现代农业园区能源资源丰富、用能需求多样，在农业园区开展近零碳的现代能源体系建设具备较强的示范引领作用。但在农业园区能源系统发展面临诸多问题：一是农业生产的工业化水平逐步提高，园区对供能水平要求越来越高；二是农业园区就地能源资源丰富，而对清洁能源利用水平不足，且源荷多元化导致园区能源管理相比城市能源系统更为复杂；三是农业园区用能管理相对粗犷，能源使用效率低；四是缺乏一套有效的商业模式推动农业园区能源系统的高质量自驱式发展。如何提升农业园区清洁能源利用水平、提升经济社会效益，是建设园区现代能源体系的关键点和难点。

本项目“产学研用”团队协同攻关，创建了现代农业园区近零碳能源系统“循环无废能源规划-分层协调系统运行-主体均衡商业模式”技术体系，取得如下创新：

图1 项目总体技术框架

一是首创了适应农业园区循环无废能源系统架构体系。建立考虑季节性电气肥循环和能源价格不确定性的农业园区两阶段规划模型，构建一种基于多电平高电压微型能源交换机的设施农业交直流混合供电模式，实现能源转换效率提升10%，供电距离提高1倍，实现农业园区能源生态循环无废优化配置。

图2 两阶段规划过程示意图

图3 设施农业交直流混合供电结构

二是提出了农业园区分层协调支撑的高效运行技术。提出基于目标级联分析的三级分层自律协同的控制架构和调控方法，实现农业园区的分级管理和层级差异目标的协调，实现设施农业园区微能网优化调度与无功优化控制方法，实现电、冷、热、气协同控制功能，使系统能效达到95%；提出温控负荷与电化学储能双向跟踪的虚拟储能控制技术，支撑农业光伏友好并网。

图4 光伏-虚拟储能架构图

图5 基于ATC的分层自律协同调控架构

三是构建了农业园区能源系统多主体均衡的商业模式。提出基于合作博弈的农业园区分布式光伏实时交易方法，实现各交易主体合作剩余价值的均衡分配，实现年化收益增加16.67%；提出种植、养殖等多类型农业园区产销—体的碳排放均衡机制，为未来碳市场中农业园区理性用能行为决策提供依据。

图6 种植产业园负荷消纳清洁能源商业模式

图7 分布式光伏消纳联盟基本合作方式

项目率先在浙江应用，研究成果在丽水兰巨农业园区全面应用；高压动态分布式智能无功补偿装置在衢州地区大规模推广，实现应用区域配电网电压“0”越限；近零碳综合能源系统规划方法在丽水、衢州、舟山等地全面应用，大幅提升电网投资效率。项目成果推广至甘肃，在定西马铃薯基地建成零碳能源系统。近三年累计实现直接经济效益1.3亿元。