打造零碳園區(qū)的路徑分析研究

鐘偉東, 何 平, 李靖宇, 張蕾瓊

(國網(wǎng)嘉興供電公司, 浙江 嘉興 314000)

0 引 言

園區(qū)是社會用能主體,利用“源-網(wǎng)-荷-儲”一體化技術(shù)手段,打造“零碳”示范園區(qū)是“碳中和”在基層的具體落地實踐;是引領(lǐng)地方能源消費邁向低碳發(fā)展的主力軍,也是能源綠色低碳發(fā)展的主戰(zhàn)場[1]。本文通過對某園區(qū)2020年用能和實施清潔能源布局建設(shè)后的情況進行分析,探究了打造“零碳”園區(qū)實施路徑,為園區(qū)零碳化建設(shè)提供了參考。

1 實施策略

1.1 總體框架

園區(qū)要實現(xiàn)減碳排放路徑主要有如下幾個方面[2-3]:① “開源”,利用光伏、風能等清潔能源利用,減少能源供應(yīng)端的碳排放量;② “節(jié)能”,采用地(水)源熱泵、節(jié)能照明、智慧能源管理系統(tǒng)等技術(shù),降低園區(qū)能源消耗總量,減少能源消費端的碳排放量;③ “增匯”,通過在園區(qū)內(nèi)植樹、草坪增加草木碳匯,能夠吸收部分二氧化碳。本文對某園區(qū)實例主要對“開源”和“節(jié)能”進行規(guī)劃和闡述。

經(jīng)過對該園區(qū)調(diào)研勘查,結(jié)合園區(qū)減碳排放分析,主要可以從“源-荷”兩方面入手,打造以電為中心的“零碳”園區(qū)。具體兩方面的建設(shè)內(nèi)容分別如下。

(1) 清潔低碳電源:建設(shè)分布式光伏發(fā)電、微風風力發(fā)電系統(tǒng)等,增加園區(qū)零碳電力供給。

(2) 高效節(jié)能負荷:開展風光互補路燈等高效用能改造,提升園區(qū)能源使用效率。

1.2 園區(qū)碳中和計算

該園區(qū)主要用能為電能,2020年全年用電量約45萬kWh,按該地區(qū)2019年用電結(jié)構(gòu)(清潔能源占比約37%)估算,相當于排放二氧化碳232.64 t(84.20 t標煤折算)。

目前,該園區(qū)綠化面積約為1 820 m2,綠植部分每年可吸收綠植約為13.28 t(按每平方綠植每年吸收7.30 kg二氧化碳估算)。

目前,園區(qū)年二氧化碳總排放為:用能碳排放(232.64 t)-綠植碳吸收(13.28 t)=219.36 t。

2 實施路徑

根據(jù)該園區(qū)現(xiàn)有屋頂?shù)乳e置資源,開展清潔低碳電源布局,同時對園區(qū)鈉燈進行高效節(jié)能改造,并對實施后的碳排放進行計算。

(1) 清潔低碳電源:在該園區(qū)硬水泥屋頂、雨棚和車棚頂建設(shè)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng),鋪設(shè)面積共計約為2 530 m2,功率為426.6 kWp,年發(fā)電量估算為44.79萬kWh;在園區(qū)開闊區(qū)域建設(shè)微風風機6套,年發(fā)電量估算6.0萬kWh。

(2) 高效節(jié)能負荷改造:對園區(qū)訓練場6盞鈉燈進行節(jié)能改造,替換為風光互補LED路燈,預(yù)計年節(jié)電量5 490 kWp。

3 園區(qū)“碳”計算分析

項目實施后,預(yù)計該園區(qū)清潔能源部分年發(fā)電量約為50.79萬kWh,其中光伏年發(fā)電量約為44.79萬kWh,風力年發(fā)電量約為6.0萬kWh。綜合綠植情況,以該園區(qū)2020年的年用電量(45萬kWh)為基準。項目實施后,該園區(qū)二氧化碳吸收量大于排放量,可實現(xiàn)園區(qū)零碳排放。各項目年發(fā)電量如表1所示。

表1 各項目年發(fā)電量

4 結(jié) 語

項目實施后,年發(fā)電量51.24萬kWh,折算年二氧化碳減排量為421.3 t。 2020年網(wǎng)供電量45萬kWh,折算年二氧化碳排放量為369.27 t。綠植年吸收二氧化碳量13.28 t。實施后,園區(qū)年網(wǎng)供電量為-6.34萬kWh,處于自發(fā)自用,富裕電量能實現(xiàn)上網(wǎng),二氧化碳年減排量為65.31 t,實現(xiàn)了園區(qū)零碳化設(shè)計構(gòu)想。