服務單位：內蒙古中能創科新能源科技有限公司

案例摘要：海拉爾區政府大樓“碳能管家”能源托管項目采用能源費用托管合同能源管理模式，由海拉爾區機關事務服務中心與節能服務公司簽署能源托管服務協議，合作期20年，期滿資產無償移交海拉爾區人民政府。項目內容為建設光儲充一體化項目（0.4466MWp光伏車棚發電單元+充電樁+儲能+電梯節能），太陽能板所發清潔電能采取“自發自用，余電上網”模式，提供給黨政大樓日常用電和新能源汽車充電。2024年全年發電量超54萬千瓦時，黨政綜合辦公樓消納的新能源約為大樓電能消耗總量的30%。

關鍵詞：機關事務，能源托管，分布式光伏車棚，充電樁，電梯節能

一、基本情況

（一）用能單位基本情況

海拉爾區政府大樓“碳能管家”能源托管項目采用能源費用托管合同能源管理模式，本項目由海拉爾區人民政府與節能服務公司簽訂綜合能源服務戰略合作框架協議，后者與海拉爾區機關事務服務中心簽署能源托管服務協議，合作期20年，期滿資產無償移交海拉爾區人民政府。本項目于2023年11月正式建設成功并投入使用，位于呼倫貝爾市海拉爾區黨政綜合辦公樓南側露天停車場區域。海拉爾區黨政綜合辦公樓建筑面積9.21萬平方米，用能人數約3500人。2024年全年綜合能耗共計3066噸標準煤，人均綜合能耗0.87噸/人，單位建筑面積能耗33.27千克標準煤/平方米，同比下降38%；碳排放總量1.055萬噸，單位建筑面積碳排放114.54千克/平方米，同比下降37.36%；用水總量1.93萬噸，人均用水量5.51噸/人，同比下降2.27%。2024年光伏全年發電量54萬千瓦時，黨政綜合辦公樓消納的新能源約為大樓電能消耗總量的30%。

（二）服務單位基本情況

內蒙古中能創科新能源科技有限公司成立于2023年5月5日，注冊地位于內蒙古自治區呼倫貝爾市海拉爾區奮斗鎮上東城小區4號樓106鋪，公司緊跟國家能源發展戰略，專注于現代能源體系及能源綜合服務行業，立足本地清潔能源產業鏈、做優能源生態圈。以“碳能管家”業務模式著眼于源網荷儲一體化、虛擬電廠、微電網、光儲充一體化等綜合能碳項目的開發和運營。與生態圈內的戰略合作企業一同為用戶提供從用能、可再生能源發電、配電、售電、充電、儲能、虛擬電廠、碳資產管理的全過程綜合能碳服務。

二、實施內容

（一）光伏車棚發電項目

1.項目內容

本項目位于呼倫貝爾市海拉爾區境內海拉爾區人民政府黨政綜合樓南側露天停車場區域，利用停車場建設總面積約2200平方米的鋼結構光伏車棚，共88個車位，合計裝機容量446.6kWp。同時建設8臺新能源汽車充電設施，后續還將在配電室380V低壓側配置1套分散式儲能設備。根據現場實際情況配置電能監測裝置及管理平臺，開展電梯節能等相關節能項目。

本項目每個光伏車棚采用光伏組件豎向排列7排203塊光伏組件組成一個光伏陣列，4個車棚共計812塊光伏組件。光伏陣列輸出的直流電能，經逆變器轉換為交流電能后，再經匯流線路和并網柜，分別就近接入區政府黨政綜合樓A區和B區配電室0.4kV供電系統低壓母線端。

本項目所發清潔電能采取“自發自用，余電上網”模式在用戶配電室0.4kV低壓側母線并網；并網運行后對于海拉爾區人民政府黨政綜合樓區域節約用能成本，提高清潔能源應用比例，逐步實現“雙碳”目標，具有重要的意義和示范效應。

本項目有四個車棚棚頂，同時根據區政府黨政綜合樓A區和B區的用電差異，A區的日常用電負荷較低，不能夠完全消納西1和西2兩個車棚的光伏發電量，考慮盡可能匹配自發自用容量，因此需要將西1號車棚的一部分約52.25kWp裝機量通過電纜接入到B區配電室消納。

因此將四個車棚分為5個發電單元，其中西1號車棚拆分為2個發電單元（52.25kWp+59.4kWp）。5個發電單元分2個0.4kV并網點接入，A區配電室并網點接入171.05kWp，B區配電室并網點接入275.55kWp，合計446.6kWp。

逆變器的交流輸出接入交流配電柜，配置防雷裝置。經交流斷路器接入電網，并配有雙向發電計量表。每臺交流配電柜裝有交流電網電壓表和輸出電流表，可以直觀地顯示電網側電壓及發電電流。

本項目太陽能光伏并網發電系統是利用太陽電池板將太陽能轉換成直流電能，再通過逆變器將直流電逆變成50赫茲、AC0.4kV的三相交流電。逆變器的輸出端通過配電柜與變電所內的變壓器0.4kV低壓端并聯，對負載供電，并將多余的電通過變壓器送入電網。光伏車棚造型美觀、實用性強、節能環保、踐行“雙碳”的示范性強。光伏板替代了傳統車棚的膜結構鋼頂，為藍黑色的光伏電板在陽光下熠熠生輝增添了一道亮麗的風景；不僅能防止車子被日曬雨淋，還可以提供源源不斷的綠色電力供新能源汽車充電、企業用電等；利用太陽能發電，無排放、無噪聲、無污染，是綠色環保的清潔能源；政府辦公大樓利用有利條件建設分布式光伏，使用綠電，為踐行能耗雙控，實現碳達峰碳中和的大政方針起到很好的積極示范作用。

2.項目模式

本項目采用能源費用托管合同能源管理模式，由中能創科投資建設光伏車棚系統和智能充電樁，并配套建設智慧管理平臺。后續中能創科以能源托管服務協議的模式回收成本及一定的收益，無需政府投入大量資金。節約政府財政資金的同時，節省用能成本，提高了公共機構清潔能源應用比例，充電樁的安裝也推動了本地區新能源汽車的使用。

（二）儲能裝置

本技術方案配備容量為100kW/233kWh的儲能系統。系統由1臺電池預制艙、1套能量管理系統組成。通過光伏車棚380V側配電箱接入380V電網，用于光伏超發時進行充電，在新能源發電不滿足負荷時進行放電，并且在電網低谷時段進行充電，在電網高峰時段進行放電，能量管理系統對儲能系統進行數據監測、報警，同時進行控制系統充放電，進行削峰填谷、峰谷套利，結合不同月份分時段電價機制、新能源發電功率，進行充放電策略優化，實現收益和新能源消納最大化。

表1

（三）智能管理云平臺及電梯節能項目

1.能源管控系統

能源管控平臺包括總覽大屏、綜合能源、智能運檢、智能營銷、智能規劃、碳排管理、手機APP，滿足不同層級管理需求，實現光伏、儲能、充電樁及配電網的協調運行，提高綜合能源利用率。運用AI預測等技術進行智能化管控，實現能源全鏈條的實時把控與優化調度。能源管控平臺通過創新的算法架構，結合前沿技術，打造了一個高效、智能、靈活的能源管理體系。

2.電梯節能裝置

通常電梯在輕載上行，重載下行和平層停梯狀態下，多余的能量（含動能和勢能）通過電動機和變頻器轉換成再生電能，并由發熱電阻消耗掉，會導致機房內的溫度上升，需要配備空調進行降溫。否則會造成電梯零部件損壞，容易困人或按鈕失靈。安裝節能回饋裝置后，不僅可以降低機房溫度，還可以將這部分電能反饋到電網上再次利用。電梯回饋制動單元應用于垂直升降電梯，能有效地將電容中儲存的直流電能轉換成交流電能回送到電網，將電梯運行過程中產生的再生能量回收到電網，重新利用，且安裝簡單。不改變電梯原有的控制方式，并且與電梯原有的系統“互為冗余”，確保電梯運行。自2023年11月1日至2025年8月31日，4部電梯總節電量為9171.8千瓦時，節電率為24%。

三、成果效益

（一）節能效果分析

自2023年11月1日到2025年8月31日，光伏車棚總發電量為97.66萬kWh，本項目年均發電量為57.52萬kWh，以全國平均供電煤耗305g/kWh計算，本項目20年累計可節約標煤4385.75噸。在環境保護方面，CO2可減排11403.25噸，SO2可減排37.25噸，減排氮氧化合物量32.5噸，項目節能減排效果明顯。

目前以燃燒煤炭的火電為參考，火電每發一度電排放305克二氧化碳、0.0085克二氧化硫、0.0074克氮氧化物、消耗1.23升凈水，按照此標準計算，本項目每年及20年的發電周期將實現節能減排效果如下：

表2

表3

（二）經濟效益分析

本項目裝機容量為0.4466MW，海拉爾區政府黨政綜合樓的年平均電價為0.735元/kWh。

表4

光伏電站所發電量大部分由政府大樓消納，消納比例90%，根據PVsyst模擬，利用小時數1288小時，20年累計發電量1438萬kwh。在節約政府財政資金、節省用能成本、提高公共機構清潔能源應用比例的同時，企業也獲得一定收益，最終實現雙贏。

四、經驗總結

海拉爾地區冬季嚴寒，取暖期長，冬季降雪會直接覆蓋光伏組件表面，遮擋陽光，導致發電量大幅下降；積雪融化時產生的凍融循環，還可能損壞組件邊框和玻璃；在極端低溫-30℃以下情況下可能導致組件封裝材料脆化、逆變器等設備啟動困難，整體發電效率降低。為此項目建設時采用傾斜角度優化的支架：將組件傾斜角度從常規25°-30°調整為35°-45°，利用重力加速積雪滑落，減少積雪停留時間；選用低溫耐受型組件，采購通過-40℃低溫沖擊測試的組件，并優化逆變器配置，選用具備低溫啟動功能的逆變器，并為逆變器加裝保溫艙或電伴熱裝置，確保冬季設備穩定運行。同步建立能源管控系統：通過物聯網技術實時監測組件溫度、發電量、積雪厚度等數據，發現積雪覆蓋導致發電量驟降等異常情況時將及時啟動除雪措施。同時要求企業對設備進行定期維護，并對其進行監督，確保設備安全運行。

我中心將繼續堅持市場主導和政府引導相結合，充分利用公共機構建筑屋頂、立面、車棚頂面等適宜場地空間，有力推進各級各類公共機構光伏發電系統建設，實現既有建筑宜建盡建，使得可再生能源應用比例有效提升，為全社會發揮示范表率作用。同時結合本地區氣候環境因素，進一步加強清雪融雪措施，改進設備運行指標，提升光伏運行效率。

下一步，海拉爾區將繼續牽頭推進本地區公共機構分布式光伏發電系統建設工作，組織本地區黨政機關及所屬公共機構開展項目建設。教育、科技、文化、衛生、體育等系統主管部門負責推進各自系統內公共機構開展項目建設。發展改革部門負責優化審批流程，鼓勵對公共機構集中統一組織建設的分布式光伏項目實行整體打包備案。財政部門負責落實相關財政支持政策，鼓勵有條件的地區通過財政補貼等方式助力分布式光伏發展。電力公司負責優化接網服務，密切配合相關部門、單位做好配電網絡接入準備，確保安全穩定運行。