关注丨南方电网“零碳+”背后的绿电加速度

从广东省广州市花都区赤坭镇的南方电网公司首个零碳配电房到横琴粤澳智慧能源深度合作示范区建设中的零碳大楼，从南方电网数字集团自主研发数字零碳能源融合平台到深圳后海零碳智慧科普变电站开工建设，从南方电网生产科研基地成为目前我国绿电消费规模最大的中央企业零碳总部基地，到南方电网广东佛山供电局成功打造电力物资零碳仓库……

今年以来，南方电网公司不断衍生的“零碳+”，正跑出新的绿电加速度。

01“零碳”可以“+”啥？

2022年6月15日，央视《朝闻天下》和《新闻30分》栏目报道了全国首批零碳5G基站在舟山群岛开始试点运行，单个站点每年能减少碳排放14.5吨。2022年8月，全国首个零碳未来城发展规划获批，坐标浙江省嘉兴市海盐县，将打造一个全域“零碳”的未来城市新空间。

据中汽协统计，2022年1-10月，新能源汽车产销分别达到548.5万辆和528万辆，同比均增长1.1倍。业内人士指出，随着相关支持政策和产业链的完善，国内新能源汽车产业已进入良性发展轨道……

在电力行业，“零碳+”同样在解锁无限可能。在广东省佛山市禅城区罗南大道一号的广东电网公司佛山周转仓，一片片太阳能光伏板整齐排列在屋顶上，它们为零碳仓库的各类智能设备注入源源不断的绿色能量，形成一道独特的风景线。11月9日，这座1.3万平方米的周转仓获得了由国家级碳交易试点交易所和广东省政府唯一指定的碳排放配额有偿发放及交易平台——广州碳排放权交易中心颁发的《碳中和证明书》，成为南方电网公司首个电力物资零碳仓库。

广东电网公司佛山供电局供应链服务中心仓储配送分部高级经理黄浩介绍，该供电局认真研究国内外标准，通过第三方权威机构对仓库电能替代情况、仓库历史用电量、光伏发电量等要素进行严谨科学的碳排放核算，确定仓库现阶段的碳排放定位后，反复推敲研究，创新设计了“1+2+4”的电网绿色仓库建设路线。

除了“+仓库”外，“+建筑”也是一个充满想象力的命题。横琴粤澳智慧能源深度合作示范区是南方电网公司打造的新型电力系统示范区。到2022年底，该示范区电网具备清洁能源100%供应能力。现在，一座零碳大楼正在这里拔地而起。该建筑建成后，将实现超低能耗及零碳排放运行能力，除光伏用电外，每天用电低至每平方米0.15千瓦时。

11月10日，110千伏后海三变电站工程在深圳开工建设，建成后将成为全国首座零碳智慧科普变电站……

11月11日，南方电网公司后勤管理中心与国家电投广东公司、广东能源集团签订绿色电力交易购电意向协议。该协议约定每年交易电量超6000万千瓦时，相当于每年减少标煤消耗超1.8万吨，减少二氧化碳排放超5万吨。南方电网生产科研基地实现全额绿电消费，成为目前我国绿电消费规模最大的中央企业零碳总部基地。

“+5G基站”“+城市”“+新能源汽车”“+建筑”“+仓库”“+平台”“+配电房”“+变电站”……“零碳+”背后，是广阔无边的领域，能源、交通、建筑、通信、设施、家居、生产、管理……人类社会生活的诸多方面都存在“零碳+”的探索空间。

02“零碳+”带来绿电新面貌

作为近年来广受热议的词，“零碳”并不是不排放二氧化碳，而是通过计算温室气体（主要是二氧化碳）排放量，设计方案抵减碳排放。《中国智慧能源产业发展报告（2017）》对“零碳”的概念进行了阐述。书中指出，“零碳”概念可以理解为：碳源（生产生活中产生的二氧化碳）-碳汇（林地、湿地、其他绿植所吸收的二氧化碳）=零。

“对我们绿色仓储而言，主要的碳排放源自仓库智能设备的电力消耗，仓库智能设备的碳排放与光伏发电的碳减排相互抵消，体现‘零碳’这一概念。”黄浩说。2020年，佛山周转仓开启绿色智能化改造，通过应用“云大物移智”新技术实现了匹配电网仓储业务性质的物资作业自动化与管理数字化，通过构建全域物资仓库智能管理系统监控平台，实现了管理运作过程数据化、无纸化。今年更是在业务场景优化升级的基础上，进一步拓展节能服务，实现发电就地消纳，构建了“自发自用，余电上网”的低碳用电模式。

黄浩介绍，该仓库碳排放量=(外购市电的电能消耗量-绿电用量)×区域电网平均碳排放因子（该因子表明每度电完成供应所产生的平均碳排放量）。“通过低碳化改造，佛山周转仓光伏系统每年发电量约28.4万千瓦时，预计每年可减少237吨二氧化碳当量。在实现仓库碳中和目标的同时，余电回馈电网，提高电网清洁能源渗透率，助力电网碳排放因子下降。”

建筑是我国碳排放的重点领域，中国建筑节能协会《中国建筑能耗研究报告（2021）》统计与预测数据显示，2019年我国建筑全过程碳排放总量为49.97亿吨，占全国总碳排放比重达到50.6%。按当前发展趋势预测，我国建筑碳达峰时间约为2040年，难以满足“双碳”目标要求，控制建筑碳排放已成为“双碳”目标实现的重要任务。面向建筑运行低碳甚至零碳目标，势必需要依赖高比例新能源及电能替代降低建筑运行碳排放。

横琴粤澳智慧能源深度合作示范区里正在建设的零碳大楼，采用了原创性可复制推广的零碳建筑供用电整体解决方案，由南方电网公司自主研发的能源管理技术以及高能效、高功率密度、智能化的变换装置，可结合新能源发电情况、外部环境变化情况等，对光伏、储能、柔性负荷、充电桩等设备进行联合调控并与电网协同互动，确保人员活动舒适性的前提下，实现大楼供电系统高效、低能耗、经济运行。

03为绿色低碳发展赋能

据统计，全球碳排放中约有86.9%来自于能源领域，能源领域的碳排放又有约83%来自于化石能源。中国能源研究会学术顾问、国家发改委能源研究所原所长周大地表示：“碳达峰需要电力零碳先行。”

对于如何建设零碳能源系统，中国工程院院士江亿在近日举行的2022绿色转型与高质量发展国际研讨会上讲述了他对“双碳”的思考。他认为，电气化是建设零碳能源系统的关键。“在我看来，低碳发展实际就是一场能源革命，把现在以燃煤等化石能源为主的碳基能源系统转换为以可再生能源为主的零碳能源系统。其中，包括建设新型电力系统、零碳热力系统、工业生产流程再造等具体内容，每一项又包括很多子任务。”他认为，零碳系统需解决供需不匹配问题，大比例风光发电带来的日内逐时供需差，可通过储能方式解决。其中，水电和抽水蓄能电站可解决约20%的问题，其余可依靠电化学储能，以及终端柔性用电方式。

作为能源企业，十年来，南方电网公司加快推动能源清洁低碳转型，全力服务广东、广西、云南、贵州、海南五省区及港澳地区产业结构转型升级和高质量发展，助力实现“双碳”目标。2012年至2021年的十年间，南方五省区每发一度电产生的二氧化碳排放已下降约30%。2012年底，南方五省区非化石能源装机容量占比为44%。2021年，南方五省区非化石能源装机容量占比超过50%，近五年非化石能源发电量占比平均超过50%，超过全国平均水平，也超过全球平均水平。《南方电网公司建设新型电力系统行动方案（2021—2030年）白皮书》提出，到2025年，将推动广东、广西、云南、贵州、海南等南方五省区新能源新增装机1亿千瓦，累计达到1.5亿千瓦。2030年底推动新能源装机成为主力电源，基本建成新型电力系统。

除推动清洁能源低碳转型、积极构建新型电力系统外，垂直领域生产方式和生活方式的绿色转型同样值得重视，“零碳+”恰逢其时。在南方电网公司战略规划部主管刘年看来，公司系统不断涌现出来的“零碳+”现象，是公司加速绿色低碳发展的体现，“打造零碳示范区，是实现碳达峰碳中和目标、推动经济社会发展全面绿色转型的重要举措，对于支撑新型能源体系规划建设、建设人与自然和谐共生的现代化具有十分重要的意义。”

名词解释

“零碳”是什么？

“零碳”是相对高碳、低碳而言的一个动态概念。理解和使用“零碳”概念需要把握三个要点:

“零碳”概念中的碳不是简单的指碳元素，也不是单指二氧化碳，而是指以二氧化碳当量测算造成温室效应的各种有害气体。“零碳”概念中的零不是指人类某项活动在某一时点的温室气体的排放为零，而是指人类某项活动全生命周期的温室气体的排放为零。零排放不是绝对的没有二氧化碳当量的温室气体的排放，而是指通过科学合理地计算人类在一定时段和区域内的各种生产、生活活动产业的各种温室气体的排放总量，有针对性地综合采用相关技术和管理措施，例如通过植树和其他碳中和措施，把温室气体的排放量吸收掉，达到排放与回收的总量平衡，实现以二氧化碳当量计算的各种温室气体的净零排放。简言之，零碳是指:碳源(生产生活中产生的二氧化碳)-碳汇(林地、湿地、其他绿植所吸收的二氧化碳):零)。

——摘自《中国智慧能源产业发展报告（2017）》第四章“中国智慧能源展望”第四节“零碳生活”

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在冬日清晨的暖阳里，广东佛山零碳仓库开始了一天的“碳中和”之旅。

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8时30分，佛山供电局供应链服务中心仓储配送班班长向全体班员交代安全作业事项，开启新一天的工作。与此同时，在佛山周转仓的屋顶上，1777平方米的光伏发电组件感应到日照，把光能转变为直流电，直流电再沿着电缆抵达逆变器，转化为生产运营所需的交流电。

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8时45分至10时30分，周转仓园区智能管理系统自动识别送货车牌号，随着大门自动打开，零碳仓库迎来了当天的第一项作业——将200套电力终端头验收入库。送货车辆进入仓库后，智慧园区服务大屏随即为送货人员展示进仓卸货作业的区域与路径指引。司机根据系统的引导路线安全到达指定位置，仓储配送班班员利用移动终端对货物进行在线签收、验收。验收完毕，入库指令通过后台下达至立体库智能设备，一箱箱电缆头经输送机向立体库有序挪动。为确保入库物资安全可靠存储，电缆头需先经过3D视觉扫描仪的“火眼金睛”，检验合格方可流转到码垛区域，由多自由度码垛机械臂标准化码垛，并自动生成数字化物资卡，完成无纸化、自动化入库。

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10时30分至12时，佛山周转仓自动读取电网管理平台上的领料计划，将供电所项目物资需求下达到零碳仓库现场作业设备。激光导航AGV叉车接收出库作业指令，从休息区规划路线自动行驶至横梁式货架区，进行取货转运。

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12时至14时，上午作业全部完成，零碳仓库设备自动进入节能待机状态。阳光充沛正当时，楼顶的光伏板将产生的电能输送给仓库，维持待机能耗，剩余电能供纯电配送货车充电和并网回馈电网。

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14时至17时30分，佛山周转仓又是一幅车水马龙的热闹景象。零碳仓库根据系统中的工作计划重新启动作业，下午需要完成大量的10千伏电缆备货作业。伴随空气压缩机的轰鸣声，10千伏电力电缆从电缆盘中旋拉出来，压紧向前推进，裁剪规整成圈。经过3个小时的自动化运作，计划次日发货的多段电缆悉数完成备货。

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23时至23时30分，零碳仓库仍未进入“梦乡”，它正对立体货架中的物资进行自动抽查盘点。四辆穿梭车及链条输送系统将近期出入库的物资品类，送达3D视觉盘点位置。系统利用成像模型自动清点实物数量。通过合理分配昼夜作业类型，佛山周转仓的综合能源利用效率实现最大化。

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凌晨3时至3时30分，佛山供电局应急服务热线接到来自供电所的应急抢修需求，需紧急调配3个10千伏630A隔离开关。零碳仓库智能管理系统立即响应，关联节能待命的智能设备重新进入正常工作状态。半小时后，应急物资按时送到抢修现场，并完成在线配送签收。

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一天下来，零碳仓库的碳排放量约为0.37吨，光伏减排量约为0.39吨，真正做到用电“自给自足”，实现净零碳排放。