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(jìn)數據時(shí)代；萬(wàn)物互聯(lián)，開(kāi)啟大眾智慧生活。當技術(shù)遇上低碳，催生了一場(chǎng)零碳大變革。
零碳循環(huán)是指實(shí)現從生產(chǎn)到交換的多環(huán)節間，完成全綠色、環(huán)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(huán)”，再到“零碳循環(huán)”，一系列變化是從工業(yè)內部向外徹底轉變生產(chǎn)、加工方式，為企業(yè)和社會(huì )帶來(lái)顯著(zhù)的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益，是低碳背景下經(jīng)濟效益、社會(huì )效益的雙向奔赴。
零碳循環(huán)社會(huì )不僅需要減少傳統化石能源用量，實(shí)際要求提高清潔能源裝機量和利用率，自體生產(chǎn)、消化、循環(huán)是期望途徑。順應零碳潮流和技術(shù)風(fēng)向，對多個(gè)清潔技術(shù)進(jìn)行更改和提升。近日，由福州大學(xué)自主研發(fā)的“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)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(shù)指導方案，同時(shí)為國家整縣光伏實(shí)施提供“源網(wǎng)荷儲”示范應用場(chǎng)景。據了解，該清潔系統是產(chǎn)學(xué)研的產(chǎn)物，其集清潔能源光伏和風(fēng)力發(fā)電、電化學(xué)儲能、智能配電、智慧用電于一體。
“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)系統：綠色、智慧雙向奔赴
清潔能源雖然具有環(huán)保、綠色的美稱(chēng)，但是其發(fā)電不穩定、隨機性、可控性較差，晚間用電負荷時(shí)間不匹配性等問(wèn)題造成居民、工業(yè)用電煩惱。同時(shí)，發(fā)電不穩定的問(wèn)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(guò)集裝箱式的儲能系統儲存綠電，實(shí)現零碳清潔能源實(shí)時(shí)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(huì )從儲能系統中獲取電能，通過(guò)LED節能燈實(shí)現綠色用能，構成從綠色發(fā)電、綠色存儲、綠色用電的完整清潔、新型微電網(wǎng)系統。
綠色、清潔問(wèn)題解決，接下來(lái)則是智能。該系統的智能滲透于多個(gè)維度。例如，智能配電柜連接多個(gè)電氣系統，且具有“遙測、遙信、遙控、遙調”的遙感功能，實(shí)現遠程遙感、控制。智慧監控平臺可協(xié)調各個(gè)系統并控制其運行，還能實(shí)時(shí)采集各系統數據，利用智能算法預測光伏發(fā)電功率并繪制曲線(xiàn)。此外，系統可在線(xiàn)估算儲能系統狀態(tài)與蓄電池健康狀態(tài)，并利用基于人工智能、大數據的動(dòng)態(tài)規劃算法調控智能照明系統，從而實(shí)現“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)系統的“零碳”智慧協(xié)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(wàn)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(huì )：技術(shù)基底支撐力
智慧零碳系統不僅于此。萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，5G高帶寬、泛連接的特點(diǎn)賦予零碳循環(huán)新的力量。如天津港“智慧零碳”碼頭已然投產(chǎn)運營(yíng)。據了解，“智慧零碳”碼頭均通過(guò)風(fēng)電、光電運作產(chǎn)生動(dòng)能，并應用智慧科技，計算裝卸方案并指揮設備，實(shí)現了能源消耗和生產(chǎn)環(huán)節的零碳。作為20萬(wàn)噸級集裝箱碼頭，“智慧零碳”年吞吐量達250萬(wàn)標箱。
“雙碳”目標要求落實(shí)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(gè)系統還需技術(shù)做基底。建立電力系統儲能架構包括調節風(fēng)光新能源發(fā)電短周期波動(dòng)性、間歇性，需要抽蓄、電化學(xué)電池、壓縮空氣等儲能技術(shù)；其二是平衡風(fēng)光新能源發(fā)電長(cháng)周期發(fā)電供需不平衡，主要采用綠色技術(shù)生產(chǎn)儲存氫和氣體、液體燃料等技術(shù)。
11月，國家發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《深入開(kāi)展公共機構綠色低碳引領(lǐng)行動(dòng)促進(jìn)碳達峰實(shí)施方案》，“零碳”信號接踵而至，一個(gè)經(jīng)濟增長(cháng)動(dòng)能、社會(huì )運作模式劇烈變革的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。實(shí)際上，“雙碳”背景下電力市場(chǎng)化改革正面臨以技術(shù)為代表的諸多挑戰。未來(lái)，建設低碳社會(huì )、零碳社會(huì )還需繼續加強技術(shù)力量，設計循環(huán)智慧方案，共同推進(jìn)零碳清潔能源高比例就地消納技術(shù)的研發(fā)與突破。