能源高质量发展是支撑经济社会可持续发展的先决条件。8月31日,《雄安新区绿色发展城市典范建设方案(2024-2030年)》(以下简称《建设方案》)印发出台,其中明确提出要“积极推进能源清洁低碳利用”的建设任务。
雄安新区大力推进绿色、低碳、智能的能源体系建设不仅是一项技术革新,更是一场深刻的社会变革,推动我们以科技创新为支撑,以市场需求为导向,以政策激励为保障,从能源生产、供应、管理等各个环节实现绿色转型,全面推进能源结构的优化升级。
“绿色发展城市典范”专栏第四期,将结合《建设方案》中相关建设任务,分享雄安在分布式光伏发电、光储直柔技术应用、乡村新型电力系统示范方面的绿色实践。
☞ 专栏往期回顾:
雄安新区计划在以下几个方面实施光伏技术的推广:
建筑一体化光伏系统:雄安新区将在新建的建筑中推广光伏技术,如在屋顶、外立面等处安装光伏板,实现建筑与光伏系统的一体化设计。
临建设施光伏应用:在施工现场的临时设施上安装光伏系统,如在雄忻高铁雄安地下段项目中,临建屋顶上铺设光伏板,以实现节能减排和降低运行成本。
光储直柔技术:雄安新区将采用光储直柔技术,这是一种集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于一体的新型建筑配电技术,有助于提高能源利用效率和供电质量。
智慧能源管理:结合光伏发电系统,使用智慧能源管控平台对发电量、碳排放量进行监测和管理,以优化能源结构和促进绿色低碳发展。
光伏+储能模式:雄安新区的光伏项目将采用“削峰平谷”模式,配合储能设备,实现电能的有效存储和利用,提高光伏发电的经济性和可靠性。
雄安新区地热资源丰富,分布广、埋藏浅、温度高、储量大,是我国中东部地热资源最丰富、开发利用条件最好的区域,适宜规模化开发利用。
据自然资源部中国地质调查局的调查结果显示,雄安新区的中深层地热资源主要是地下热水,集中分布在雄县、容城、高阳三个大中型地热田地下600米~4000米,热储层温度60℃~130℃,在采灌均衡条件下地下热水可利用资源量为4亿立方米/年,折合标准煤346万吨/年,可支撑的供暖面积超过1亿平方米。
利用这一优势,雄安新区努力探索“地热+多种清洁能源”的集成利用模式,研究制定可再生能源供热政策,并推动在城市公共空间内布局集中式地源热泵系统。此外,还鼓励项目单位利用地块内适宜空间布置浅层地源热泵,推广太阳能光热规模化应用,以及利用污水处理厂等项目的绿色能源建设污水源热泵供热系统。
雄安新区新型电力系统的建设主要包括以下几个方面:
创新驱动和绿色引领:雄安新区的电网和变电站建设采用创新技术和绿色环保材料,探索建设近零碳变电站,实现建设过程和成品的全绿色。
主题变电站建设:自2017年设立以来,雄安新区先后建成“蓬勃之树”(雄东500千伏变电站)、“智慧能源立方”(剧村220千伏变电站)、“山水城市”(昝西 220千伏变电站)等七个主题变电站。这些变电站不仅提供电力服务,还与城市环境融合,成为城市景观的一部分。
特高压工程投运:雄安新区投运了张北至雄安特高压工程,实现了利用张北地区的风能为雄安新区提供绿色电能,建立了能源输送主通道。
高可靠城市电网建设:雄安新区在建设电网时,采用智慧电缆隧道、主配一体调度等新技术,确保电网的高可靠性和快速自愈能力。
高能效绿色服务:雄安新区提供高效的综合能源调度和绿色低碳服务,构建“能源管理智慧大脑”,推广全链条能源托管服务,提升城市能效,并构建“碳管理智慧大脑”,支持绿色智慧新城和“近零碳区”建设。
科技创新:雄安新区在新型电力系统建设中实施高水平科技创新,深化能源电力前沿技术攻关,打造原创技术策源地,构建新型电力系统创新高地。
图/雄安高铁站俯瞰图
雄安站屋顶光伏项目是新区绿色能源应用的示范案例,先后完成了雄安首笔国际绿证业务,并入选生态环境部2021年绿色低碳典型案例。
该项目在站房屋顶两侧铺设了1.77万块、4.2万平方米的多晶硅光伏组件,总装机容量6兆瓦。该项目采用“自发自用、余电上网”模式,每年可为雄安高铁站提供580万度清洁电力,年节约标煤1800吨,减少二氧化碳排放4500吨,大幅降低了二氧化硫、氮氧化合物、烟尘等污染物的排,相当于植树12公顷。
图/项目现场实拍,预计2024年年底整体竣工 截取自河北卫视
国家电网能源互联网产业雄安创新中心位于雄安新区启动区互联网产业园北部,总建筑面积 198065平方米,项目通过光储直柔技术的应用,对光伏、储能及柔性负荷之间进行协调控制,提高用电高峰时段与电网侧的互动能力,实现园区负荷功率的均衡调配,打造荷随源动、源荷互动的园区负荷互动样板。
光伏设施:在园区办公单体屋顶空置区域安装分布式光伏,在屋顶退台铺装设计建设光伏发电地砖分布式光伏装机容量为 2150 千瓦,约占项目变压器装机容量11%,25年平均发电量 220万度/年,预计占园区年用电总量的 19%。
储能设施:项目采用储冷、储热以及储电技术,冷源采用冷水机组+地源热泵+水蓄冷,热源采用地源热泵+水蓄热,并预留市政热力接入条件,设计300台DC/DC型V2G直流充电桩,就近接入所在台区的低压直流配电系统,充分调配冷、热、电资源。
直流配电网络:项目建设交直流混合配电网,实现可再生能源的就地消纳、直流照明、直流充电桩以及更广范围的分散接入。
柔性调度:项目设置一套新型智慧负荷管理系统,对柔性负荷进行可调节、可中断和可迁移的控制。通过对冷热源负荷实时监控,实时调节,根据需求以及预先制定的运营策略进行冷热源负荷的柔性调节;通过对照明灯具的智能控制,对照明灯具的照度以及开关状态进行调节控制;通过对直流充电桩的功率调控,有序调节,可以进行充电桩负荷的有序管理;通过对末端照明箱、插座箱、未端空调箱智慧负控单元的控制,可以对三级负荷进行有序的迁移和中断。
图/王家寨村光伏板航拍图
王家寨微电网以白洋淀“清洁取暖、绿色用能”为目标,创新在安新县城东部的纯水区村王家寨建设绿色智能微电网群,打造乡村级新型电力系统示范工程。项目秉承“清洁取暖、绿色用能”的规划原则,在电源侧安装300千瓦光伏,4千瓦风机;在电网侧打造村级、邻里级、家庭级3个层级微网;在负荷侧通过基于“国网芯”的自研控制器和群调群控策略实现了对1196台空气源热泵的柔性调控;在储能侧在码头广场、农庄、学校3个子微网以及辅村布置共3300千瓦时的储能装置。
项目通过在配电网侧构建多层级风光储一体化微电网,用更加经济有效的手段解决了清洁取暖需求,提高农村电网对清洁能源和多元化负荷的接纳能力;通过应用全景智能系统等数字化手段,构建数字孪生电网,打造“网上电网”个性化功能;通过应用地埋变、压电步道等创新元素,实现电力设施与居民生活的友好融合,形成绿色共享、柔性高效、数字赋能的乡村级新型电力系统。
拓展阅读
《雄安发展知曰:绿色低碳》上线!
本文雄安实践案例节选自《绿色低碳》知曰,本期知曰是我们对雄安新区绿色发展的一次全面梳理,也是对未来发展的一次深刻思考。旨在为您提供一个全面、深入的视角,系统梳理雄安新区绿色低碳发展方面的重要进展和宝贵经验展示雄安新区绿色生态宜居新城区的绿色风采。
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