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四问“碳中和”智慧园区

北极星风力发电网  来源:金风科技    2021/3/5 9:44:53  我要投稿  

北极星风力发电网讯:在“30·60”双碳目标的国家战略背景下,率先在有条件地区开展100个绿色城市、1000个绿色园区、10000个绿色乡村示范工程。

——全国政协委员武钢《关于在全国推动“百千万”碳中和示范工程的提案》

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不久前,新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)亦庄智慧园区经北京绿色交易所认证,成为中国首个可再生能源“碳中和”智慧园区,为提案中“1000个绿色园区”目标的实现起到了良好的示范作用。

“碳中和”智慧园区的能源结构是怎样的?“碳中和”是怎样实现的?是否具有经济性和可复制性?……今天,我们就来为您一一解答。

金风科技亦庄智慧园区基本情况

金风科技亦庄智慧园区始建于2010年,建筑面积超过9万平方米,园区采用智能化设计,包括智能微网、节能模块、智能水务、园区智慧运维、智慧农业及智慧健康六大模块。

Q1:“碳中和”智慧园区由哪些能源构成?

要成为“碳中和”智慧园区,低碳环保、舒适宜业的建设理念必不可少。同时,“碳中和”智慧园区需要较高的清洁能源使用比例,实现风电、光伏等能源的多能互补,并借助智能微网、能源互联网等技术实现“碳中和”。

金风科技亦庄智慧园区配置两台总容量4.8MW的风电机组和总容量超过1MW的光伏发电设备,实现清洁能源的就地采集和消纳;一台600kW和两台65kW的微燃机,使用天然气发电,使园区实现了冷热电三联供,系统产生的能量就地消纳,冷、热水可直接用于楼宇供热和冷却系统;包括全钒液流储能、锂电池,以及超级电容器等在内的储能装置,用于系统的削峰填谷,平滑功率波动,大大提升园区供电质量;选用500kW柴油发电机,用于模拟海岛型微电网的项目运行。

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2020年,园区总用电量1573万度,其中使用金风科技自有风电机组和光伏设备发电量482万度,剩余电量购自电网。在可再生能源发电量与园区用电负荷存在时间差异,新能源电量得以返送电网消纳的情况下,加上自发自用绿电,园区总的可再生能源发电比例近50%。

Q2: “碳中和”智慧园区的碳排放情况如何?“碳中和”是如何实现的?

正常情况下,园区内的温室气体,主要由电力、天然气、汽油等能源消耗过程中产生。金风科技亦庄智慧园区亦是如此。

由于清洁能源的发电过程不产生碳排放,只需计算外购电力,使用天然气、汽油等能源,以及一些逸散排放等情况下的碳排放量。

经测算,2020年,金风科技亦庄园区整体温室气体排放量约为1130万kg。其中,园区外购电力年产生二氧化碳约965万kg,占比达到85%;使用天然气年产生二氧化碳约125万kg,占比11%;使用汽油产生二氧化碳约50kg。除此之外,空调冷媒剂、CO2灭火器等逸散排放、污水处理过程的温室气体排放等各项占比均小于2%。

计算标准:

《工业其他行业企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》(2015)

《2019年IPCC 国家温室气体清单指南》

《14064-1:2018组织层次上对温室气体排放和清除的量化和报告的规范及指南》

由此可见,外购电力是园区碳排放的主要来源。如没有风电、光伏等可再生能源发电,园区总碳排放量将超过1556万kg,比使用绿电多排放超过426万kg。

因此,通过部署可再生能源发电设备,实现园区电力自发自用,对降低园区碳排放意义重大。同时,如园区能够通过各项技术实现节能,提高能效,也对实现“碳中和”园区具有突出贡献。

在金风科技“碳中和”智慧园区,办公类建筑空调能耗占比最大,因此园区目前节能主要围绕空调系统进行,同时兼顾照明系统等。

园区合理利用用电峰谷价差提升能效。空调通过水蓄冷,在用电低谷时段储存能量,在高峰时段循环释放能量,可节省30%~60%的用电;空调和照明通过传感器自动调节,控制开关,实现节能。

另外,金风科技的智慧能效技术,使园区实现水、电、气等能耗的数字化、可视化;通过智慧能效平台,能够直观了解损耗情况,针对性提出建议报告,降低能耗损失。

目前,依托节能技术和能效平台,年节约用电量达到60万千瓦时。

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↑ 金风科技亦庄智慧园区

最终,金风科技通过购买CCER(中国核证减排量 Chinese Certified Emission Reduction)对于园区生产生活总温室气体排放量进行核销,获得 “碳中和”认证,国内首个可再生能源“碳中和”绿色智慧园区由此诞生。

Q3: “碳中和”智慧园区度电成本如何计算?其经济性如何?

如全部使用电量购自电网,金风科技亦庄园区每年电费可达1007万元,折合度电成本640.0元/MWh;而在风光储联合优化运行,同时参加售电交易和京津冀辅助服务市场的情况下,金风科技亦庄园区直购电费仅为549万元,度电成本348.9元/MWh,年均度电成本下降程度最高可达291.1元/MWh。

Q4: 未来如何进一步实现园区的“碳中和”?

仍以金风科技亦庄园区2020年碳排放数据为例,园区温室气体排放主要产生自外购电力和天然气的使用。

因此,园区进一步减少碳排放,可从以下两方面考虑:

第一,通过改进技术,提升管理,降低包括电力和天然气在内的能源消耗;第二,进一步优化园区能源结构。使用更多绿电,替代外购电力,提升绿电使用比例。当园区温室气体排放到最小化后,未来可进一步通过购买CCER或植树造林等碳补偿方式实现碳中和。

从更长远以及全国范围来讲,可再生能源“碳中和”园区拥有良好的经济性和可复制性,在我国广泛的城乡区域,可再生能源开发在技术上已趋成熟、成本不断下降、资源储备丰富。全国的“碳中和”目标实现需要无数个“碳中和”城市,而“碳中和”城市的实现需要无数个“碳中和”园区,让我们从最小的“细胞”做起,共同完成这项40年的“碳中和”长跑。

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