打造零碳园区的路径分析研究

钟伟东, 何 平, 李靖宇, 张蕾琼

(国网嘉兴供电公司, 浙江 嘉兴 314000)

0 引 言

园区是社会用能主体,利用“源-网-荷-储”一体化技术手段,打造“零碳”示范园区是“碳中和”在基层的具体落地实践;是引领地方能源消费迈向低碳发展的主力军,也是能源绿色低碳发展的主战场[1]。本文通过对某园区2020年用能和实施清洁能源布局建设后的情况进行分析,探究了打造“零碳”园区实施路径,为园区零碳化建设提供了参考。

1 实施策略

1.1 总体框架

园区要实现减碳排放路径主要有如下几个方面[2-3]:① “开源”,利用光伏、风能等清洁能源利用,减少能源供应端的碳排放量;② “节能”,采用地(水)源热泵、节能照明、智慧能源管理系统等技术,降低园区能源消耗总量,减少能源消费端的碳排放量;③ “增汇”,通过在园区内植树、草坪增加草木碳汇,能够吸收部分二氧化碳。本文对某园区实例主要对“开源”和“节能”进行规划和阐述。

经过对该园区调研勘查,结合园区减碳排放分析,主要可以从“源-荷”两方面入手,打造以电为中心的“零碳”园区。具体两方面的建设内容分别如下。

(1) 清洁低碳电源:建设分布式光伏发电、微风风力发电系统等,增加园区零碳电力供给。

(2) 高效节能负荷:开展风光互补路灯等高效用能改造,提升园区能源使用效率。

1.2 园区碳中和计算

该园区主要用能为电能,2020年全年用电量约45万kWh,按该地区2019年用电结构(清洁能源占比约37%)估算,相当于排放二氧化碳232.64 t(84.20 t标煤折算)。

目前,该园区绿化面积约为1 820 m2,绿植部分每年可吸收绿植约为13.28 t(按每平方绿植每年吸收7.30 kg二氧化碳估算)。

目前,园区年二氧化碳总排放为:用能碳排放(232.64 t)-绿植碳吸收(13.28 t)=219.36 t。

2 实施路径

根据该园区现有屋顶等闲置资源,开展清洁低碳电源布局,同时对园区钠灯进行高效节能改造,并对实施后的碳排放进行计算。

(1) 清洁低碳电源:在该园区硬水泥屋顶、雨棚和车棚顶建设屋顶光伏发电系统,铺设面积共计约为2 530 m2,功率为426.6 kWp,年发电量估算为44.79万kWh;在园区开阔区域建设微风风机6套,年发电量估算6.0万kWh。

(2) 高效节能负荷改造:对园区训练场6盏钠灯进行节能改造,替换为风光互补LED路灯,预计年节电量5 490 kWp。

3 园区“碳”计算分析

项目实施后,预计该园区清洁能源部分年发电量约为50.79万kWh,其中光伏年发电量约为44.79万kWh,风力年发电量约为6.0万kWh。综合绿植情况,以该园区2020年的年用电量(45万kWh)为基准。项目实施后,该园区二氧化碳吸收量大于排放量,可实现园区零碳排放。各项目年发电量如表1所示。

表1 各项目年发电量

4 结 语

项目实施后,年发电量51.24万kWh,折算年二氧化碳减排量为421.3 t。 2020年网供电量45万kWh,折算年二氧化碳排放量为369.27 t。绿植年吸收二氧化碳量13.28 t。实施后,园区年网供电量为-6.34万kWh,处于自发自用,富裕电量能实现上网,二氧化碳年减排量为65.31 t,实现了园区零碳化设计构想。