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居民社區屬于電力消費終端，碳減排潛力較大，相關能源治理策略直接影響城市能源轉型成效。國網上海市電力公司經濟技術研究院聚焦社區能源負荷互動與電碳融合課題，牽頭開展“碳博士”項目研究，通過技術突破、機制創新與場景落地，構建社區級電碳協同發展模式，為上海建設新型電力系統提供了基層實踐樣本。

針對上海電網高質量發展堵點，構建社區電碳融合創新體系

當前，上海電網運行呈現負荷峰谷差逐年拉大、新能源電量消納壓力陡增、源荷協同調節能力不足等挑戰，傳統的“源隨荷動”調度模式已難以適配新型電力系統的需求。

從負荷側看，上海擁有2.2萬余個居民社區，高峰時段可調負荷達28.6萬千瓦，但潛力釋放受三方面因素制約：一是部分公共設施的負荷調節潛力有待挖掘；二是當前社區電力負荷管理以物業負責、手動調控為主，無法做到對電網調峰指令的靈活響應；三是缺乏清晰的價值轉化路徑，居民與物業的節能減碳行為既無量化標準，也無法轉化為實際收益，參與調節的內生動力有待激發。

從電網側看，上海虛擬電廠建設已形成規模效應，2024年聚合可調資源112.18萬千瓦，但仍未實現社區資源的接入。同時，隨著分布式光伏、用戶側儲能等新型主體快速接入，電網對分散資源的聚合調控能力亟待提升。

針對以上情況，上海經研院啟動“碳博士”項目，構建“硬件終端+智能平臺+機制創新”體系，把社區從單純用電單元轉化為電碳協同節點，為上海建設新型電力系統提供分布式調節資源，探索基層參與路徑。

聚焦“技術—機制—生態”三維創新，打造社區電碳協同解決方案

在技術創新方面，“碳博士”項目構建了云邊協同的社區能源樞紐。針對社區設備類型繁多、安裝場景復雜的問題，該項目搭建“三級硬件矩陣+智能軟件平臺”技術架構，實現資源高效接入與精準調控。

硬件層面，項目團隊研發“盒子、箱子、柜子”多形態智能終端。“盒子”適配單設備（如充電樁、空調），支持在緊湊場地快捷安裝；“箱子”覆蓋樓棟級資源（如水泵房、樓層配電室），實現局部負荷聚合；“柜子”作為區域控制中心，統籌協調社區多種資源。三類終端支持上海社區相關主流設備即插即用，從硬件層面破解標準化接入難題。

軟件層面，項目打造電碳雙軌智慧中樞。依托人工智能算法對社區負荷特性、電網調控需求開展多維度分析，動態生成錯峰用電、有序充電等優化策略。打通上海虛擬電廠運營管理平臺與碳普惠平臺接口，實現電力調節指令下發、減排量自動核算、響應數據同步等全流程線上化，為資源聚合與價值轉化提供數字化支持。

在機制創新方面，項目建立了電碳價值閉環轉化體系。為解決社區減排計量難、認證難、交易難問題，項目深度融合上海虛擬電廠與碳普惠體系，形成測算有標準、收益有保障、運營有秩序的全流程閉環體系。

在計量標準上，項目構建基于電力需求側響應的柔性負荷互動碳普惠方法學，創新調峰因子計算方式，打造“需求響應有效響應量—低碳行為碳減排量”精準換算模型，讓居民與社區節約的每一千瓦時電能都能轉化為可量化、可追溯的減排成果。

在交易銜接上，項目打通“虛擬電廠響應收益+碳積分兌換”雙渠道。社區參與虛擬電廠調峰可獲得響應補貼，參與積極性提升；減排量通過上海市生態環境局認證后，居民可憑碳積分兌換商品、服務，社區節能減碳內生動力被激活。

在生態創新方面，項目構建了多元協同的社區能源治理格局。項目打造“電網—聚合商—社區”三級聯動機制，通過清晰的角色定位與流程設計，破除社區參與能源互動的壁壘，既提升電網對分散資源的調控效能，又讓社區成為能源治理參與者和受益者。

電網側，上海經研院發揮“標準引領+平臺支撐”作用，負責規劃頂層設計、構建碳普惠方法學、打造一體化平臺，為體系高效運轉提供規則與技術底座。聚合商側，虛擬電廠運營主體承擔“資源聚合+指令執行”職能，精準執行電網調峰指令，同時銜接虛擬電廠與碳市場的交易環節，確保價值流轉順暢。社區側，物業負責設備日常運維與調峰指令落地，居民自愿參與節能響應，形成物業主動組織、居民積極參與的良性互動。

在部分社區開展試點，電網調節與減排效益顯現

“碳博士”項目經過兩年研究和試點，已在上海電網調節與社區低碳發展中顯現多重價值。

在電網調節方面，徐匯區4個試點社區通過錯峰用電，在2024年迎峰度夏期間使配電變壓器最高負載率下降3個百分點，顯著緩解了用電高峰時段的設備運行壓力。靜安區新增的公建樓宇資源接入上海虛擬電廠運營管理平臺，今年8月正式參與上海電力負荷需求響應，實現負荷響應近百千瓦，這是上海首次實現居民社區虛擬電廠響應，進一步助力電網供需平衡。

在減排效益方面，試點社區通過負荷優化降低碳排放量，標志著居民社區從碳排放末梢向低碳治理單元的轉變，驗證了社區參與“雙碳”實踐的可行性，為項目成果在更大范圍內推廣積累了經驗。據測算，相關成果若推廣至上海5000個社區，每年二氧化碳減排量可達1300噸。

（作者單位：國網上海市電力公司經濟技術研究院）