ゼロ炭素園区の将来の発展傾向と解決方案

江蘇安科瑞電器製造有限公司江蘇江陰214405

要約：2021年10月に内蒙古オルドスにゼロ炭素産業園が落地して以来、「ゼロ炭素」をテーマとした産業園の建設が盛んになり、ゼロ炭素産業園は政策の東風を迎え、今年に入ってから、続々と10の省（自治区、直轄市）がゼロ炭素産業園区に関する政策文書を計画、発表した。知恵園区は産業集積発展の核心ユニットであり、我が国が新型都市化を推進し、製造強国戦略を実施する最も重要で、広範な空間担体であり、我が国が「二重炭素」目標を実現するために牽引しなければならない「牛の鼻」となっている。本文はゼロ炭素知恵園区の未来発展の鍵を浅く分析することを通じて、未来のゼロ炭素知恵園区の発展の内包を展望して、ゼロ炭素知恵園区の建設者に参考を提供することを望んでいる。

キーワード：炭素ゼロ、スマートパーク、ポリシー、生態系;適用;統合;知恵

1.概要

ゼロ炭素概念の大火に伴い、これをテーマとしたスマートパーク建設が新たな気風となり、地方政府からエネルギー企業に至るまで情熱が高まり、次々と政策を定め、投資を行っている。ゼロ炭素スマートパークの建設は複雑なシステム的なプロジェクトであり、パークの計画、建設、管理などの全ライフサイクルに「炭素中和」の理念を溶け込まなければならない。ゼロ炭素スマートパークの実現には、省エネ、排出削減、固炭素、炭素為替など多くの手段の支えが欠かせない。同時に、産業低炭素化の発展、エネルギーグリーン化の転換、施設集積化の共有、資源循環化の利用、炭素要素の知恵化管理を通じて、園区内部で炭素排出と吸収の自己バランスを達成し、生産、生態、生活の深い融合を実現する必要がある。ゼロ炭素スマートパークの建設には、目標ビジョンと建設構想を明確にし、ゼロ炭素転換の能力保障を構築し、重要な技術と要素に支えられ、効果的な経路に基づいて持続的に推進する必要がある。「ゼロ炭素」戦略者として、ゼロ炭素スマートパークは関連メカニズム体制の環境がまだ整備されておらず、枠組みと建設経路がまだはっきりしておらず、関連技術条件がまだ成熟していないことを前提に、経済成長と炭素制約の間のバランスをしっかりと把握し、「ゼロ炭素」戦略実践が定着する現実的な経路を徐々に模索する必要がある。

2.発展分析

2.1政策の単一点配置からメカニズム環境の日々の完備への進化

自己国の炭素ピークと炭素中和、以下は「二重炭素」と略称し、目標が提出されて以来、我が国の排出削減政策は絶えずコード化され、国から地方に至るまで次々と細分化政策をフォローアップし、政策組み合わせ拳を打ち出し、前後して住建部、生態環境部、科学技術部、財政部、工業・情報部及び国務院の関連機関が「二重炭素」に対して政策を発表し、メカニズム環境は持続的に改善されている。現在、我が国の関連部・委員会はいずれも将来の排出削減活動について手配を行い、方向は比較的に明確であり、その中で発改委はエネルギー構造の調整、産業構造の転換、エネルギー利用効率の向上、低炭素技術の研究開発・普及、低炭素発展体制の健全化及び生態炭素送金の6大発力分野から、「二重炭素」活動のために全体的な配置を行い、統率的な手配と見なすことができる。各部・委員会が発表した政策と編集中の政策を見ると、エネルギーと工業分野は政策主体と重点注目対象であり、エネルギー部門のエネルギー転換と工業部門の鉄鋼減圧の目標はいずれも明確である。エネルギーと工業部門の直接的なコントロールのほか、金融、生態、科学技術などの分野も主要な力を出す方向となり、関連政策・メカニズムは絶えず改善され、二重炭素目標の期限通りの実現に堅固な保障を提供する。金融分野では、中国のグリーン金融システムの建設が着実に発展し、グリーン債券の発行量、将来のグリーン金融システム、グリーン低炭素市場に関する財税政策がさらに改善される見込みだ。科学技術分野では、科学技術部は炭素排出削減科学技術の難関突破を強化する。生態分野では、中国の炭素市場のカバー範囲が徐々に拡大し、価格信号の誘導作用を発揮することで、企業が省エネ・排出削減を展開することを奨励する。炭素排出統計計算作業グループは統一的な炭素排出統計計算システムの構築を加速し、排出削減政策の制定と各種主体の排出削減行動に根拠を提供する。

2.2ゼロ炭素は被動向能動生態から進化する

ゼロ炭素メカニズムの環境が徐々に確立されるにつれて、ゼロ炭素雰囲気が形成され始め、都市、園区、企業、住民はゼロ炭素建設から有効な激励を得て、受動的な受け入れから徐々に自発的な参加、積極的な推進に転換して、政府の指導の下で、力を合わせて低炭素社会を共同建設する。政府は低炭素制度の供給者と制度執行状況の監督者として、トップダウン設計を積極的に整備し、政策誘導を強化し、全体案と具体的な措置を統一的に計画、制定し、「二重炭素」の仕事が穏当に推進されることを保障している。業界企業は実施の主体的役割を発揮し、革新、協調、グリーン、開放、新発展理念を貫徹、共有する能力とレベルを絶えず高め、質の高い発展要求を実行し、伝統産業の改造・グレードアップとスマート製造の発展を加速し、「二重炭素」目標に焦点を当て、節約の効率的な社会エネルギーモデルを構築し、工業グリーン低炭素のモデルチェンジを加速させる。社会民衆は自覚的にグリーン生活の創建活動を展開し、簡潔で適度で、グリーン低炭素生産生活様式を提唱し、グリーン、健康、安全な消費習慣を育成する。2021年7月、第1回中国炭素中和マップ及び炭素ゼロ都市サミットで、部委員会シンクタンク及び中央企業、地方政府は共同で「百城千企業炭素ゼロ行動」を発起し、高水準炭素ゼロ企業、炭素ゼロ知恵園区、炭素ゼロ産業クラスターと炭素ゼロ都市を共同で建設した。将来的には、政府主導、政策誘導、市場調節、企業、社会全体の共同参加を通じて、全体的に実施し、持続的に推進し、共同で建設し、共有する「二重炭素」建設の新たな枠組みが徐々に形成されるだろう。

2.3ゼロ炭素の生産生活への応用

炭素口座、炭素金融、炭素信用、炭素恩恵などのタイプのサービスは徐々に着地し、そしてシーンに沿って実践方案に深く統合され、企業と住民に柔軟な方案+サービスパックを提供し、製品タイプの製品形式の不断の豊富な革新を通じて、生産生活生態にサービスし、ダブル炭素目標の実現に長期的、安定的、信頼性のあるシステム的なサポートを提供する。全国の炭素取引市場化の運行に伴い、炭素口座メカニズムが先行的に確立され、各関連主体の炭素削減における責任を明確にすることにより、炭素削減責任の分解着地を実現し、グリーン転換を推進して実質的な進展を遂げた。この背景の下で、各地は自身の状況に基づいて炭素口座システム、例えば工業炭素口座、農業炭素中和口座、個人炭素口座の3大システム炭素口座及び銀行機構炭素口座、銀行員炭素口座、企業顧客炭素口座、個人炭素口座の4大分野炭素口座などの異なる炭素口座システムを構築し、工業、企業、住民生活などの重点分野の緑色低炭素転換を推進する。個人の炭素口座システムを基礎に、個人の炭素口座の建設は徐々に深化し、業務シーンも社会生活の各方面、例えば電気用水、交通炭素排出、公益活動などをカバーし続けるとともに、炭素口座のポイントは銀行格付け、個人の炭素信用などと結合し、グリーン信用システムの構築に役立つ。相応して、政府も金融機関の炭素排出情報に基づく金融製品とサービスの革新を導き、低炭素、減炭素、脱炭素などの分野に対する金融支援を強化し、「二重炭素」の仕事がより深く、より高いレベルに邁進するために運動エネルギーを与える。

2.4ゼロ炭素は局所から全体へ進化する

全国的には、各種類の特色が際立って差別化されたゼロ炭素スマートパークの実践が絶えず実施され、動態的に最適化された経験が総括され、モデルが形成され、全国的に拡散・普及されている。生態環境部は「国家生態工業模範園区の炭素達峰炭素中和に関する仕事の推進に関する通知」を発表し、各園区が「二炭素」を国家生態工業模範園区の建設の重要な内容とし、「二炭素」の仕事方案と実施経路を形成し、段階的、段階的に模範園区が全社会より先に進み、2030年までに炭素達峰を実現し、2060年までに全面炭素中和を実現するように要求した。これは、生態工業園区を代表とする工業園区が徐々に「二重炭素」目標を実現するための精確な手がかりの一つとなり、ゼロ炭素スマート園区の建設経路の探索を開始し、汚染物質削減と炭素削減の相乗効果の促進、地域のグリーン発展の推進における模範的な役割を発揮することを示している。「第13次5カ年計画」が「ほぼゼロ炭素排出区のモデルプロジェクトの実施」を提案して以来、我が国は多く積極的にモデルプロジェクトの建設を展開し、しかも著しい成果を得て、それぞれ特色のある経験モデルと革新ルートを探求した。例えば、広東省は全国低炭素試験区として、土地の事情に応じてゼロ炭素排出建設を展開し、現在、都市、都市、園区、コミュニティ、企業、製品などの多層的な試験モデルシステムを基本的に構築している。政策、技術、資金及び人材などの多方面の駆動力が絶えず強化されることに伴い、未来のゼロ炭素スマートパークの建設プロセスは持続的に加速し、着地応用を深化させる。

2.5ゼロ炭素賦能管理のスマート応用への進化

エネルギービッグデータセンターの建設と輸送開始に伴い、経済社会の主要な運行指標、炭素排出量、気象などの関連データの統合と融合を加速させ、「二重炭素」の知恵の研究・判断と自主的な最適化をちくじ支え、政府の科学的意思決定、企業のリーン管理及び民衆の知恵の使用を支援する。供給側では、発電及び電力網企業の二酸化炭素排出量などのデータ収集分析を通じて、発電企業と電力網企業の発電所、ユニット及び設備の炭素排出量の制御と管理に正確な意思決定根拠を提供することができ、さらにデータに基づいて損失電力量の細分化分析を展開し、運転最適化、知能監視を実現し、発電効率を高めることができる。需要側では、企業や園区などが知能設備を用いて、生産運営の各段階の炭素排出データをリアルタイムに把握し、炭素排出データの分析を行い、全産業チェーン範囲内の排出削減機会を識別し、そして相応の運営最適化措置を制定し、炭素排出を減らすと同時にリーン運営を実現する。また、各地域、各業界及び各企業の炭素排出総量、単位GDP当たりの炭素排出強度の推計及び動態モニタリングを通じて、炭素足跡追跡、管理制御を実現し、政府及び監督管理機構などの関連部門が企業の炭素排出状況と炭素中和発展プロセスを適時に理解し、政府のガバナンス、科学的意思決定、効率的な計画制定を支援するのに役立つ。その上で炭素中和総合評価モデルを構築し、炭素排出と炭素ピークトレンド分析を行い、分野別、地域別、業種別などの炭素ピークプロセスの数智化研究・判断分析を実現し、政府の正確な管理・制御を支える。

三、安科瑞能はゼロ炭素園区の建設にどのような方案を提供することができますか

安科瑞は専門的なスマートエネルギー管理ソリューションプロバイダとして、ゼロ炭素園区の建設に炭素計量電気メーター、分布式光起電力、分布式エネルギー貯蔵、電気自動車の秩序充電及び園区スマートエネルギー管理プラットフォームなどのソリューションを提供することができ、ゼロ炭素園区の建設に「雲-辺-端」一体化ソリューションを提供し、「雲辺協同」スマート戦略を利用して園区が新エネルギーを十分に利用し、炭素コスト削減効果路線図を明確にすることを支援する。

2.1炭素電力計

炭素電力計は新しい計量ツールであり、電力使用中の企業の炭素排出をよりよく理解し、計算するのを支援するために登場した。その動作原理は実際の電気エネルギー消費の計量データに基づいて、動的に計算し、使用条件、地域などの要素に基づいて電気炭素因子を更新することであり、つまり1度あたりの電気に含まれる炭素排出量を平均することである。この数値はリアルタイムで更新され、企業の電力使用中の炭素排出状況をリアルに反映することができる。炭素電気メーターの出現は企業にとって非常に重要な意義があり、これらのデータがあれば、企業は製品の生産過程の炭素排出を追跡することができ、炭素排出状況に基づいて電源構造を最適化し、より緑色で低炭素の生産モデルを制定することができる。

AEM 96三相多機能炭素電力計は、三相電力パラメータ測定、時間別電力エネルギー測定及び炭素排出統計を集積し、異なる使用状況の電気炭素換算因子に基づいて炭素決済機能を集積し、12組の炭素排出値及び対応する炭素排出因子を含み、それはリアルタイムに企業の生産用電気にもたらした炭素排出量を計算し、出すことができ、炭素排出を電気エネルギーのように記録しやすくし、アンコ瑞炭素資産管理プラットフォームと協力し、企業の炭素排出統計業務を大幅に簡略化する。

図1 AEM 96三相多機能炭素電気計

2.2分散型光起電力ソリューション

新型電力システムの発展及び国エネルギー発新エネルギー規制（2025）7号文、発改価格（2025）136号文が相次いで公布され、分散型光起電力建設はますますネットワーク化、運行安全、エネルギー管理の問題に直面する必要があり、建設すれば使えるわけではない。電力供給部門は分散型光発電所のネットワーク保護、安定制御システム、電力品質及びスケジューリングされた通信に要求がある。

図2分散型光起電力建設システム図

1. 「分散電源接続電力網技術規定」と「電力品質管理方法（暫定）」などの関連基準と規範要求に基づき、光発電所とネットワークは監視し、ネットワーク電力品質を測定する必要がある、

2. 「分散型電源接続電力網技術規定」に基づき、ネットワークに離島保護装置を設置し、太陽光発電所の離島運転を防止する。

3. そして、ネットワークに設置された国のネットワーク電力計量表と遠動装置は光発電所の発電データをアップロードするために使用され、現地の電力供給部門が確定した、

4. 自発的に自家用し、余剰電力をインターネットに接続しないシステムについては、共通接続点に逆流防止保護装置を配置し、動作と光起電力インバータを切除または調整する必要があり、要求に応じて異なる制御戦略を使用することができる。

5. 国網縦暗号認証装置、正/逆隔離装置、ネットワーク安全監視装置、遠動ゲートウェイなどを配置し、電力網の要求するデータフォーマットと安全要求に従って電力網のスケジューリングを受ける、

6. 光起電力監視システムは駅構内インバータ、箱変、保護制御装置、電気エネルギー品質監視装置、離島保護、電気エネルギー計量などのデータを収集し、地元のワークステーションでリアルタイムに監視し、またデータを電力網スケジューリングシステムにアップロードし、電力網スケジューリングを受ける必要がある、

7. 現地の電力供給部門の必要に応じて、光電力予測システム、AGC/AVCシステム、マイコン誤差防止システム、「四可」システムなどを配置し、データアップロードスケジューリングシステム。

分散型光起電力建設関連二次設備：

2.3分散型エネルギー貯蔵ソリューション

エネルギー貯蔵システムは光発電貯水池と中継所として、光発電を吸収する過程で重要な役割を果たし、ゼロ炭素園区に建設されている。

GB/T 36547-2018「電気化学エネルギー貯蔵システムの電力網への接続技術規定」の要求に基づき、エネルギー貯蔵システムのマイコン保護配置要求：エネルギー貯蔵発電所とネットワークにAM 5-ISの離島保護を配置し、非計画離島の場合は2 sで動作し、エネルギー貯蔵発電所と電力網を切断しなければならない。

エネルギー貯蔵システムの計量点の設置について：エネルギー貯蔵システムが園区内部の電力網に接続する場合、計量点は並網点に設置される。

エネルギー貯蔵ユニットは絶縁監視機能を備えなければならず、エネルギー貯蔵ユニットの絶縁が低い場合は警報及び/又はトリップ信号を発してエネルギー貯蔵コンバータ及びコンピュータ監視システムに通知することができ、BMS又はPCSが絶縁監視機能を備えていない場合は単独で直流絶縁監視装置を配置することができる。

10 kVを通じて公衆電力網に接続するエネルギー貯蔵システムの電気エネルギー品質はGB/T 19862の要求を満たすべき電気エネルギー品質監視装置であり、エネルギー貯蔵システムの電気エネルギー品質指標が要求を満たしていない場合、電気エネルギー品質オンライン監視装置を配置してネットワーク電力品質を監視し、ネットワーク電力品質を監視する。

図3エネルギー貯蔵システム図

エネルギー貯蔵システムの二次装置の選択

2.4秩序充電ソリューション

電気で石油を代替し、電気でガスを代替することはゼロ炭素園区のエネルギー転換中の過程であり、新エネルギー車のためにエネルギーを補充する充交換発電所も必配施設である。アンコリー秩序充電システムは予測アルゴリズムに基づいて、企業変圧器の負荷率、光発電と充電負荷の需要予測と充電杭の監視、スケジューリングと管理を結合し、光発電の消納を高め、園区のマイクロ電力網の運行信頼性を高め、充電コストを下げることができる。

図4シーケンシャル充電システム図

秩序充電システム装置の型式選択方案

2.5炭素資産管理方案

AcrelEMS 3.0インテリジェントエネルギー管理プラットフォームの炭素資産管理は炭素排出計算因子データベースを採用し、SO 14064-1：2018組織階層の温室効果ガス排出と除去の定量化と報告ガイドラインの要求に符合し、園区に炭素排出検査明細書、炭素割当管理、炭素排出分析、炭素流れ、炭素検査報告書、炭素取引記録などの機能を提供し、園区の炭素排出統計、計算、報告、検査システムの構築を支援する。

図5炭素排出計算の適合性評価声明

2.6マイクログリッド調整コントローラ

ACCU-100 BFマイクログリッド協調制御器は主に光起電力インバータ、エネルギー貯蔵システム、変圧器負荷などのデータを収集し、設置された新エネルギー使用ロジックに基づいてローカル制御戦略及びクラウドデータの相互作用を構築し、エネルギー貯蔵設備、分散エネルギー、調整可能負荷設備の出力と電力需要を制御し、そして経済効果モデルに基づいてスケジューリングを満たす前提で、光貯蔵置換を行い、クラウド戦略配置に応答し、新エネルギーを十分に消去利用することができる。

図6「クラウドエッジエンド」の3レベル制御戦略の組み合わせ

ACCU-100 BFマイクログリッド調整コントローラは以下の機能特徴を備えている：

データ収集：シリアルポート、イーサネットなどの多チャンネルリアルタイム運行をサポートし、各種風力発電と光起電力インバータ、エネルギー貯蔵などの設備のアクセスを満たす、

通信管理：サポートModbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、MQTTなどの通信規約により、クラウドサイド協同（アンコリースマートエネルギー管理クラウドプラットフォームと結合して遠隔運用メンテナンスを行う）、OTAのアップグレード、現地/遠隔切り替え、ローカルマンマシンの相互作用（オプション）を実現することができる、

エッジ計算：柔軟なアラーム閾値設定、アクティブアップロードアラーム情報、データ統合計算、論理制御、ブレークポイント再送信、データ暗号化、4 Gルーティング、

策略管理：逆流防止、計画曲線、峰を削って谷を埋める、必要量制御、有功/無功制御、光貯蔵協調など、そして策略のカスタマイズを支持する、

システムセキュリティ：信頼できないモデルに基づいて設計されたユーザー権限、不正なユーザーの侵入を防止する、データ暗号化とデータセキュリティ検証技術に基づいて、データの標定と改ざん防止メカニズムを採用し、データの証拠固めとトレーサビリティを実現する、

運行安全：電池、温度制御及び消防を含む全ステーションの信号と測定データを収集分析し、運行安全早期警報予測を実現する。

AcrelEMS 3.0スマートエネルギー管理プラットフォーム-園区級マイクログリッドエネルギー管理

ゼロ炭素または近ゼロ炭素園区の建設において、「光起電力+貯蔵エネルギー+充電」の組み合わせが園区電力網に応用されている。新エネルギーの占有率が増加するにつれて、園区の管理は知恵エネルギー管理プラットフォームに頼って炭素資産管理、新エネルギー戦略制御、秩序ある充電管理、エネルギー消費分析、設備運行維持などを実現する必要がある。AcrelEMS 3.0インテリジェント・エネルギー管理プラットフォームは、次のような機能を持つ園区の効率的なエネルギー管理を支援します。

• 総合監視：園区変電所、光起電力、貯蔵エネルギー、負荷、充電杭、環境データの収集、監視、可視化展示、異常警報、事件検索、報告表統計などの機能を実現する、

• 知能制御：太陽光発電、エネルギー貯蔵、負荷などの多種のエネルギー主体と協力して、動態的に知能策略を計画して、エネルギー貯蔵、太陽光発電の協調制御を実現して、例えば計画曲線、峰を削って谷を埋めて、逆流防止、新エネルギーの消納、需要量の制御など；

• エネルギー分析：マイクロ電力網のエネルギー消費と利益分析、マイクロ電力網の経済運行分析、多次元電力量分析を備え、日、月、年エネルギー報告表の統計を行う、

• 炭素資産管理：企業の炭素資産管理機能、炭素棚卸帳、炭素割当管理、炭素排出分析、炭素流れ、炭素棚卸報告、炭素取引記録などを含む。

• 電力予測：歴史光発電出力電力と歴史数値天気データを基礎とし、数値天気予報データと光発電ユニットの地理位置を結合し、深さ学習アルゴリズムを用いて予測モデルライブラリを構築し、光発電の短時間と超短時間電力予測を実現し、誤差分析を行った、同時にマイクログリッド内のすべての負荷に対して、履歴負荷データに基づいて、ビッグデータ分析アルゴリズムを通じて、負荷電力曲線を予測する。

• 最適化スケジューリング：分布式エネルギー発電予測、負荷予測結果に基づき、時間別電力価格、電力網相互作用電力及びエネルギー貯蔵制約条件などの要素を結合し、電力使用コストの低さを目標とし、最適化モデルを構築し、深さ学習アルゴリズムを用いてマイクロ電力網運転電力計画を解析し、システムは電力計画を分解することにより、太陽光発電、エネルギー貯蔵、充電杭の最適化制御を実現する。

図7 AcrelEMS 3.0スマートエネルギー管理プラットフォーム

五、おわりに

ゼロ炭素園区は単一の排出削減ユニットではなく、エネルギーの転換、産業のグレードアップ、技術革新、ガバナンス改革を一体化したシステム工学であり、「二重炭素」（炭素達峰、炭素中和）目標を実現する鍵となる。その計画と建設には、エネルギー利用を実現するためのツールとエネルギー管理ソフトウェアの合理的な利用が必要である。将来的には、より多くのゼロ炭素園区の建設に伴い、それは地域経済の「緑の名刺」になるだけでなく、中国がグローバル気候管理に参与する核心競争力の一つになるだろう。

参考文献：

［1］2021年デロイトとファーウェイが共同で発表した「グローバルエネルギー転換と炭素ゼロ発展」

［2］安科瑞企業マイクログリッド設計と応用マニュアル