綠色清潔成為熱詞，中國“3060”碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提出；5G覆蓋，全民走進數(shù)據(jù)時代；萬物互聯(lián)，開啟大眾智慧生活。當(dāng)技術(shù)遇上低碳，催生了一場零碳大變革。
零碳循環(huán)是指實現(xiàn)從生產(chǎn)到交換的多環(huán)節(jié)間，完成全綠色、環(huán)保、零碳排放的清潔運作方式。從傳統(tǒng)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(nèi)部向外徹底轉(zhuǎn)變生產(chǎn)、加工方式，為企業(yè)和社會帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，是低碳背景下經(jīng)濟效益、社會效益的雙向奔赴。
零碳循環(huán)社會不僅需要減少傳統(tǒng)化石能源用量，實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(yīng)零碳潮流和技術(shù)風(fēng)向，對多個清潔技術(shù)進行更改和提升。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(tǒng)成功運行，為分布式清潔能源就地消納和零碳規(guī)劃提供技術(shù)指導(dǎo)方案，同時為國家整縣光伏實施提供“源網(wǎng)荷儲”示范應(yīng)用場景。據(jù)了解，該清潔系統(tǒng)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(tǒng)：綠色、智慧雙向奔赴
清潔能源雖然具有環(huán)保、綠色的美稱，但是其發(fā)電不穩(wěn)定、隨機性、可控性較差，晚間用電負(fù)荷時間不匹配性等問題造成居民、工業(yè)用電煩惱。同時，發(fā)電不穩(wěn)定的問題也是阻礙清潔能源大面積推廣應(yīng)用的主要原因。而該系統(tǒng)通過集裝箱式的儲能系統(tǒng)儲存綠電，實現(xiàn)零碳清潔能源實時供電，解決電量不穩(wěn)定、不夠用的難題。每到晚間用電高峰期，系統(tǒng)會從儲能系統(tǒng)中獲取電能，通過LED節(jié)能燈實現(xiàn)綠色用能，構(gòu)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(tǒng)。
綠色、清潔問題解決，接下來則是智能。該系統(tǒng)的智能滲透于多個維度。例如，智能配電柜連接多個電氣系統(tǒng)，且具有“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”的遙感功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙感、控制。智慧監(jiān)控平臺可協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)并控制其運行，還能實時采集各系統(tǒng)數(shù)據(jù)，利用智能算法預(yù)測光伏發(fā)電功率并繪制曲線。此外，系統(tǒng)可在線估算儲能系統(tǒng)狀態(tài)與蓄電池健康狀態(tài)，并利用基于人工智能、大數(shù)據(jù)的動態(tài)規(guī)劃算法調(diào)控智能照明系統(tǒng)，從而實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)系統(tǒng)的“零碳”智慧協(xié)調(diào)運行。據(jù)工作人員介紹，目前該系統(tǒng)可每年提供零碳清潔能源30萬度，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：技術(shù)基底支撐力
智慧零碳系統(tǒng)不僅于此。萬物互聯(lián)時代，5G高帶寬、泛連接的特點賦予零碳循環(huán)新的力量。如天津港“智慧零碳”碼頭已然投產(chǎn)運營。據(jù)了解，“智慧零碳”碼頭均通過風(fēng)電、光電運作產(chǎn)生動能，并應(yīng)用智慧科技，計算裝卸方案并指揮設(shè)備，實現(xiàn)了能源消耗和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的零碳。作為20萬噸級集裝箱碼頭，“智慧零碳”年吞吐量達(dá)250萬標(biāo)箱。
“雙碳”目標(biāo)要求落實構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系和構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)還需技術(shù)做基底。建立電力系統(tǒng)儲能架構(gòu)包括調(diào)節(jié)風(fēng)光新能源發(fā)電短周期波動性、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)《深入開展公共機構(gòu)綠色低碳引領(lǐng)行動促進碳達(dá)峰實施方案》，“零碳”信號接踵而至，一個經(jīng)濟增長動能、社會運作模式劇烈變革的時代已經(jīng)來臨。實際上，“雙碳”背景下電力市場化改革正面臨以技術(shù)為代表的諸多挑戰(zhàn)。未來，建設(shè)低碳社會、零碳社會還需繼續(xù)加強技術(shù)力量，設(shè)計循環(huán)智慧方案，共同推進零碳清潔能源高比例就地消納技術(shù)的研發(fā)與突破。