1 項目背景與政策解讀

1.1 政策背景

隨著中國"雙碳"戰略的深入推進，校園節能減排已成為教育領域的重要任務。2020年9月，中國在聯合國大會上正式提出"2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和"的戰略目標，自此"雙碳"概念被提升到國家戰略層面。為貫徹落實這一戰略，教育部于2022年10月印發《綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案》，明確要求"將綠色低碳發展融入校園建設，完善校園能源管理工作體系"，并鼓勵各地學校開展能耗調研，建立校園能耗監測體系，采用節能減排新技術進行節能改造。隨后，北京市教委在2023年4月發布的《北京市高等學校智慧校園建設規范(試行)》中進一步指出，要建設智慧能源管理系統，實現"能源控制、管理、運維一體化"。這些政策文件的密集出臺，為零碳校園建設提供了堅實的政策基礎和明確的導向。

安科瑞 152-1675-1208

1.2 校園能源管理現狀與挑戰

高校作為人才聚集區和技術孵化器，既是能源消費大戶，也是節能減排技術應用和推廣的重要陣地。然而，傳統校園在能源管理方面面臨諸多挑戰：

數據孤島問題：校園內水、電、氣、熱等能源數據通常分散在不同系統中，缺乏統一平臺進行綜合分析，難以形成全局能源視角。

依賴人工管理：能耗數據的采集、統計與分析大量依賴人工，效率低下且容易出錯，無法滿足精細化能源管理需求。

缺乏預警機制：傳統管理系統難以及時發現能源浪費和設備故障，無法實現主動干預和預防。

決策依據不足：缺乏科學數據分析支持，難以制定有效的節能策略和措施，導致節能減排工作事倍功半。

用能結構不合理：校園中存在大量無效能耗，如"長明燈"、"過度制冷"等現象，缺乏有效的技術管控手段。

2 安科瑞EMS-EDU 3.0解決方案整體架構

2.1 平臺概述

安科瑞EMS-EDU 3.0校園智慧能源管理平臺是面向零碳校園建設需求的一體化解決方案，基于能源互聯網生態構建，覆蓋校園能源系統的"源、網、荷、儲、充"全環節。該平臺通過數字化、智能化技術，整合電、水、氣、熱、新能源等多種能源數據，實現整個校園能源網絡的能源流和信息流統一管理，推動校園新型電力系統建設。

平臺采用"云-邊-端"架構，形成從終端感知到平臺應用的完整能源互聯網生態體系，能夠對校園變電站、變電所、配電房等關鍵設施進行智能監控、環境監測、設備管控和運維調度，協助運維人員快速處理故障，減少設備停電時間，保障校園能源系統的穩定安全運行。

2.2 平臺架構分層

安科瑞EMS-EDU 3.0采用開放的分層分布式網絡結構，主要由以下四個層次組成：

設備層：包含安裝在主要配電節點、重點用能設備等處的多種類型電能計量儀表，支持嵌入式、導軌式安裝，采用RS485、Lora、4G等數據上傳模式，可實現免布線、免停電施工。

傳輸層：負責采集設備層數據，對接計量儀表、自動化控制系統、管理信息系統等，為數據層提供穩定可靠的數據傳輸。

數據層：由數據庫服務器組成，部署實時/歷史數據庫、關系數據庫，存儲校園能源系統全量數據，為上層應用提供數據支撐。

應用層：部署WEB發布網站，提供網頁、手機APP等多種訪問方式，為第三方系統提供數據服務，實現能源管理的各項應用功能。

表：安科瑞EMS-EDU 3.0平臺架構組成

層級 主要組成 功能描述

設備層 多種電能計量儀表 支持嵌入式、導軌式安裝，RS485/Lora/4G數據傳輸

傳輸層 采集服務器、通信網絡 對接計量儀表、自動化控制系統，實現數據采集與傳輸

數據層 數據庫服務器 存儲實時/歷史數據、關系數據，提供數據管理與查詢

應用層 應用服務器、WEB發布 提供能源監控、管理、運維等應用功能，支持多終端訪問

2.3 平臺演進階段

安科瑞EMS-EDU平臺的發展經歷了三個階段的持續演進，最終形成3.0版本的完整解決方案：

EMS-EDU 1.0階段：側重于信息互通與統一管理，打破傳統模式下校級能源數據管理的信息壁壘，實現整體規劃設計。

EMS-EDU 2.0階段：強調系統互動與高效管理，通過軟件針對性服務，實現定額管理、指標管理，使數據服務于管理，實現管理節能。

EMS-EDU 3.0階段：實現多能互補、充分自治與能源互聯，構建新型電力系統，通過能量調度實現源網荷儲協同，支持新能源發展，實現低碳近零碳目標。

3 核心功能模塊

3.1 能源全景監測與碳排放管理

安科瑞EMS-EDU 3.0平臺通過廣泛的感知網絡，實現對校園能源系統的全景監測與可視化，為能源決策提供全面數據支撐。

全能源類型監測：平臺同步監測校園電、水、氣、熱等多種能源的使用情況，打破數據孤島，構建統一的能源數據中臺。通過實時采集各類能源數據，平臺能夠對整個校園能源網絡實現"源-網-荷-儲-充"一體化管理，優化能源配置與調度。

碳排放動態監測：平臺集成專門的碳排放計算模塊，可根據能源消耗數據實時折算校園總碳排放量，通過可視化圖表展示日/周/月能耗變化趨勢。管理者可以快速定位高耗能部門，制定科學合理的減排目標，為零碳校園建設提供量化依據。

多維度能耗分析：平臺從能耗拓撲、組織拓撲、空間拓撲三個維度對校園能耗進行精準統計和全方位管理。不僅可以統計校園總體用能，還能深入分析各類建筑的能耗特點，如辦公類建筑、教學類建筑、學生宿舍等，為管理者提供分類分項的能耗數據，幫助實現智能化與動態化的能源管理。

3.2 用能精細化管理

實現能源節約的關鍵在于精細化管理，安科瑞EMS-EDU 3.0平臺針對校園不同區域的用能特點，提供了一系列精細化管控手段。

宿舍用能管理：系統可對學生宿舍用電進行精細化計量及控制，單間宿舍最多支持5路獨立計量控制，包括違規電器識別、定時通斷等功能。系統具備基礎額度設置、跳閘記錄等功能，可與校園一卡通對接實現統一充值。通過惡性負載識別技術，系統能準確檢測并限制電吹風、熱水袋、電熱鍋等違規電器的使用，從源頭消除電氣火災隱患。

公共區域智能管控：針對教室、辦公室等公共場所，平臺可實現以房間為單位的用能統計和分析，包括用電、用水計量控制以及照明、空調等設備的監測控制。通過遠程監測和控制功能，實現對照明和空調的群控、策控、時控，有效避免"長明燈"和"過度制冷"等能源浪費現象。

水電預付費管理：平臺采用先進的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源的綜合計費管理。系統支持遠程自動抄表，可單獨或批量對宿舍和商鋪進行管理和控制。學生可以使用微信、支付寶等進行水電充值和查詢，同時系統支持與學校一卡通平臺對接，大大提升后勤管理效率。

表：校園典型區域精細化能源管理策略

區域類型 管理重點 技術手段 管理策略

學生宿舍 安全用電、節約用電 惡性負載識別、預付費管理 違規電器識別、用電定額、定時通斷

教學區域 設備待機能耗、照明空調控制 智能插座、物聯網控制器 按課表定時控制、人體感應照明

辦公區域 空調與照明優化 智能空調控制、光照感應 溫度閾值設定、光照自適應調節

公共區域 照明系統節能 智能照明控制 分時調光、遠程開關、亮度調節

3.3 新能源綜合利用與優化

面對校園日益增長的能源需求，安科瑞EMS-EDU 3.0平臺強化了對新能源的綜合利用能力，助力校園優化用能結構，提高清潔能源比例。

分布式光伏發電：平臺支持校園光伏發電系統的接入與監控，實現對光伏組件運行狀態、發電效率、節能減排效果等數據的實時監測與分析。通過光伏發電的應用，學校可有效降低外部電網依賴，減少傳統能源消耗，直接降低校園碳排放。

充電樁智能管理：在"源-網-荷-儲-充"信息能源結構中，電動汽車充電樁是不可或缺的一環。平臺提供充電樁應用管理功能，實現校園內充電設施的統一調度與有序充電，避免充電負荷對校園電網造成沖擊，同時為校園交通電動化提供基礎設施支持。

儲能系統協同調度：平臺支持校園儲能系統的接入與管理，通過削峰填谷策略，配合儲能設備實現"低充高放"。在用電低谷期儲存電能，在用電高峰期釋放電能，不僅降低校園用電成本，還能提高電網穩定性。同時，儲能系統還能提高校園新能源消納能力，避免光伏等新能源的浪費。

3.4 智慧運維與電氣安全

保障校園能源系統安全穩定運行是零碳校園建設的基礎，安科瑞EMS-EDU 3.0平臺提供了全面的智慧運維與電氣安全防護功能。

電力監控與智能運維：平臺集成設備所有數據，實現綜合分析、協同控制、優化運行，支持集中調控和集中監控。通過數字化巡檢和移動運維，重新優化整合運維班組，減少人力配置，提高運維效率。系統還包括配電監控、配電室環境監測等傳統電力運維功能，并針對校園管理特點，增加設備報修、重點設備（電梯、水泵、中央空調等）運行狀態監測及報警功能。

電氣安全綜合管理：校園電氣安全是能源管理的重中之重。平臺提供安全用電管理功能，針對宿舍區電源插座多、私拉亂接現象嚴重的問題，通過剩余電流監測、溫度檢測等技術提前發現安全隱患。對于教學區域電視、電腦等設備長時間不斷電造成的局部過熱風險，系統能實現實時監控與預警，有效預防電氣火災的發生。

智慧消防系統：平臺基于物聯網、大數據、云計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡。通過云平臺進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理和落實多元責任監管等目標，實現無人化值守智慧消防。

4 效益分析

效益分析

安科瑞EMS-EDU 3.0平臺的實施將為高校帶來多方面的顯著效益，涵蓋能源、經濟、安全和社會等多個維度。

能源節約效益：通過平臺的精細化能源管理，學校可實現顯著的節能效果。采用高性能設備和智能化管理手段，有效降低用能成本。平臺提供的豐富用能管理手段，使管理者能夠通過軟件系統查看各個區域、各個部門的用能情況，及時提醒和預警重點用能部門、樓棟，促使各用能院系和部門自覺調整月度或年度用能額度。據實際案例統計，成熟的校園能源管理平臺可實現總體能耗降低10%-20%的效果。

運營效率提升：平臺通過綜合改造，極大節約學校的人力物力，降低運營成本。遠程實時抄表和控制功能減少了人工抄表的工作量；自動化運維功能降低了配電設施維護成本；自助繳費系統減少了人工收費的人力投入。據統計，平臺可降低能源管理相關人力成本約30%-50%，提高整體運營效率。

安全效益：平臺能有效排除校園能源設備的安全隱患，提高能源系統的安全性和穩定性，更好地保障校園的日常生活。通過電氣火災監控、惡性負載識別、剩余電流監測等技術，提前發現安全隱患并處理，大幅降低校園電氣火災風險，為師生創造更安全的學習和生活環境。

社會效益：平臺的實施直接助力國家雙碳目標實現，促進生態文明建設，推進我國低碳循環經濟發展。同時，綠色校園建設本身具有廣泛的教育意義和示范意義，能夠培養學生的低碳環保意識，由校園轉型帶動城市轉型，將零碳理念帶到社會的各個角落。

表：安科瑞EMS-EDU 3.0平臺綜合效益分析

效益類別 具體表現 影響范圍

能源節約效益 降低用能成本10%-20%，減少無效能耗 經濟層面、資源層面

運營效率提升 降低人力成本30%-50%，提高管理效率 運營層面、管理層面

安全效益 排除電氣安全隱患，降低火災風險 安全層面、保障層面

社會效益 助力雙碳目標，培養低碳意識，形成示范效應 社會層面、教育層面

5 結論與展望

安科瑞EMS-EDU 3.0校園智慧能源管理平臺針對零碳校園建設需求，提供了一套完整、高效的解決方案。該平臺通過數字化、智能化技術，整合校園各類能源數據，實現從能源監測、分析到優化的全流程管理，幫助高校解決傳統能源管理模式下的數據孤島、管理粗放、缺乏預警等問題。

平臺的核心價值在于其一體化設計和精細化管控能力，不僅覆蓋了能源管理的各個環節，還針對校園不同區域的用能特點，提供了差異化的管理策略。同時，平臺對新能源的支持能力，使學校能夠更好地優化用能結構，提高清潔能源比例，直接助力碳排放降低。

在零碳校園成為國家戰略和教育領域重要任務的背景下，安科瑞EMS-EDU 3.0平臺的應用將為高校帶來能源、經濟、安全和社會等多方面的綜合價值，不僅實現校園自身的節能減排和低碳轉型，還通過人才培養和示范引領，為全社會低碳發展做出積極貢獻。

隨著技術的不斷進步和應用的深入，安科瑞EMS-EDU平臺還將持續演化，融入更多先進技術和管理理念，為零碳校園建設提供更加強大的技術支持，最終推動"由校園轉型帶動城市轉型，將零碳理念帶到城市的各個角落，服務國家雙碳戰略目標"。

審核編輯 黃宇