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技術與環保雙向奔赴 智慧微電網系統開啟零碳循環大門
2021年11月30日 15:09:22
來源：化工儀器網 作者：江魚 點擊量：8314
當技術遇上低碳，催生了一場零碳大變革。
【化工儀器網 項目成果】綠色清潔成為熱詞，中國“3060”碳達峰、碳中和目標提出；5G覆蓋，全民走進數據時代；萬物互聯，開啟大眾智慧生活。當技術遇上低碳，催生了一場零碳大變革。
零碳循環是指實現從生產到交換的多環節間，完成全綠色、環保、零碳排放的清潔運作方式。從傳統消耗到“一次性”到“可循環”，再到“零碳循環”，一系列變化是從工業內部向外徹底轉變生產、加工方式，為企業和社會帶來顯著的社會效益和經濟效益，是低碳背景下經濟效益、社會效益的雙向奔赴。
零碳循環社會不僅需要減少傳統化石能源用量，實際要求提高清潔能源裝機量和利用率，自體生產、消化、循環是期望途徑。順應零碳潮流和技術風向，對多個清潔技術進行更改和提升。近日，由福州大學自主研發的“源網荷儲”微電網系統成功運行，為分布式清潔能源就地消納和零碳規劃提供技術指導方案，同時為國家整縣光伏實施提供“源網荷儲”示范應用場景。據了解，該清潔系統是產學研的產物，其集清潔能源光伏和風力發電、電化學儲能、智能配電、智慧用電于一體。
“源網荷儲”微電網系統：綠色、智慧雙向奔赴
清潔能源雖然具有環保、綠色的美稱，但是其發電不穩定、隨機性、可控性較差，晚間用電負荷時間不匹配性等問題造成居民、工業用電煩惱。同時，發電不穩定的問題也是阻礙清潔能源大面積推廣應用的主要原因。而該系統通過集裝箱式的儲能系統儲存綠電，實現零碳清潔能源實時供電，解決電量不穩定、不夠用的難題。每到晚間用電高峰期，系統會從儲能系統中獲取電能，通過LED節能燈實現綠色用能，構成從綠色發電、綠色存儲、綠色用電的完整清潔、新型微電網系統。
綠色、清潔問題解決，接下來則是智能。該系統的智能滲透于多個維度。例如，智能配電柜連接多個電氣系統，且具有“遙測、遙信、遙控、遙調”的遙感功能，實現遠程遙感、控制。智慧監控平臺可協調各個系統并控制其運行，還能實時采集各系統數據，利用智能算法預測光伏發電功率并繪制曲線。此外，系統可在線估算儲能系統狀態與蓄電池健康狀態，并利用基于人工智能、大數據的動態規劃算法調控智能照明系統，從而實現“源網荷儲”微電網系統的“零碳”智慧協調運行。據工作人員介紹，目前該系統可每年提供零碳清潔能源30萬度，減少二氧化碳排放量258.37噸，減少二氧化硫排放量約61.46千克。
低碳社會：技術基底支撐力
智慧零碳系統不僅于此。萬物互聯時代，5G高帶寬、泛連接的特點賦予零碳循環新的力量。如天津港“智慧零碳”碼頭已然投產運營。據了解，“智慧零碳”碼頭均通過風電、光電運作產生動能，并應用智慧科技，計算裝卸方案并指揮設備，實現了能源消耗和生產環節的零碳。作為20萬噸級集裝箱碼頭，“智慧零碳”年吞吐量達250萬標箱。
“雙碳”目標要求落實構建清潔低碳安全高效的能源體系和構建以新能源為主體的新型電力系統。這兩個系統還需技術做基底。建立電力系統儲能架構包括調節風光新能源發電短周期波動性、間歇性，需要抽蓄、電化學電池、壓縮空氣等儲能技術；其二是平衡風光新能源發電長周期發電供需不平衡，主要采用綠色技術生產儲存氫和氣體、液體燃料等技術。
11月，國家發展改革委、財政部、生態環境部印發《深入開展公共機構綠色低碳引領行動促進碳達峰實施方案》，“零碳”信號接踵而至，一個經濟增長動能、社會運作模式劇烈變革的時代已經來臨。實際上，“雙碳”背景下電力市場化改革正面臨以技術為代表的諸多挑戰。未來，建設低碳社會、零碳社會還需繼續加強技術力量，設計循環智慧方案，共同推進零碳清潔能源高比例就地消納技術的研發與突破。
編者按：達成低碳目標，一方面需要依靠降低傳統能源使用度，另一方面還需要技術做基底，完善清潔技術，推廣清潔能源。如今，“智能”一統天下，恰好鼎力相助清潔技術助力。
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