探索縣域“零碳”城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)新思路

賈兵

河北省張家口市懷來縣緊鄰北京，與昌平區(qū)、延慶區(qū)、門頭溝區(qū)接壤，縣城距離清華大學(xué)僅110公里，全縣總面積1801平方公里，總?cè)丝?7萬。這里是京西北方向出京第一縣，位于首都“半小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”，京藏、京新、京禮三條高速穿境而過，京張高鐵在懷來設(shè)有東花園和懷來東兩個(gè)高鐵站，19分鐘、28分鐘實(shí)現(xiàn)與清河站通達(dá)。作為首都北京的上風(fēng)上水，懷來縣始終把“生態(tài)第一、綠色發(fā)展”作為重要原則，緊抓京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇，依托獨(dú)特的地理區(qū)位和資源稟賦，注重轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)、增動(dòng)力，全力在“低碳”發(fā)展、“零碳”發(fā)展上做文章、下功夫、求突破，確保一手抓好經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展，一手筑牢首都生態(tài)屏障。

懷來縣低碳發(fā)展的先天優(yōu)勢(shì)

懷來縣在“零碳”方面，主要具備三大優(yōu)勢(shì)：

一是政策優(yōu)勢(shì)。張家口市是全國(guó)可再生能源示范區(qū)，也是氫能示范區(qū)，在發(fā)展清潔能源方面享有獨(dú)特的政策優(yōu)勢(shì)，特別是加快發(fā)展后奧運(yùn)經(jīng)濟(jì)過程中，“首都兩區(qū)”建設(shè)示范區(qū)、河北“兩翼”發(fā)展等政策疊加優(yōu)勢(shì)將更加凸顯。

二是資源能源優(yōu)勢(shì)。懷來縣南北兩山和洋河水庫具備發(fā)展風(fēng)電、光伏的有利條件。此外懷來地?zé)豳Y源豐富，地?zé)崽锟偯娣e14.14平方公里，溫度80℃，屬200米淺層地下水，地?zé)崴砷_采量為365.95萬立方米/年，地?zé)崽锟偣β?6.85兆瓦。這些豐富的水、太陽能、風(fēng)能、地?zé)岬瓤稍偕Y源，都是符合“碳達(dá)峰、碳中和”要求的清潔能源，具備大力發(fā)展“零碳”經(jīng)濟(jì)、開展“能源革命”的資源優(yōu)勢(shì)。

三是產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。懷來已經(jīng)列入全國(guó)八大“東數(shù)西算”重要節(jié)點(diǎn)，目前已有服務(wù)器60萬臺(tái)，未來將發(fā)展到500萬臺(tái)服務(wù)器，隨著大數(shù)據(jù)余熱回收利用技術(shù)愈加成熟、成本逐步降低，為探索零碳發(fā)展創(chuàng)造了條件。

獨(dú)特的政策優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，為推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略、打造“零碳”懷來創(chuàng)造了有利條件，奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

懷來縣低碳發(fā)展的創(chuàng)新探索

在坐擁“天時(shí)、地利、人和”的當(dāng)下，懷來縣順勢(shì)而為、乘勢(shì)而上，在促進(jìn)低碳發(fā)展方面進(jìn)行了一系列嘗試和探索。

一是大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)“低碳”發(fā)展。近年來，懷來縣借著“數(shù)字中國(guó)”戰(zhàn)略和“東數(shù)西算”工程的東風(fēng)，全力推動(dòng)張家口·懷來大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，成功納入全國(guó)八大一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)，字節(jié)跳動(dòng)、騰訊、秦淮數(shù)據(jù)等多個(gè)龍頭企業(yè)落地。經(jīng)測(cè)算，每10萬臺(tái)服務(wù)器年耗電量3億千瓦時(shí)左右，據(jù)此推算，到2030年，500萬臺(tái)服務(wù)器年耗電量將達(dá)到150億千瓦時(shí)，這與“雙碳”戰(zhàn)略降能耗的要求嚴(yán)重不符，是重要的制約因素。為此，懷來縣充分發(fā)揮張家口可再生能源示范區(qū)的政策紅利，利用“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”途徑，用壩上風(fēng)能滿足數(shù)據(jù)中心的“綠電”需求。此外，測(cè)算發(fā)現(xiàn)500萬臺(tái)服務(wù)器理論上產(chǎn)生的熱量可替代350萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒產(chǎn)生的熱量，可滿足1750萬平方米的供暖，或10萬畝設(shè)施大棚的供熱需求，相當(dāng)于減少600萬噸二氧化碳排放。目前，懷來結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)生活需要，利用“熱能”回收和采用地?zé)岵膳评湫录夹g(shù)，不僅為大數(shù)據(jù)中心提供“零碳”供暖、制冷，還能將數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生熱能供給周邊農(nóng)村地區(qū)住宅以及大棚農(nóng)業(yè)設(shè)施供暖，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)熱能綜合回收循環(huán)利用。

二是抽水蓄能“削峰填谷”。“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要措施和手段。截至2021年底，張家口市可再生能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2347萬千瓦，是全國(guó)非水可再生能源第一大市。懷來縣地處壩上能源制造基地與北京能源消費(fèi)中心的重要節(jié)點(diǎn)，是構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。近年來，懷來縣謀劃在官廳水庫周邊建設(shè)4個(gè)抽水蓄能上位水庫（顏家溝水庫、水頭水庫、黃駱駝水庫、麻黃峪水庫），借助與庫區(qū)面積83平方公里的官廳水庫之間400～500米的落差，發(fā)展抽水蓄能項(xiàng)目。在用電低谷時(shí)，從下位官廳水庫抽水到上位水庫，在用電高峰時(shí)，由上水庫放水至下水庫發(fā)電。當(dāng)前，調(diào)節(jié)庫容8600萬立方米、能量庫容9400萬千瓦時(shí)的顏家溝抽水蓄能電站，已列入全市規(guī)劃，正在推進(jìn)前期工作。預(yù)計(jì)建成后，年發(fā)電量達(dá)82.3億千瓦時(shí)，將節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤329萬噸，減少二氧化碳排放821萬噸，既能實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”的作用，解決清潔能源儲(chǔ)能問題，又可以通過生態(tài)凈化來改善官廳水庫的水質(zhì)。

三是利用地?zé)峥缂竟┠堋?020年，懷來縣采用儲(chǔ)熱轉(zhuǎn)換模式，在后郝窯熱田區(qū)域開展地下?lián)Q熱實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用于周邊溫泉療養(yǎng)、住宅供暖，取得了很好的效果。目前，主要推進(jìn)“U型管”取熱不取水、地?zé)崴毓鄡煞N方式解決供暖問題。下一步，將進(jìn)一步推廣運(yùn)用，探索采用地下?lián)Q熱、儲(chǔ)熱技術(shù)，解決建筑物夏季制冷、冬季供暖問題，大幅減少電力、煤炭等能源的使用。

四是推進(jìn)鄉(xiāng)村分布式風(fēng)光互補(bǔ)。懷來縣是國(guó)家發(fā)改委確定的屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)縣，近年來充分利用政策機(jī)遇，大力推進(jìn)風(fēng)光互補(bǔ)、清潔供暖等工程，著力解決農(nóng)村替代煤、生產(chǎn)生活用電等重點(diǎn)問題。2017年，利用太陽能跨季蓄熱供暖技術(shù)，在建筑面積2.8萬平米的實(shí)驗(yàn)小學(xué)操場(chǎng)開展土壤儲(chǔ)熱換熱技術(shù)試點(diǎn)，每年供暖運(yùn)行費(fèi)用約12萬元，與傳統(tǒng)熱力站采暖費(fèi)用相比，整體可節(jié)約78.4萬元，降至原來的七分之一;2021年，投資2億元，大力推進(jìn)“政府光伏”“工商業(yè)光伏”“戶用光伏”“村級(jí)光伏”等光伏電站項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2023年完成整縣屋頂分布式光伏項(xiàng)目裝機(jī)總?cè)萘?0兆瓦，實(shí)現(xiàn)碳減排8萬噸/年。同時(shí)，正在探索推進(jìn)分布式風(fēng)能利用，加快實(shí)現(xiàn)分布式風(fēng)光互補(bǔ)，進(jìn)一步解決風(fēng)電、光電在保證農(nóng)村供暖時(shí)不穩(wěn)定的技術(shù)難題，提升農(nóng)村農(nóng)業(yè)能源供給效率。

五是生態(tài)修復(fù)持續(xù)固碳。懷來縣積極研究生態(tài)固碳課題，圍繞官廳水庫保護(hù)一體化實(shí)施了投資20多億元、總面積35平方公里的生態(tài)修復(fù)工程，利用水庫內(nèi)藻類系統(tǒng)、植樹造林、封山育林等方式，提升生態(tài)固碳能力，林木綠化率已達(dá)50.18%，年固碳量達(dá)86萬噸，構(gòu)成了京西北最大“綠肺”。經(jīng)測(cè)算，土壤固碳能力是森林固碳能力的10倍。從2022年開始在西辛堡村開展土壤固碳試點(diǎn)項(xiàng)目，通過源頭減量、就地處理、還田利用等方式，將養(yǎng)殖生產(chǎn)有機(jī)廢棄物作為提升農(nóng)田土壤固碳資源，預(yù)計(jì)每年可實(shí)現(xiàn)土壤固碳112萬噸，占全縣全年碳排放量一半左右，切實(shí)構(gòu)建起零碳鄉(xiāng)村、低碳農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。