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      南方電網“零碳+”背后的綠電加速度

      發布時間:2022/12/21    信息來源: 南網50Hz

      從廣東省廣州市花都區赤坭鎮的南方電網公司首個零碳配電房到橫琴粵澳智慧能源深度合作示范區建設中的零碳大樓,從南方電網數字集團自主研發數字零碳能源融合平臺到深圳后海零碳智慧科普變電站開工建設,從南方電網生產科研基地成為目前我國綠電消費規模最大的中央企業零碳總部基地,到南方電網廣東佛山供電局成功打造電力物資零碳倉庫……

      今年以來,南方電網公司不斷衍生的“零碳+”,正跑出新的綠電加速度。

      01“零碳”可以“+”啥?

      2022年6月15日,央視《朝聞天下》和《新聞30分》欄目報道了全國首批零碳5G基站在舟山群島開始試點運行,單個站點每年能減少碳排放14.5噸。2022年8月,全國首個零碳未來城發展規劃獲批,坐標浙江省嘉興市海鹽縣,將打造一個全域“零碳”的未來城市新空間。

      據中汽協統計,2022年1-10月,新能源汽車產銷分別達到548.5萬輛和528萬輛,同比均增長1.1倍。業內人士指出,隨著相關支持政策和產業鏈的完善,國內新能源汽車產業已進入良性發展軌道……

      在電力行業,“零碳+”同樣在解鎖無限可能。在廣東省佛山市禪城區羅南大道一號的廣東電網公司佛山周轉倉,一片片太陽能光伏板整齊排列在屋頂上,它們為零碳倉庫的各類智能設備注入源源不斷的綠色能量,形成一道獨特的風景線。11月9日,這座1.3萬平方米的周轉倉獲得了由國家級碳交易試點交易所和廣東省政府唯一指定的碳排放配額有償發放及交易平臺——廣州碳排放權交易中心頒發的《碳中和證明書》,成為南方電網公司首個電力物資零碳倉庫。

      廣東電網公司佛山供電局供應鏈服務中心倉儲配送分部高級經理黃浩介紹,該供電局認真研究國內外標準,通過第三方權威機構對倉庫電能替代情況、倉庫歷史用電量、光伏發電量等要素進行嚴謹科學的碳排放核算,確定倉庫現階段的碳排放定位后,反復推敲研究,創新設計了“1+2+4”的電網綠色倉庫建設路線。

      除了“+倉庫”外,“+建筑”也是一個充滿想象力的命題。橫琴粵澳智慧能源深度合作示范區是南方電網公司打造的新型電力系統示范區。到2022年底,該示范區電網具備清潔能源100%供應能力?,F在,一座零碳大樓正在這里拔地而起。該建筑建成后,將實現超低能耗及零碳排放運行能力,除光伏用電外,每天用電低至每平方米0.15千瓦時。

      11月10日,110千伏后海三變電站工程在深圳開工建設,建成后將成為全國首座零碳智慧科普變電站……

      11月11日,南方電網公司后勤管理中心與國家電投廣東公司、廣東能源集團簽訂綠色電力交易購電意向協議。該協議約定每年交易電量超6000萬千瓦時,相當于每年減少標煤消耗超1.8萬噸,減少二氧化碳排放超5萬噸。南方電網生產科研基地實現全額綠電消費,成為目前我國綠電消費規模最大的中央企業零碳總部基地。

      “+5G基站”“+城市”“+新能源汽車”“+建筑”“+倉庫”“+平臺”“+配電房”“+變電站”……“零碳+”背后,是廣闊無邊的領域,能源、交通、建筑、通信、設施、家居、生產、管理……人類社會生活的諸多方面都存在“零碳+”的探索空間。

      02“零碳+”帶來綠電新面貌

      作為近年來廣受熱議的詞,“零碳”并不是不排放二氧化碳,而是通過計算溫室氣體(主要是二氧化碳)排放量,設計方案抵減碳排放?!吨袊腔勰茉串a業發展報告(2017)》對“零碳”的概念進行了闡述。書中指出,“零碳”概念可以理解為:碳源(生產生活中產生的二氧化碳)-碳匯(林地、濕地、其他綠植所吸收的二氧化碳)=零。

      “對我們綠色倉儲而言,主要的碳排放源自倉庫智能設備的電力消耗,倉庫智能設備的碳排放與光伏發電的碳減排相互抵消,體現‘零碳’這一概念?!秉S浩說。2020年,佛山周轉倉開啟綠色智能化改造,通過應用“云大物移智”新技術實現了匹配電網倉儲業務性質的物資作業自動化與管理數字化,通過構建全域物資倉庫智能管理系統監控平臺,實現了管理運作過程數據化、無紙化。今年更是在業務場景優化升級的基礎上,進一步拓展節能服務,實現發電就地消納,構建了“自發自用,余電上網”的低碳用電模式。

      黃浩介紹,該倉庫碳排放量=(外購市電的電能消耗量-綠電用量)×區域電網平均碳排放因子(該因子表明每度電完成供應所產生的平均碳排放量)?!巴ㄟ^低碳化改造,佛山周轉倉光伏系統每年發電量約28.4萬千瓦時,預計每年可減少237噸二氧化碳當量。在實現倉庫碳中和目標的同時,余電回饋電網,提高電網清潔能源滲透率,助力電網碳排放因子下降?!?/p>

      建筑是我國碳排放的重點領域,中國建筑節能協會《中國建筑能耗研究報告(2021)》統計與預測數據顯示,2019年我國建筑全過程碳排放總量為49.97億噸,占全國總碳排放比重達到50.6%。按當前發展趨勢預測,我國建筑碳達峰時間約為2040年,難以滿足“雙碳”目標要求,控制建筑碳排放已成為“雙碳”目標實現的重要任務。面向建筑運行低碳甚至零碳目標,勢必需要依賴高比例新能源及電能替代降低建筑運行碳排放。

      橫琴粵澳智慧能源深度合作示范區里正在建設的零碳大樓,采用了原創性可復制推廣的零碳建筑供用電整體解決方案,由南方電網公司自主研發的能源管理技術以及高能效、高功率密度、智能化的變換裝置,可結合新能源發電情況、外部環境變化情況等,對光伏、儲能、柔性負荷、充電樁等設備進行聯合調控并與電網協同互動,確保人員活動舒適性的前提下,實現大樓供電系統高效、低能耗、經濟運行。

      03為綠色低碳發展賦能

      據統計,全球碳排放中約有86.9%來自于能源領域,能源領域的碳排放又有約83%來自于化石能源。中國能源研究會學術顧問、國家發改委能源研究所原所長周大地表示:“碳達峰需要電力零碳先行?!?/p>

      對于如何建設零碳能源系統,中國工程院院士江億在近日舉行的2022綠色轉型與高質量發展國際研討會上講述了他對“雙碳”的思考。他認為,電氣化是建設零碳能源系統的關鍵?!霸谖铱磥?,低碳發展實際就是一場能源革命,把現在以燃煤等化石能源為主的碳基能源系統轉換為以可再生能源為主的零碳能源系統。其中,包括建設新型電力系統、零碳熱力系統、工業生產流程再造等具體內容,每一項又包括很多子任務?!彼J為,零碳系統需解決供需不匹配問題,大比例風光發電帶來的日內逐時供需差,可通過儲能方式解決。其中,水電和抽水蓄能電站可解決約20%的問題,其余可依靠電化學儲能,以及終端柔性用電方式。

      作為能源企業,十年來,南方電網公司加快推動能源清潔低碳轉型,全力服務廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區及港澳地區產業結構轉型升級和高質量發展,助力實現“雙碳”目標。2012年至2021年的十年間,南方五省區每發一度電產生的二氧化碳排放已下降約30%。2012年底,南方五省區非化石能源裝機容量占比為44%。2021年,南方五省區非化石能源裝機容量占比超過50%,近五年非化石能源發電量占比平均超過50%,超過全國平均水平,也超過全球平均水平?!赌戏诫娋W公司建設新型電力系統行動方案(2021—2030年)白皮書》提出,到2025年,將推動廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區新能源新增裝機1億千瓦,累計達到1.5億千瓦。2030年底推動新能源裝機成為主力電源,基本建成新型電力系統。

      除推動清潔能源低碳轉型、積極構建新型電力系統外,垂直領域生產方式和生活方式的綠色轉型同樣值得重視,“零碳+”恰逢其時。在南方電網公司戰略規劃部主管劉年看來,公司系統不斷涌現出來的“零碳+”現象,是公司加速綠色低碳發展的體現,“打造零碳示范區,是實現碳達峰碳中和目標、推動經濟社會發展全面綠色轉型的重要舉措,對于支撐新型能源體系規劃建設、建設人與自然和諧共生的現代化具有十分重要的意義?!?/p>

      名詞解釋

      “零碳”是什么?

      “零碳”是相對高碳、低碳而言的一個動態概念。理解和使用“零碳”概念需要把握三個要點:

      “零碳”概念中的碳不是簡單的指碳元素,也不是單指二氧化碳,而是指以二氧化碳當量測算造成溫室效應的各種有害氣體?!傲闾肌备拍钪械牧悴皇侵溉祟惸稠椈顒釉谀骋粫r點的溫室氣體的排放為零,而是指人類某項活動全生命周期的溫室氣體的排放為零。零排放不是絕對的沒有二氧化碳當量的溫室氣體的排放,而是指通過科學合理地計算人類在一定時段和區域內的各種生產、生活活動產業的各種溫室氣體的排放總量,有針對性地綜合采用相關技術和管理措施,例如通過植樹和其他碳中和措施,把溫室氣體的排放量吸收掉,達到排放與回收的總量平衡,實現以二氧化碳當量計算的各種溫室氣體的凈零排放。簡言之,零碳是指:碳源(生產生活中產生的二氧化碳)-碳匯(林地、濕地、其他綠植所吸收的二氧化碳):零)。

      ——摘自《中國智慧能源產業發展報告(2017)》第四章“中國智慧能源展望”第四節“零碳生活”

      延伸閱讀——零碳倉庫的24小時

      1、在冬日清晨的暖陽里,廣東佛山零碳倉庫開始了一天的“碳中和”之旅。

      2、8時30分,佛山供電局供應鏈服務中心倉儲配送班班長向全體班員交代安全作業事項,開啟新一天的工作。與此同時,在佛山周轉倉的屋頂上,1777平方米的光伏發電組件感應到日照,把光能轉變為直流電,直流電再沿著電纜抵達逆變器,轉化為生產運營所需的交流電。

      3、8時45分至10時30分,周轉倉園區智能管理系統自動識別送貨車牌號,隨著大門自動打開,零碳倉庫迎來了當天的第一項作業——將200套電力終端頭驗收入庫。送貨車輛進入倉庫后,智慧園區服務大屏隨即為送貨人員展示進倉卸貨作業的區域與路徑指引。司機根據系統的引導路線安全到達指定位置,倉儲配送班班員利用移動終端對貨物進行在線簽收、驗收。驗收完畢,入庫指令通過后臺下達至立體庫智能設備,一箱箱電纜頭經輸送機向立體庫有序挪動。為確保入庫物資安全可靠存儲,電纜頭需先經過3D視覺掃描儀的“火眼金睛”,檢驗合格方可流轉到碼垛區域,由多自由度碼垛機械臂標準化碼垛,并自動生成數字化物資卡,完成無紙化、自動化入庫。

      4、10時30分至12時,佛山周轉倉自動讀取電網管理平臺上的領料計劃,將供電所項目物資需求下達到零碳倉庫現場作業設備。激光導航AGV叉車接收出庫作業指令,從休息區規劃路線自動行駛至橫梁式貨架區,進行取貨轉運。

      5、12時至14時,上午作業全部完成,零碳倉庫設備自動進入節能待機狀態。陽光充沛正當時,樓頂的光伏板將產生的電能輸送給倉庫,維持待機能耗,剩余電能供純電配送貨車充電和并網回饋電網。

      6、14時至17時30分,佛山周轉倉又是一幅車水馬龍的熱鬧景象。零碳倉庫根據系統中的工作計劃重新啟動作業,下午需要完成大量的10千伏電纜備貨作業。伴隨空氣壓縮機的轟鳴聲,10千伏電力電纜從電纜盤中旋拉出來,壓緊向前推進,裁剪規整成圈。經過3個小時的自動化運作,計劃次日發貨的多段電纜悉數完成備貨。

      7、23時至23時30分,零碳倉庫仍未進入“夢鄉”,它正對立體貨架中的物資進行自動抽查盤點。四輛穿梭車及鏈條輸送系統將近期出入庫的物資品類,送達3D視覺盤點位置。系統利用成像模型自動清點實物數量。通過合理分配晝夜作業類型,佛山周轉倉的綜合能源利用效率實現最大化。

      8、凌晨3時至3時30分,佛山供電局應急服務熱線接到來自供電所的應急搶修需求,需緊急調配3個10千伏630A隔離開關。零碳倉庫智能管理系統立即響應,關聯節能待命的智能設備重新進入正常工作狀態。半小時后,應急物資按時送到搶修現場,并完成在線配送簽收。

      9、、一天下來,零碳倉庫的碳排放量約為0.37噸,光伏減排量約為0.39噸,真正做到用電“自給自足”,實現凈零碳排放。




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