深圳龍崗新能源應用實驗基地的建設

劉穎利，張洪波

（深圳供電局，廣東 深圳 518000）

隨著石油、煤炭等能源的廣泛應用，必然帶來資源的枯竭、溫室效應、噪音、粉塵污染等問題，全球一場新能源革命呼之欲出，“節(jié)能減排”成為當今社會經濟發(fā)展的關鍵詞。

中國南方電網深圳龍崗供電局從積極落實節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策出發(fā)，抓住電網企業(yè)在新能源產業(yè)發(fā)展中的機遇，積極開展新能源綜合應用、節(jié)能減排和終端電能銷售的實用化實驗，建設了中國南方電網龍崗新能源綜合應用實驗基地，形成集太陽能并網發(fā)電、獨立發(fā)電、風能利用、電池儲能技術、電動汽車充電、節(jié)能展示廳等多種新能源應用技術于一體的智能型可再生新能源綜合應用系統(tǒng)，積極探索發(fā)展智能電網、綠色電網，推動全社會節(jié)能減排。

1 新能源綜合應用實驗基地介紹

實驗基地主要由光伏太陽能電站控制室、電動汽車充電站（樁）、節(jié)能展示廳3部分組成，建筑面積逾1 800m2，是南方電網首個規(guī)模最大、功能最齊全、設備最現(xiàn)代化、新能源應用技術最全面、新能源應用最貼近生活的新型實驗中心和綜合性節(jié)能展示中心。

1.1 太陽能發(fā)電

太陽能是一種潔凈的可再生新能源，越來越受到人們的親睞。太陽能電池就是利用太陽能將其轉換為電能，其基本原理是利用光生伏打效應將太陽輻射能直接轉換為電能。

太陽能光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導體物料（例如：硅）制成的薄身固體光伏電池組成。這一組件由于沒有活動的部分，可以長時間操作不會導致任何損耗。

簡單的光伏電池可為手表及計算機提供能源，較復雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明，并為電網供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電力。

該實驗基地光伏太陽能電池站光伏陣列長50m、寬5.5m，最大發(fā)電功率30 kWp，每年可發(fā)電量近40MWh。電池站既可以發(fā)電、儲能和給電動汽車充電，又可以作為停車場的遮陽擋雨棚。光伏太陽能電站在系統(tǒng)智能控制器的控制下，太陽能光伏電池發(fā)的電自動優(yōu)先給停車場的電動汽車充電，多余的太陽能電能由蓄電池儲存起來備用，蓄電池充滿電后，太陽能光伏電池發(fā)出的電能將由光伏并網逆變器直接轉換為市電并入公共電網。當遇到陰雨天太陽能電池發(fā)電不足時，由公用電網自動接入為電動汽車充電。智能系統(tǒng)既保證了太陽能的充分利用，又保證了電動汽車動力能源的穩(wěn)定來源。光伏太陽能電池站構成如圖1所示。

圖1 光伏太陽能電池站構成

1.2 電動汽車充電站

近年來，南方電網公司積極推動綠色能源開發(fā)利用，將實現(xiàn)新能源快速靈活接入電網作為南方電網推行智能電網建設的一個重要方向。

在深圳市委、市政府的支持下，南方電網公司將深圳列為首批新能源試點城市，同時成立了智能電網技術研究工作小組，抓緊開展南方電網區(qū)域電動汽車充電設施技術標準制訂工作，目前已完成技術標準初稿編制及專家評審，并組織完成了電動汽車充電管理信息系統(tǒng)和通信技術方案，研究制定了充值IC卡管理系統(tǒng)技術方案。

2009年8月18日，國務院國有資產監(jiān)督管理委員會成立中央企業(yè)電動車產業(yè)聯(lián)盟，中國南方電網公司是成員之一。中央企業(yè)電動車產業(yè)聯(lián)盟的成立，旨在有效發(fā)揮中央企業(yè)在我國經濟結構調整，產業(yè)轉型中的帶頭和引領作用，形成合力加快推動我國電動車產業(yè)的發(fā)展，以聯(lián)盟的方式，促進企業(yè)間的合作與協(xié)同發(fā)展，快速、有效的突破電動車產業(yè)核心技術，盡快形成規(guī)模化發(fā)展態(tài)勢。

中國南方電網深圳龍崗供電局從積極落實節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策出發(fā)，建成了大運中心電動汽車充電站、和諧站電動汽車充電站及134個充電樁，充電容量總計達2 480 kVA。大運中心站占地1 092m2，設置6臺充電柜，可向出租車、小轎車、公交車提供充電服務，站內可同時容納12臺電動汽車充電，是目前國內占地面積和投資規(guī)模最大的充電站。和諧充電站設3臺充電柜，可同時容納6臺電動小汽車充電。充電柜可選擇快充、中充、慢充模式。134個充電樁分布在全市各區(qū)的公共停車場和小區(qū)停車場，以慢充模式為主，方便市民利用夜間停車時間充電。充電柜主要使用380 V的交流電，可滿足電動汽車快充需要；充電樁則使用220 V交流電，與家用電器插頭一樣，十分安全可靠。市民可通過供電部門提供的IC卡進行汽車充電繳費。目前，電動汽車充電電價已獲廣東省物價局批復，按普通商業(yè)用電其他類別收取。

電動汽車的充電時間和充電價格是最為關鍵的2項指標，以比亞迪轎車為例，其E6型純電動汽車在快充模式下充電2 h，慢充4 h，可充電57 kWh，可供汽車行駛300 km；F3DM型混合動力汽車，快充10min可充滿電池50%，慢充7 h，電力驅動可行駛100 km。大運會期間，往返大運村和比賽主場館的公交車將全部采用綠色能源汽車。

有研究指出，電動汽車的能耗僅僅是燃油汽車的10%。電動汽車的廣泛使用能有效地降低車輛的使用成本，更為關鍵的是，電動汽車具有零排放的優(yōu)勢，其電能可從多種能源中獲得，極大的解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。

電動汽車還可以充分利用電網晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設備日夜都能充分利用，大大提高電網電能的利用效率和綜合經濟效益。電動汽車使用的電池儲能技術的發(fā)展也為電力行業(yè)大容量調峰儲能提供了可能。

以比亞迪E6型純電動汽車為例，快充2 h可充電57 kWh，可行駛300 km。按照目前普通商業(yè)電價計算，峰期電價1.006 4元/kWh，行駛300 km只需57.364 8元；若利用谷期進行充電，單價只有0.249 5元/kWh，花費更少，僅需14.221 5元，合每100 km僅4.74元。而傳統(tǒng)的燃油汽車，以汽油（深國Ⅲ）6.54元/L、每100 km油耗8 L計算，行駛300 km就需要156.96元，約相當于峰期充電費用的3倍，谷期充電費用的11倍。也就是說，使用電能比使用汽油更能節(jié)省2/3的能源費用，還可減少二氧化碳排放量約18 kg。

1.3 節(jié)能主題展示廳

落實節(jié)能減排國策在于全社會重視合理利用和節(jié)約能源，關鍵是提高人們對節(jié)能重要意義的認識，因此需要大力加強節(jié)約能源資源的宣傳教育，開展形式多樣的節(jié)約能源資源活動，提高人們特別是青少年的節(jié)約能源資源意識，努力使節(jié)約能源資源成為全社會的自覺行動。

深圳龍崗供電局為加大宣傳節(jié)能減排力度，建設了南方電網首個規(guī)模最大、功能最齊全、設備最現(xiàn)代化、新能源應用最貼近生活的新型實驗中心和綜合性節(jié)能展示中心——節(jié)能展示廳。

節(jié)能展示廳分為上下2層，共設有6個展區(qū)：能源及電力知識區(qū)、企業(yè)節(jié)能產品展示及演示區(qū)、家居節(jié)能產品展示區(qū)、實體模型展示區(qū)、互動游戲區(qū)、多媒體演播中心。

（1）在能源及電力知識區(qū)，展示了水力發(fā)電、垃圾發(fā)電、核能電站、抽水蓄能等幾種發(fā)電方式的模型，模型展示各種能源發(fā)電的全過程，全面生動地介紹了電力生產的各種形式。在這里，觀眾既能直觀看到電力發(fā)、輸、配電的全系統(tǒng)模型，又能收獲模擬遨游電網的樂趣。智能電能表等新技術的應用介紹，讓觀眾對智能電網充滿信心。能源及電力知識區(qū)還重點展示了中國南方電網成立以來在電力建設方面所取得的顯著成就。

（2）在企業(yè)節(jié)能產品展示及演示區(qū)，著重介紹了綠色照明、蓄冷空調系統(tǒng)、變頻調速、太陽能中央熱水系統(tǒng)等先進的節(jié)能產品，涉及到企業(yè)生產、樓宇建筑等多個領域的最新節(jié)能技術運用，集中展現(xiàn)了當今具有代表性的節(jié)能技術成果和管理節(jié)能知識。以實物、模型、展板案例相結合的形式，讓參觀者清楚地了解到這些先進節(jié)能技術是如何實現(xiàn)節(jié)能的，以此來促進企業(yè)節(jié)能減排，共同建設低能耗、低排放的綠色低碳社會。

（3）家居節(jié)能產品展示區(qū)模擬了日常起居生活場景以及“未來村”家居館，所展示的常用電器大多為最新的節(jié)能產品，例如：具有減少電器待機能耗的節(jié)能插座等。家用電器全部配有節(jié)能使用小竅門，廚房展區(qū)以“廚房用電樂”為主題，全面展示了日常家居生活節(jié)能手段，告訴觀眾普通家庭也能節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色低碳生活。

（4）實體模型展示區(qū)配備趣味性、參與性十足的電力模型——電路演示模型，對電能釋放過程進行了最直觀的展示，可以看見電的流經途徑。電火梯模型、太陽能小車模型、磁力發(fā)電模型、觸電模型以及輝光球等，使參觀者可以直觀真實地感受到電的存在，在“玩”中獲取電力的常識。

（5）互動游戲區(qū)主要由節(jié)能知識搶答系統(tǒng)、運動發(fā)電競賽設備、多媒體電子書及待機能耗測試儀4部分組成，使觀眾在游戲中學到電力節(jié)能知識。

（6）多媒體演播中心分休息區(qū)和多媒體區(qū)，在這里播放節(jié)能知識短片、宣傳推廣節(jié)能案例、開展節(jié)能主題講座等，也是展示中國南方電網優(yōu)秀企業(yè)形象和彰顯中國南方電網企業(yè)社會責任的宣傳站。

1.4 風力發(fā)電

實驗基地的風力發(fā)電路燈是一種利用風能作為能源的路燈。風力路燈的成本比傳統(tǒng)交流電路燈可節(jié)省費用20%。據統(tǒng)計，道路照明用電在一個地區(qū)照明總耗電中約占20%～30%，大規(guī)模使用風力路燈，可以減少常規(guī)能源——電能的消耗。中國南方電網龍崗新能源應用實驗基地的風光能發(fā)電路燈主要由2臺總容量為160W的光伏電池組和1臺400W風力發(fā)電機組成，LED燈泡功率為60W，蓄電池為2×150 Ah免維護電池，亮燈時間約12 h/天，每天可發(fā)電2 kWh。

2 社會影響

為了促進節(jié)能宣傳更加廣泛，使更多客戶了解節(jié)能知識，自2010年3月份起在實驗基地常態(tài)舉辦了開放日活動，實驗基地內設有專人講解。每月的10日、20日為中小學生開放日活動，每周五為社會企業(yè)電工開放日活動，合計每月舉辦6次開放日活動。實驗基地還不定期接待來訪的居民及社區(qū)代表等。開放日活動自開辦以來，已接待學生、電工、用戶等超過1 600人次。

深圳龍崗供電局還與報刊等媒體合作，開展學生節(jié)約能源征文活動，既引導學生提高對新能源發(fā)展的興趣，又大大強化了對社會大眾的宣傳力度。

3 結束語

中國南方電網龍崗新能源應用實驗基地通過綜合利用多種新能源應用技術、精致的實體模型、直觀的技術演示、多彩的多媒體技術演播、有趣的互動參與，容科普、實踐、宣傳、推廣等多項功能于一體，集趣味性、知識性、實驗性于一身，普及電力科學知識，傳播先進高效的節(jié)能技術，推廣綠色能源的綜合應用，倡導綠色電力生活，宣傳智慧用電、科學用電、安全用電和環(huán)境友好的社會和諧發(fā)展理念。通過零距離接觸，使社會各界更進一步了解供電企業(yè)優(yōu)質服務工作流程，同時加強了與社會公眾的溝通，讓廣大用電客戶體會到供電部門以實際行動推廣節(jié)能減排、發(fā)展綠色低碳經濟所做的努力。