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技术与环保双向奔赴 智慧微电网系统开启零碳循环大门

发布于:2021年12月01日 作者:西马力 阅读:572

绿色生产

绿色清洁成为热词,中国“3060”碳达峰、碳中和目标提出;5G覆盖,全民走进数据时代;万物互联,开启大众智慧生活。当技术遇上低碳,催生了一场零碳大变革。
  零碳循环是指实现从生产到交换的多环节间,完成全绿色、环保、零碳排放的清洁运作方式。从传统消耗到“一次性”到“可循环”,再到“零碳循环”,一系列变化是从工业内部向外彻底转变生产、加工方式,为企业和社会带来显著的社会效益和经济效益,是低碳背景下经济效益、社会效益的双向奔赴。
  零碳循环社会不仅需要减少传统化石能源用量,实际要求提高清洁能源装机量和利用率,自体生产、消化、循环是期望途径。顺应零碳潮流和技术风向,对多个清洁技术进行更改和提升。近日,由福州大学自主研发的“源网荷储”微电网系统成功运行,为分布式清洁能源就地消纳和零碳规划提供技术指导方案,同时为国家整县光伏实施提供“源网荷储”示范应用场景。据了解,该清洁系统是产学研的产物,其集清洁能源光伏和风力发电、电化学储能、智能配电、智慧用电于一体。

“源网荷储”微电网系统:绿色、智慧双向奔赴

清洁能源虽然具有环保、绿色的美称,但是其发电不稳定、随机性、可控性较差,晚间用电负荷时间不匹配性等问题造成居民、工业用电烦恼。同时,发电不稳定的问题也是阻碍清洁能源大面积推广应用的主要原因。而该系统通过集装箱式的储能系统储存绿电,实现零碳清洁能源实时供电,解决电量不稳定、不够用的难题。每到晚间用电高峰期,系统会从储能系统中获取电能,通过LED节能灯实现绿色用能,构成从绿色发电、绿色存储、绿色用电的完整清洁、新型微电网系统。

  绿色、清洁问题解决,接下来则是智能。该系统的智能渗透于多个维度。例如,智能配电柜连接多个电气系统,且具有“遥测、遥信、遥控、遥调”的遥感功能,实现远程遥感、控制。智慧监控平台可协调各个系统并控制其运行,还能实时采集各系统数据,利用智能算法预测光伏发电功率并绘制曲线。此外,系统可在线估算储能系统状态与蓄电池健康状态,并利用基于人工智能、大数据的动态规划算法调控智能照明系统,从而实现“源网荷储”微电网系统的“零碳”智慧协调运行。据工作人员介绍,目前该系统可每年提供零碳清洁能源30万度,减少二氧化碳排放量258.37吨,减少二氧化硫排放量约61.46千克。

低碳社会:技术基底支撑力

智慧零碳系统不仅于此。万物互联时代,5G高带宽、泛连接的特点赋予零碳循环新的力量。如天津港“智慧零碳”码头已然投产运营。据了解,“智慧零碳”码头均通过风电、光电运作产生动能,并应用智慧科技,计算装卸方案并指挥设备,实现了能源消耗和生产环节的零碳。作为20万吨级集装箱码头,“智慧零碳”年吞吐量达250万标箱。
  “双碳”目标要求落实构建清洁低碳安全较为效率的能源体系和构建以新能源为主体的新型电力系统。这两个系统还需技术做基底。建立电力系统储能架构包括调节风光新能源发电短周期波动性、间歇性,需要抽蓄、电化学电池、压缩空气等储能技术;其二是平衡风光新能源发电长周期发电供需不平衡,主要采用绿色技术生产储存氢和气体、液体燃料等技术。
  11月,国家发展改革委、财政部、生态环境部印发《深入开展公共机构绿色低碳引领行动促进碳达峰实施方案》,“零碳”信号接踵而至,一个经济增长动能、社会运作模式剧烈变革的时代已经来临。实际上,“双碳”背景下电力市场化改革正面临以技术为代表的诸多挑战。未来,建设低碳社会、零碳社会还需继续加强技术力量,设计循环智慧方案,共同推进零碳清洁能源高比例就地消纳技术的研发与突破。

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