—2022/04

“双碳”目标下的园区智慧能源

厦门HUB智慧能源项目分享

—

厦门Hub智慧能源项目-背景

—

为实现碳中和目标，中国制订了一系列的发展规划

January 7, 2023 Slide 3

非化石能源占比

15.3%

2020

新能源汽车占比20%

风电光伏装机10亿

KW

2025

二氧化碳排放达峰值

ABB自身运营碳中和

2030

公共用车全面电动化

风电光伏装机20亿

KW

2035

非化石能源占比50%

交通电气化率74%

2050

实现碳中和

2060

—

能源发电与碳排放

January 7, 2023 Slide 4

火电：1度电≈960g CO2

石油：1度电≈778g CO2

天然气：1度电≈443g CO2

深圳能源构成

核能：1度电≈66g CO2

可再生能源（风电、水电、太阳能、地热能）

火电一直是支撑电力工业的主力电源，其中煤电占比最大。 1度电≈9～38 g CO2

—

如何实现碳达峰/碳中和

January 7, 2023 Slide 5

能源结构变化

- 为了实现“30·60”的⽬

标，中国化⽯能源消费

将会陆续达峰，并逐渐

下降

- 煤炭消费将会在2025

年左右达峰，⽯油和天

然⽓预计分别在2030

年和2035年左右达峰。

- ⾮化⽯能源消费⽐重将

会持续提⾼，到2060

年，⾮化⽯能源消费⽐

重将达到80%以上。

能源转型之路

—

浙江 广东 福建 陕西 北京 上海 山东 河北 安徽 四川 重庆 新疆 江苏 天津 黑龙

江

湖南 海南 河南 湖北 辽宁 贵州 云南 广西 江西 山西 内蒙

古

吉林 甘肃 青海 宁夏 西藏

15.2 13 15.8 9.8 25 23 10.8 7.2 9.6 8.6 11.4 8.2 18.6 15 5.4 9.2 8.2 8.2 10.2 8.4 6.8 7.6 6.8 8.8 7.8 10.2 10.6 5.4 7.2 8 7.2

2021能耗双控各省情况

能耗“双控”

* Energy Intensity ：能耗强度，一般指单位GDP的能耗

** Total energy consumption：能源消费总量

人均GDP

能耗强度

能耗总量

能耗双控主要指能耗总量和强度双控。党的十八届五中全会上，提出了实行能源消耗总量和强度“双控”行动。

- 对比“十二五”、“十三五”和“十四五”的能耗双控指标，“十二五”要求单位GDP能耗降低16%，“十三五”要求单位GDP能耗降低15%，“十四五”要求单位GDP能耗降低13.5%。

- 从年度来看，2021年政府工作报告要求，单位GDP能耗降低3%左右，之前的2017年要求是单位GDP能耗下降3.4%以上，2018年是3%以上，2019年是3%左右。

Level 1 warning

Level 2 warning

Level 3 warning

“鼓励发展和使用可再生能源，企业当年利用太阳能光伏发电、太阳能热水等可再生

能源产生的用能量不计入当年企业用能总量，不受当年用能总量指标限制”

——内蒙古《能耗“双控”预算管理实施方案》，2021年2月8日

“对于超额完成激励性可再生能源电力消纳责任权重的地区，超出最低可再生能源电

力消纳责任权重的消纳量不纳入该地区年度能耗双控考核。”

——国家发改委《完善能源消费强度和总量双控制度方案》，2021年9月11日

PERGDP： : kUSD

—

政策调整

January 7, 2023 Slide 7

稳妥有序实现“双碳”目标

—

电力系统变革

January 7, 2023 Slide

8

电⽹领域转型路径

为实现

“30·60”⽬标，需

要推动电⽹的进⼀步优化，

构建新⼀代电⼒系统，以

适应更⾼⽐例可再⽣能源

的接⼊，电⽹形态将更加

多元，⼤电⽹、微电⽹、

分布式电⽹有机互补，新

能源⼀体化开发外送、源

⽹荷储⼀体化就近利⽤等

模式将成为未来发展重点。

电网转型之路

传统电力系统 新一代电力系统 +

集中式发电

Centralized

分布式发电

Distributed

—

新能源建设推动城市配电网结构的变革

以新能源为主体新型电力系统的构建

January 7, 2023 Slide 9

发电厂

储能

110 kV

20 kV

配电环网

重工业负荷

配电线路

10 kV 110 kV

分布式发电

上级电网

分布式光伏

分布式光

伏

微网1 微网2

馈线自动化

保护设备

微网控制

微网n

局域网

能源调度中心

源随荷动→源荷互动

—

以园区为主要场景的分布式能源建设

—

“两新”电力系统下园区用户面临的挑战

January 7, 2023 Slide 11

关键挑战

君生我不用，我用君未生

用能安全：新能源接入后，怎么应对其波

动性以及对电网的影响？

新能源消纳：新能源大量接入后，如何解

决由此带来的供需不同步不匹配问题?

运维管理：新能源接入后，园区用户怎

么管理新的电力系统？

—

0.25

0.82

0.95

0.88 0.82

1.26

0.21

0.61

0.71

0.61 0.62

0.85

抽水蓄能 铅蓄电池 全钒液流电池 钠硫电池 磷酸铁锂电池 三元锂电池

各种储能的成本

CNY/kWh

大规模储能面临尖锐的商业变现挑战

—

—

厦门Hub智慧能源项目-概况

—

厦门HUB综合能源升级项目

January 7, 2023 Slide 15

基本信息

ABB厦门工业中心是ABB全球最大、最先进的制造基地之一，占地面积达

42.5万平方米，年用电量约2500万度。

为了在2030年前实现自身运营碳中和的可持续发展战略，计划在ABB厦

门工业中心进行综合能源升级改造，打造零碳工厂典范。

负荷需求

– 园区年用电2000-3000万kW左右，近期主要为工厂、办公楼、照明、

水泵、空调等园区正常生产负荷为主；

– 远期主要为园区新增工厂设备负荷、充电设施增长负荷等。

基本信息

—

厦门HUB综合能源升级项目

Project Layout

January 7, 2023 Slide 16

—

ABB厦门工业中心是ABB全球最大、最先进的制造基地之一，占地面积达42.5万平方米，年用电量约2500万度。为了在2030年前实现自身运营碳中和

的可持续发展战略，计划在ABB厦门工业中心进行综合能源升级改造，打造零碳工厂典范。

负荷需求

– 园区年用电2000-3000万kW左右，近期主要为工厂、办公楼、照明、水泵、空调等园区正常生产负荷为主；

– 远期主要为园区新增工厂设备负荷、充电设施增长负荷等。

技术路线

– 光伏+储能+智慧能源柔性调控系统。

– 设计采用单晶硅光伏组件，在ABB工业园区自有资产建设25MW 分布式光伏发电项目，项目采用总体规划，分期建设，其中一期规模13MW 光伏

系统。

– 按照“自发自用、余电上网”的原则进行设计，并网方式采用10kV 高压并网。

业务模式

– 合同能源管理模式

项目原则

– 厦门HUB综合能源升级项目中涉及的主要配电设备包括中压开关柜、低压开关柜、变压器、EcoFlex电气小屋及充电桩均需采购ABB产品。

– 项目需采用ABB 智慧能源管理系统（ZEE600），ABB EAM能源及资产健康管理系统。

厦门HUB综合能源升级项目

January 7, 2023 Slide 17

项目规划

—

厦门HUB智慧园区升级项目

整体建设规划

低风险

中风险

较高风险

放弃 是指虽为低风险区域，

但在一期建设中较为零散，

放在二期统一建设。

针对园区车间属性，对屋顶等

建设区域进行风险分级，中低

风险区域优先建设，其中：

—

低风险 中风险 较高风险 高风险（不建议安装）

各厂房屋面

LP（总屋面面积约：49400平

方米）

夹层办公区及L型收料区 √ 4,400

北侧成品仓及包装区 √ 1,750 √ 8,550

西侧收料区及备料区 √ 2,400 √ 3,500

自动化仓库（西侧） √ 1,400

自动化仓库（东侧） √ 1,750

研发中心 √ 1,300

CUB/泵房/数据中心 √ 1,700

生产车间 √ 24,350

MV3410（总屋面面积约：

48000平方米）

成品仓及出货区 √ 9,000

进料区及备料仓 √ 7,700

生产车间 √ 27,000

TC实验区 √ 4,300

MV3405（总屋面面积约：

17600平方米）

办公区顶部 √ 440

南侧进料区 √ 2,400

西侧出货区及加工区 √ 7,310

立体仓及生产车间 √ 7,450

MC（总屋面面积约：14000平

方米） 生产车间 √ 7,000

ITS（总屋面面积约：14000平

方米）

平台办公区 √ 1,000

机房区 √ 660

生产及仓库区 √ 11,140

厂区外围

低压区 现有停车棚 √ 720

待建停车棚 √ 6,100

低压扩展用地 √ 11,000

中压区 待建停车棚 √ 5,000

高压区 待建停车棚 √ 2,500

小计 55,070 19,360 76,940 10,450

生产影响

漏水程度 低 中 高

局部偶尔滴水 √

大面积滴水 √

局部持续流水 √

– 一期执行低风险及中风险区域（部分零散面积

除外），约69000㎡，预计可敷设6.5MWp

– 二期执行较高风险区域，约80000㎡，预计可

敷设8MWp

厦门HUB综合能源升级项目

整体建设规划

—

厦门HUB智慧园区升级项目

January 7, 2023 Slide 20

技术架构

储能系统

600kW/1.2MWh

电网 屋顶光伏

充电桩 慢充

Ehouse 制冷

Ehouse 照明

充电桩 快充

ABB 智慧能源管理系统

(ZEE600)

能源侧系统层云端

ABB EAM

厦门HUB智慧园区升级项目

序号

规划

一期 二期

屋顶光伏 12.3 MWp 8MWp

电池储能系统（直流微电网)

600kW/1.2MWh 1MW/2MWh

充电桩 2*60kW+4*7kW 2*60kW+10*7kW

年发电量 13000,000 kWh 8,850,000 kWh

年碳减排 14000 t 8800 t

—

火炬新源初设方案

January 7, 2023 Slide 21

第一版日期： 2021年10月

ABB 工业中心厂房光伏容量分布

序号 区域 组件数量 容量(MW)

1 LP厂房 9940 5.3676

2 3410厂房 10440 5.6376

3 停车场 4013 2.1670

总容量 13.1722

—

AC

Xiamen Hub Project

January 7, 2023 Slide 22

Scheme

110kV

10kV

110kV

Solar 6MW

New Extension

~

=

~

=

~

=

~

=

AC/DC

Convertor

400V AC

MV factory

New Extension

3150KVA

AC 10kV/0.4kV

~

=

~

=

~

=

~

=

400V AC

LV factory

Solar 6MW

3150KVA

AC 10kV/0.4kV

500kW AC0.4kV/DC750V

50kW

DC750V/DC240V

变流器

±375V DC

Lighting AC

=

=

=

= =

=

~

=

DC MicroGrid

EcoFlex

=

=

Battery Storage

200kW/400kWh

1250KVA

AC 10kV/0.4kV

Solar 300kW

变流器

400V AC

Lighting

AC MicroGrid

EcoFlex

Battery Storage

400kW /800kWh

1250KVA

AC 10kV/0.4kV

~

=

~

=

3150KVA

AC 10kV/0.4kV

3150KVA

AC 10kV/0.4kV

AC/DC

Convertor

中压6号门

低压工厂

5G

光储充交直流微电网

—

- Integral energy manage for the existing and new equipment.

- Sample energy demand scenario

- Only monitoring, lack of analysis and optimization means.

- How the electricity charging：

Actual electricity charge + Actual maximum demand tariff

厦门HUB智慧园区升级项目

Peak: 8：30-11：30，14：30-17：30，19：00-21：00;

Flat: 7：00-8：30，11：30-14：30，17：30-19：00，21：00-23：00;

Valley: 23：00-Next day7：00。

January 7, 2023 Slide 23

Today: Only Monitoring Future: Real-time Optimization

智慧能源调控系统

MicroSCADA for HV-MV PMCS for LV TongFang for lighting &

HVAC

Silo’s and Duplication

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Time-of-use price(CNY/kWh)

– Peak: 0.81

– Flat: 0.54

– Valley:0.27

Existing systems New equipment

Integral Energy

Management

Platform

PMCS

TongFang

Join

+ Solar

Energy Demand

0 6 12 18 24

Reduced demand

through solar

Initial + Electrification

Energy

Optimization

Optimized

Increased demand

through electrification LV Factory T1

—

厦门HUB综合能源升级项目

January 7, 2023 Slide 24

项目涉及的ABB产品

项目涉及的ABB产品及系统

– 厦门HUB综合能源升级项目中涉及的主要配电设备包括

中压开关柜、低压开关柜、变压器、EcoFlex电气小屋及

充电桩均需采购ABB产品（详单见右侧清单）。

– 项目需采用ABB 智慧能源管理系统（ZEE600），云端能

源管理系统ABB EDCS、配电设备资产健康管理系统ABB

MRC。

– 涉及的ABB产品和系统总价值约10500kCNY（含外购储能

电池组费用）。详细精确报价将在详设完成后给出。其

中：

▪ 光伏配电设备暂时按组串式逆变器输入考虑，且每台组

串式逆变器功率暂定80kW；

▪ 变压器暂按国产干变方案考虑；

▪ 储能逆变器暂按科华500kW（不带隔离型）产品考虑；

▪ 报价仅包含eHouse产品本体，不含进出eHouse电缆及现

场土建基础、操作平台等。

项目中涉及的ABB产品和系统

No. Item Description Qty.

1 110kV 变电站改造 新增ZS1 中压开关柜（含改造费用） 2

2 低压工厂光伏项目集装箱方案

集装箱 (12.192L x 2.438W x 3.3H) 1

PrimeGear ZX0 4

2500kVA 干式变压器 2

4000A MNS3.0 低压开关柜 2

3*630A MNS3.0 低压开关柜 4

低压配电箱（1*630A+4*160A） 12

3 中压工厂光伏项目集装箱方案

集装箱 (8L x 2.438W x 3.3H) 1

PrimeGear ZX0 2

2500kVA 干式变压器 1

4000A MNS3.0 低压开关柜 1

3*630A MNS3.0 低压开关柜 2

低压配电箱（1*630A+4*160A） 6

4 电池储能系统

eHouse (15L x 2.438W x 3.3H) 1

PrimeGear ZX0 2

1250kVA 干式变压器 1

500kW 储能逆变器 （不带隔离型 ）; 1

DC-DC 50kW 直流变换器 2

DC-DC250kW 直流变换器 2

1MWH 电池组 1

eHouse屋顶太阳能板 1

储能汇流柜 1

120kW 充电桩 2

800A MNS3.0 低压开关柜 1

(2*500A+3*100A+1*50A) MNS3.0 低压开关柜 1

5 智慧能源管理系统 软件平台+电脑、交换机等硬件 1

—

厦门Hub智慧能源项目-特色

服务主业的低碳

—

ABB 绿色园区智慧能源的三大价值特色

可复制的示范

服务主业的低碳

可复制的示范

面向未来的“碳”路

—

特色一：服务主业的低碳

❑ 确保能源安全

❑ 实现经济收益

❑ 优化用户体验

❑ 提升企业形象

—

服务主业的低碳

January 7, 2023 Slide 28 1) 此为仿真预估值

能源安全_多电源支撑实现能源自主可控

—

服务主业的低碳

能源安全_多策略柔性调控实现电网安全和供需动态平衡

智慧能源管理平台

负载预估 经济运行策略 电网稳定 优化前

核心思想：

通过全过程全场景调配调优，提升新能源就地消纳比例，达到如下目的：

• 减少对电网冲击

• 减少上网损耗

• 实现供需动态平衡

• 提高清洁能源利用率，减少碳排放

• 提升光伏投资经济效益

系统建模

储能调节 优化后 电网点功率

0 6 12 18 24

用

电

放

电

办公用电

水冷空调

系统

—

服务主业的低碳

January 7, 2023 Slide 30

能源安全_全面的数字化方案为资产健康保驾护航

能耗管理

整体资产健康管理

地理信息

监控大厅

移动运维

手持端

电力监控

资产健康管理系统

电

力

/

电

气

设

备

1#配电室

本

地

控

制

中

心

ABB设备/第三方设备

其他设备

资产健康管理系统

35kV AIS 10kV AIS 400V LVS

电

力

/

电

气

设

备

N#配电室

本

地

控

制

中

心

ABB设备/第三方设备

运

维

团

队

区

域

共

享

综合调度

智慧能源管理

智慧能源理平台

35kV AIS 10kV AIS 400V LVS 充电桩 充电桩 其他设备

—

特色一：服务主业的低碳

❑ 确保能源安全

❑ 实现经济收益

❑ 优化用户体验

❑ 提升企业形象

—

服务主业的低碳

January 7, 2023 Slide 32

- 商业模式：采用合同能源管理，所有投资均由综合能源公司负责

- 业主从新能源发电中获取10%~20%收益.

实现经济收益_通过收益分成降低经营成本

业主方收益：

– 用电成本下降近9%

合同能源管理

无需额外投资

电能成本下降9%

每年减排CO2

13000 吨

新能源装机容量

超40%

新能源发电量

近50%

占用10万m²

工厂屋顶

100%

60%

31%

9%

2020 FUTURE

用电成本

市电电费 投资方收益 ABB收益

万元

总收益

—

服务主业的低碳

January 7, 2023 Slide 33 尖峰时段(每年6-8月)：10：30-11：30，19：00-21：00；高峰时段:8:30-11:30，16:00-21:00；低谷时段：23：00-7：00

实现经济收益_通过增加新能源消纳提升投资回报率

最大化实现清洁能源自发自用，减少余电上网，帮助用户避免“总体过剩，尖峰短缺”的局面

10kV工商业分时电价：

– 尖峰： 1.016

– 峰: 0.8998

– 平: 0.6089

– 谷： 0.3180

分布式光伏上网电价：0.3932

¥ 0.3932 1.016

10kV

=

=

屋顶光伏

2MVA

AC 10kV/0.4kV

~

=

~

=

~

=

~

=

4*1 MW

AC/DC

Convertor

400V AC

1号车间

储能 =

=

屋顶光伏

2MVA

AC 10kV/0.4kV

~

=

~

=

~

=

~

=

4*1 MW

AC/DC

Convertor

400V AC

2号车间

储能

10kV电网 10kV电网

自我消纳，直接降

低能源成本

并网，上网电价

0.39元

—

服务主业的低碳

场景一

白天：光伏发电量>用电量

光伏供电作为供电主路供电，同时储能

充电，空调水冷系统开启水蓄冷

场景二

白天：光伏发电量<用电量

光伏发电不足时，清洁电力全部就地消

纳，由市电与储能单元结合经济性供电

策略提供补充供电

场景三

晚上：尖峰时段：19:00~21:00

优先使用储能供电，市电作为补充

场景四

夜晚谷时：22:00~次日6:00时

光伏无法发电且储能放电完毕后，

由市电直接供电，同时利用峰谷电价为

储能单元充电

基础调节原则：1）光伏优先供电，储能单元平滑光伏输出波动，并确保新能源就地消纳；2）峰谷电价时给储能单元供电、尖峰值电价时，储能单元放电；3）负荷管理，紧急情况下优先确保重要性负荷供电。

实现经济收益_通过柔性调控降低整体能源使用成本

电源 可调控负载

要素

光伏 市电 储能

空调

水冷

系统

充电

桩

策略 √ Ο + + +

备注 主供 备用 充电

/备用 蓄冷

满容

量充

电

电源 可调控负载

要素

光伏 市电 储能

空调

水冷

系统

充电

桩

策略 √ √ - √ -

备注 主供 补充 放电 正常

运行

有序

充电

电源 可调控负载

要素

光伏 市电 储能

空调

水冷

系统

充电

桩

策略 × √ - × -

备注 待机 主供 优先

放电 停机 有序

充电

电源 可调控负载

要素

光伏 市电 储能

空调

水冷

系统

充电

桩

策略 × √ + × +

备注 待机 主供 充电 停机

满容

量充

电

—

特色一：服务主业的低碳

❑ 确保能源安全

❑ 实现经济收益

❑ 优化用户体验

❑ 提升企业形象

—

全面

友好

不间断

生产

便捷

管理

舒适

办公

风雨

车棚

就近

充电

服务主业的低碳

优化用户体验 —

全方位提升各利

益相关方的体验

—

特色一：服务主业的低碳

❑ 确保能源安全

❑ 实现经济收益

❑ 优化用户体验

❑ 提升企业形象

—

—

特色二：可复制的示范

❖ 商业模式

❖ 技术路线

❖ 生态圈

—

可复制的示范

January 7, 2023 Slide 40

厦门绿色园区智慧能源项目 可复制的商业模式 _EMC（合同能源管理）

商业模式：采用合同能源管理，所有投资均由综合能源公司负责

甲方园区客户

- 无需投资

- 避免投资风险、安全风险、质量风险

- 无需承担运维费用

商业模式_轻资产实现园区低碳

园区甲方

咨

询

集

成

商

投

资

方

（乙方）

甲方：

厦

门

ABB

企

业

管

理

服

务

有

限

公

司

乙方：

厦

门

火

炬

新

源

电

力

科

技

有

限

公

司

ABB

ABB 综能公司等EPC

咨询 投资方

集成

能源管理

供应商

园区甲方

—

可复制的示范

January 7, 2023 Slide 41

技术路径：源网荷储协同互动+柔性调优,减少储能配置

变电站

储能站

110kV

“三站合

一”

数据中

园区 心站

微电网

电源

可调控

负载

不可调

控负载

储能

园区能源管理系统

园区

微电网

电源

可调控

负载

不可调

控负载

储能

园区能源管理系统

酒店

空调 照明

新风 厨房设备 热水器

净水器

屋顶

光伏

绿色建筑住宅

空调 照明 地热

新风 热水器 洗衣机

屋顶

光伏

智能制造中心

ERP

MES

生产管理系统

空调 照明

屋顶

光伏

购物中心

充电桩

地源热泵

供水

雨水回收

储能 储能 储能 储能 屋顶

光伏

能量流

信息流

通过柔性调控实现源网荷储协同互动是一种经济且可行的技术路线

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特色二：可复制的示范

生态圈_现成的“朋友圈”资源

园区智

慧能源

投资方

设计院

集成商

供应商 建设方

运维商

咨询方

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特色三：面向未来的“碳”路

❖ 碳资产管理

❖ 碳足迹管理

❖ 碳交易&电力交易

❖ 需求响应

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面向未来的“碳”路

碳资产管理

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面向未来的“碳”路

January 7, 2023 Slide 45

电力市场服务 & 碳交易

企业碳排量

碳排配额

碳交易市场购买配额

碳汇市场交

易实现收益

储能系统

市电 屋顶光伏

7.5MW

交流充电桩

空调系统

照明系统

直流充电桩

ABB综合能源管理平台

能

源

层

管

理

层

业

务

层

厦门HUB综合能源

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面向未来的“碳”路

虚拟电厂，为电力需求响应做好了准备

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面向未来的“碳”路

有序充电，实现供需紧平衡