，除了提出城市低碳生態管理平臺之外，還發布了其在分布式能源商業型虛擬電廠應用方面取得的關鍵性成果——綜合能源管理平臺“Smartrams”，這是一款為虛擬電廠運營賦能的數字能源科技產品。

Smartrams 將為新能源產業提供端到端的服務和保障，提升新能源功率預測精度，幫助分布式電源參與能源交易，提高資產利用率，并通過提供功率預測、交易決策、需求側響應等精準的數據服務，建立分布式能源數據倉庫，為提升虛擬電廠運行效率提供強有力的技術支撐，實現供給側與需求側的平衡。以其中的核心功能“風光功率預測”為例，這套非侵入式新能源電站功率預測系統能夠通過虛擬氣象站技術實現100%云端部署，僅需一個坐標（場站經度、緯度信息）和6個月以上歷史實測數據，云端下單14 天后即可在云端實時查看整個場站的功率預測數據，預測時間跨度可從未來4 小時超短期、次日0 ～72 小時中短期到最長7 天（168小時）。相對于傳統站端部署，云端部署可以彌補傳統本地部署方式中地形和機組模型單一的不足，提高預測精度，同時大幅縮短項目周期，降低場站端運維成本，達到能源企業綠色、節能的低碳運營目標。隨著數據樣本的增加與云計算能力的提升，今后，云端訂單將能夠像現在的“次日達”一樣，訂單支付后，第二天就可使用功率預測服務。

把能源管理延伸至低碳生態建設，利用智能化管理解決方案推動低碳化和數字化轉型，將成為促成人與自然和諧共生、構建高質量現代化經濟體系的重要力量。

能源數字化進程提速，虛擬電廠助力碳中和

碳中和是全人類的共同目標，大力發展清潔能源，通過減碳來達成全球控溫目標已成為全球共識。從全球范圍來看，歐美發達國家市場在清潔能源數字化商業應用方面實踐起步較早。例如，虛擬電廠技術在歐洲、北美洲和大洋洲已有大量成熟應用，其中不乏成功的行業案例和前瞻性的產學研聯合項目。中國當前的虛擬電廠項目仍以電網企業牽頭進行的電力需求響應或發電側試點為主流，隨著電力市場機制的進一步完善，未來幾年，虛擬電廠領域涌現的優質企業和創新業務模式將引導分布式能源的技術革新與商業形態創新，為進一步推動清潔能源產業發展、普及更低碳健康的產業運營模式帶來契機。

虛擬電廠的構成較為復雜，必須通過數據采集、數據存儲與分析、云計算及大數據等數字化底層技術，同時運用先進的信息通信技術與軟件系統實現能源數字化，并將分散且規模小、種類繁多的分布式能源聚合起來，提高綜合能效水平并參與市場交易，最終幫助用戶轉變單一角色，引導市場機制進一步創新，促進新能源消納，實現平價上網和全社會能效提高，從而支撐能源系統向低碳高效方向轉型，促進新能源產業結構重塑，助力全社會向碳中和目標良性發展。

致力于清潔能源科技可持續創新研究的平衡機器基于這一領先的商業型虛擬電廠概念，深入理解新能源企業需求，在經過兩年多的研發攻關后，開發了適用于當前電力市場環境的分布式能源管理系統，目標是在全球能源結構轉型的大趨勢下，探索清潔能源的產業和商業應用場景，為發電企業和用能單元提供一攬子數字化解決方案。未來，隨著研發投入與項目開發的逐漸深入，平衡機器將持續專注能源數字化科技創新，助力能源企業建設更高效、更清潔、更經濟的現代能源體系，提高能源系統的安全性、經濟性和可持續性，推動能源結構向低碳化、清潔化以及終端能源電氣化方向發展，為全球向零碳經濟轉型貢獻更大力量。