從廣東省廣州市花都區(qū)赤坭鎮(zhèn)的南方電網(wǎng)公司首個(gè)零碳配電房到橫琴粵澳智慧能源深度合作示范區(qū)建設(shè)中的零碳大樓,從南方電網(wǎng)數(shù)字集團(tuán)自主研發(fā)數(shù)字零碳能源融合平臺(tái)到深圳后海零碳智慧科普變電站開工建設(shè),從南方電網(wǎng)生產(chǎn)科研基地成為目前我國(guó)綠電消費(fèi)規(guī)模最大的中央企業(yè)零碳總部基地,到南方電網(wǎng)廣東佛山供電局成功打造電力物資零碳倉(cāng)庫(kù)……
今年以來,南方電網(wǎng)公司不斷衍生的“零碳+”,正跑出新的綠電加速度。
南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)機(jī)器臂自動(dòng)掃描電力物資。李菁 攝
南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)屋頂光伏。李菁 攝
深圳后海零碳智慧科普變電站效果圖。
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(bào)道了全國(guó)首批零碳5G基站在舟山群島開始試點(diǎn)運(yùn)行,單個(gè)站點(diǎn)每年能減少碳排放14.5噸。2022年8月,全國(guó)首個(gè)零碳未來城發(fā)展規(guī)劃獲批,坐標(biāo)浙江省嘉興市海鹽縣,將打造一個(gè)全域“零碳”的未來城市新空間。
據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì),2022年1-10月,新能源汽車產(chǎn)銷分別達(dá)到548.5萬(wàn)輛和528萬(wàn)輛,同比均增長(zhǎng)1.1倍。業(yè)內(nèi)人士指出,隨著相關(guān)支持政策和產(chǎn)業(yè)鏈的完善,國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入良性發(fā)展軌道……
在電力行業(yè),“零碳+”同樣在解鎖無(wú)限可能。在廣東省佛山市禪城區(qū)羅南大道一號(hào)的廣東電網(wǎng)公司佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng),一片片太陽(yáng)能光伏板整齊排列在屋頂上,它們?yōu)榱闾紓}(cāng)庫(kù)的各類智能設(shè)備注入源源不斷的綠色能量,形成一道獨(dú)特的風(fēng)景線。11月9日,這座1.3萬(wàn)平方米的周轉(zhuǎn)倉(cāng)獲得了由國(guó)家級(jí)碳交易試點(diǎn)交易所和廣東省政府唯一指定的碳排放配額有償發(fā)放及交易平臺(tái)——廣州碳排放權(quán)交易中心頒發(fā)的《碳中和證明書》,成為南方電網(wǎng)公司首個(gè)電力物資零碳倉(cāng)庫(kù)。
廣東電網(wǎng)公司佛山供電局供應(yīng)鏈服務(wù)中心倉(cāng)儲(chǔ)配送分部高級(jí)經(jīng)理黃浩介紹,該供電局認(rèn)真研究國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn),通過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)倉(cāng)庫(kù)電能替代情況、倉(cāng)庫(kù)歷史用電量、光伏發(fā)電量等要素進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的碳排放核算,確定倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)階段的碳排放定位后,反復(fù)推敲研究,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“1+2+4”的電網(wǎng)綠色倉(cāng)庫(kù)建設(shè)路線。
除了“+倉(cāng)庫(kù)”外,“+建筑”也是一個(gè)充滿想象力的命題。橫琴粵澳智慧能源深度合作示范區(qū)是南方電網(wǎng)公司打造的新型電力系統(tǒng)示范區(qū)。到2022年底,該示范區(qū)電網(wǎng)具備清潔能源100%供應(yīng)能力。現(xiàn)在,一座零碳大樓正在這里拔地而起。該建筑建成后,將實(shí)現(xiàn)超低能耗及零碳排放運(yùn)行能力,除光伏用電外,每天用電低至每平方米0.15千瓦時(shí)。
11月10日,110千伏后海三變電站工程在深圳開工建設(shè),建成后將成為全國(guó)首座零碳智慧科普變電站……
11月11日,南方電網(wǎng)公司后勤管理中心與國(guó)家電投廣東公司、廣東能源集團(tuán)簽訂綠色電力交易購(gòu)電意向協(xié)議。該協(xié)議約定每年交易電量超6000萬(wàn)千瓦時(shí),相當(dāng)于每年減少標(biāo)煤消耗超1.8萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放超5萬(wàn)噸。南方電網(wǎng)生產(chǎn)科研基地實(shí)現(xiàn)全額綠電消費(fèi),成為目前我國(guó)綠電消費(fèi)規(guī)模最大的中央企業(yè)零碳總部基地。
“+5G基站”“+城市”“+新能源汽車”“+建筑”“+倉(cāng)庫(kù)”“+平臺(tái)”“+配電房”“+變電站”……“零碳+”背后,是廣闊無(wú)邊的領(lǐng)域,能源、交通、建筑、通信、設(shè)施、家居、生產(chǎn)、管理……人類社會(huì)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(jì)算溫室氣體(主要是二氧化碳)排放量,設(shè)計(jì)方案抵減碳排放。《中國(guó)智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2017)》對(duì)“零碳”的概念進(jìn)行了闡述。書中指出,“零碳”概念可以理解為:碳源(生產(chǎn)生活中產(chǎn)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(duì)我們綠色倉(cāng)儲(chǔ)而言,主要的碳排放源自倉(cāng)庫(kù)智能設(shè)備的電力消耗,倉(cāng)庫(kù)智能設(shè)備的碳排放與光伏發(fā)電的碳減排相互抵消,體現(xiàn)‘零碳’這一概念。”黃浩說。2020年,佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)開啟綠色智能化改造,通過應(yīng)用“云大物移智”新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了匹配電網(wǎng)倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)性質(zhì)的物資作業(yè)自動(dòng)化與管理數(shù)字化,通過構(gòu)建全域物資倉(cāng)庫(kù)智能管理系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了管理運(yùn)作過程數(shù)據(jù)化、無(wú)紙化。今年更是在業(yè)務(wù)場(chǎng)景優(yōu)化升級(jí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展節(jié)能服務(wù),實(shí)現(xiàn)發(fā)電就地消納,構(gòu)建了“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”的低碳用電模式。
黃浩介紹,該倉(cāng)庫(kù)碳排放量=(外購(gòu)市電的電能消耗量-綠電用量)×區(qū)域電網(wǎng)平均碳排放因子(該因子表明每度電完成供應(yīng)所產(chǎn)生的平均碳排放量)。“通過低碳化改造,佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)光伏系統(tǒng)每年發(fā)電量約28.4萬(wàn)千瓦時(shí),預(yù)計(jì)每年可減少237噸二氧化碳當(dāng)量。在實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)碳中和目標(biāo)的同時(shí),余電回饋電網(wǎng),提高電網(wǎng)清潔能源滲透率,助力電網(wǎng)碳排放因子下降。”
建筑是我國(guó)碳排放的重點(diǎn)領(lǐng)域,中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)《中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告(2021)》統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,2019年我國(guó)建筑全過程碳排放總量為49.97億噸,占全國(guó)總碳排放比重達(dá)到50.6%。按當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè),我國(guó)建筑碳達(dá)峰時(shí)間約為2040年,難以滿足“雙碳”目標(biāo)要求,控制建筑碳排放已成為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要任務(wù)。面向建筑運(yùn)行低碳甚至零碳目標(biāo),勢(shì)必需要依賴高比例新能源及電能替代降低建筑運(yùn)行碳排放。
橫琴粵澳智慧能源深度合作示范區(qū)里正在建設(shè)的零碳大樓,采用了原創(chuàng)性可復(fù)制推廣的零碳建筑供用電整體解決方案,由南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的能源管理技術(shù)以及高能效、高功率密度、智能化的變換裝置,可結(jié)合新能源發(fā)電情況、外部環(huán)境變化情況等,對(duì)光伏、儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷、充電樁等設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)控并與電網(wǎng)協(xié)同互動(dòng),確保人員活動(dòng)舒適性的前提下,實(shí)現(xiàn)大樓供電系統(tǒng)高效、低能耗、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
03 為綠色低碳發(fā)展賦能
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球碳排放中約有86.9%來自于能源領(lǐng)域,能源領(lǐng)域的碳排放又有約83%來自于化石能源。中國(guó)能源研究會(huì)學(xué)術(shù)顧問、國(guó)家發(fā)改委能源研究所原所長(zhǎng)周大地表示:“碳達(dá)峰需要電力零碳先行。”
對(duì)于如何建設(shè)零碳能源系統(tǒng),中國(guó)工程院院士江億在近日舉行的2022綠色轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展國(guó)際研討會(huì)上講述了他對(duì)“雙碳”的思考。他認(rèn)為,電氣化是建設(shè)零碳能源系統(tǒng)的關(guān)鍵。“在我看來,低碳發(fā)展實(shí)際就是一場(chǎng)能源革命,把現(xiàn)在以燃煤等化石能源為主的碳基能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為以可再生能源為主的零碳能源系統(tǒng)。其中,包括建設(shè)新型電力系統(tǒng)、零碳熱力系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)流程再造等具體內(nèi)容,每一項(xiàng)又包括很多子任務(wù)。”他認(rèn)為,零碳系統(tǒng)需解決供需不匹配問題,大比例風(fēng)光發(fā)電帶來的日內(nèi)逐時(shí)供需差,可通過儲(chǔ)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(xué)儲(chǔ)能,以及終端柔性用電方式。
作為能源企業(yè),十年來,南方電網(wǎng)公司加快推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型,全力服務(wù)廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區(qū)及港澳地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。2012年至2021年的十年間,南方五省區(qū)每發(fā)一度電產(chǎn)生的二氧化碳排放已下降約30%。2012年底,南方五省區(qū)非化石能源裝機(jī)容量占比為44%。2021年,南方五省區(qū)非化石能源裝機(jī)容量占比超過50%,近五年非化石能源發(fā)電量占比平均超過50%,超過全國(guó)平均水平,也超過全球平均水平。《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2021—2030年)白皮書》提出,到2025年,將推動(dòng)廣東、廣西、云南、貴州、海南等南方五省區(qū)新能源新增裝機(jī)1億千瓦,累計(jì)達(dá)到1.5億千瓦。2030年底推動(dòng)新能源裝機(jī)成為主力電源,基本建成新型電力系統(tǒng)。
除推動(dòng)清潔能源低碳轉(zhuǎn)型、積極構(gòu)建新型電力系統(tǒng)外,垂直領(lǐng)域生產(chǎn)方式和生活方式的綠色轉(zhuǎn)型同樣值得重視,“零碳+”恰逢其時(shí)。在南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略規(guī)劃部主管劉年看來,公司系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)出來的“零碳+”現(xiàn)象,是公司加速綠色低碳發(fā)展的體現(xiàn),“打造零碳示范區(qū),是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的重要舉措,對(duì)于支撐新型能源體系規(guī)劃建設(shè)、建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化具有十分重要的意義。”
名
詞
解
釋
“零碳”是什么?
“零碳”是相對(duì)高碳、低碳而言的一個(gè)動(dòng)態(tài)概念。理解和使用“零碳”概念需要把握三個(gè)要點(diǎn):
“零碳”概念中的碳不是簡(jiǎn)單的指碳元素,也不是單指二氧化碳,而是指以二氧化碳當(dāng)量測(cè)算造成溫室效應(yīng)的各種有害氣體。“零碳”概念中的零不是指人類某項(xiàng)活動(dòng)在某一時(shí)點(diǎn)的溫室氣體的排放為零,而是指人類某項(xiàng)活動(dòng)全生命周期的溫室氣體的排放為零。零排放不是絕對(duì)的沒有二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體的排放,而是指通過科學(xué)合理地計(jì)算人類在一定時(shí)段和區(qū)域內(nèi)的各種生產(chǎn)、生活活動(dòng)產(chǎn)業(yè)的各種溫室氣體的排放總量,有針對(duì)性地綜合采用相關(guān)技術(shù)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(dá)到排放與回收的總量平衡,實(shí)現(xiàn)以二氧化碳當(dāng)量計(jì)算的各種溫室氣體的凈零排放。簡(jiǎn)言之,零碳是指:碳源(生產(chǎn)生活中產(chǎn)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(guó)智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2017)》第四章“中國(guó)智慧能源展望”第四節(jié)“零碳生活”
1 在冬日清晨的暖陽(yáng)里,廣東佛山零碳倉(cāng)庫(kù)開始了一天的“碳中和”之旅。
2 8時(shí)30分,佛山供電局供應(yīng)鏈服務(wù)中心倉(cāng)儲(chǔ)配送班班長(zhǎng)向全體班員交代安全作業(yè)事項(xiàng),開啟新一天的工作。與此同時(shí),在佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)的屋頂上,1777平方米的光伏發(fā)電組件感應(yīng)到日照,把光能轉(zhuǎn)變?yōu)?span id="gvb3rw8ef0lw" class="candidate-entity-word" data-gid="3712381">直流電,直流電再沿著電纜抵達(dá)逆變器,轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)所需的交流電。
3 8時(shí)45分至10時(shí)30分,周轉(zhuǎn)倉(cāng)園區(qū)智能管理系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別送貨車牌號(hào),隨著大門自動(dòng)打開,零碳倉(cāng)庫(kù)迎來了當(dāng)天的第一項(xiàng)作業(yè)——將200套電力終端頭驗(yàn)收入庫(kù)。送貨車輛進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)后,智慧園區(qū)服務(wù)大屏隨即為送貨人員展示進(jìn)倉(cāng)卸貨作業(yè)的區(qū)域與路徑指引。司機(jī)根據(jù)系統(tǒng)的引導(dǎo)路線安全到達(dá)指定位置,倉(cāng)儲(chǔ)配送班班員利用移動(dòng)終端對(duì)貨物進(jìn)行在線簽收、驗(yàn)收。驗(yàn)收完畢,入庫(kù)指令通過后臺(tái)下達(dá)至立體庫(kù)智能設(shè)備,一箱箱電纜頭經(jīng)輸送機(jī)向立體庫(kù)有序挪動(dòng)。為確保入庫(kù)物資安全可靠存儲(chǔ),電纜頭需先經(jīng)過3D視覺掃描儀的“火眼金睛”,檢驗(yàn)合格方可流轉(zhuǎn)到碼垛區(qū)域,由多自由度碼垛機(jī)械臂標(biāo)準(zhǔn)化碼垛,并自動(dòng)生成數(shù)字化物資卡,完成無(wú)紙化、自動(dòng)化入庫(kù)。
4 10時(shí)30分至12時(shí),佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)自動(dòng)讀取電網(wǎng)管理平臺(tái)上的領(lǐng)料計(jì)劃,將供電所項(xiàng)目物資需求下達(dá)到零碳倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)設(shè)備。激光導(dǎo)航AGV叉車接收出庫(kù)作業(yè)指令,從休息區(qū)規(guī)劃路線自動(dòng)行駛至橫梁式貨架區(qū),進(jìn)行取貨轉(zhuǎn)運(yùn)。
5 12時(shí)至14時(shí),上午作業(yè)全部完成,零碳倉(cāng)庫(kù)設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能待機(jī)狀態(tài)。陽(yáng)光充沛正當(dāng)時(shí),樓頂?shù)墓夥鍖a(chǎn)生的電能輸送給倉(cāng)庫(kù),維持待機(jī)能耗,剩余電能供純電配送貨車充電和并網(wǎng)回饋電網(wǎng)。
6 14時(shí)至17時(shí)30分,佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)又是一幅車水馬龍的熱鬧景象。零碳倉(cāng)庫(kù)根據(jù)系統(tǒng)中的工作計(jì)劃重新啟動(dòng)作業(yè),下午需要完成大量的10千伏電纜備貨作業(yè)。伴隨空氣壓縮機(jī)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(jìn),裁剪規(guī)整成圈。經(jīng)過3個(gè)小時(shí)的自動(dòng)化運(yùn)作,計(jì)劃次日發(fā)貨的多段電纜悉數(shù)完成備貨。
7 23時(shí)至23時(shí)30分,零碳倉(cāng)庫(kù)仍未進(jìn)入“夢(mèng)鄉(xiāng)”,它正對(duì)立體貨架中的物資進(jìn)行自動(dòng)抽查盤點(diǎn)。四輛穿梭車及鏈條輸送系統(tǒng)將近期出入庫(kù)的物資品類,送達(dá)3D視覺盤點(diǎn)位置。系統(tǒng)利用成像模型自動(dòng)清點(diǎn)實(shí)物數(shù)量。通過合理分配晝夜作業(yè)類型,佛山周轉(zhuǎn)倉(cāng)的綜合能源利用效率實(shí)現(xiàn)最大化。
8 凌晨3時(shí)至3時(shí)30分,佛山供電局應(yīng)急服務(wù)熱線接到來自供電所的應(yīng)急搶修需求,需緊急調(diào)配3個(gè)10千伏630A隔離開關(guān)。零碳倉(cāng)庫(kù)智能管理系統(tǒng)立即響應(yīng),關(guān)聯(lián)節(jié)能待命的智能設(shè)備重新進(jìn)入正常工作狀態(tài)。半小時(shí)后,應(yīng)急物資按時(shí)送到搶修現(xiàn)場(chǎng),并完成在線配送簽收。
9 一天下來,零碳倉(cāng)庫(kù)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(shí)現(xiàn)凈零碳排放。
南網(wǎng)傳媒全媒體記者丨劉洋洋
南網(wǎng)傳媒全媒體編輯丨袁帥
通訊員丨孔德淇 何依蔓
校對(duì)丨黃昕
審核丨林丹丹 何宇瞳
簽發(fā)丨佘慧萍
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