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2022“零碳中国”优秀案例及零碳技术解决方案
来源:绿色节能网
2023-06-04 02:08

《2022“零碳中国”优秀案例及零碳技术解决方案》由中国投资协会能源投资专业委员会(简称能投委)通过两年征集,经多次讨论和研究,结合减排能力、可推广性、创新水平、经济性和社会效益等主要指标,共选出的54个具有示范意义或推广价值的优秀案例及零碳解决方案汇编而成,这些优秀案例及零碳解决方案作为智慧的结晶和成功的经验,为早日实现“双碳”目标贡献了中国智慧。

从案例征集情况来看,零碳能源领域技术解决方案及案例集中在大规模发展水、风、光、氢等零碳能源,构建以新能源为主体的新型电力系统,探索微能网、综合能源等新型能源发展形式;零碳建筑领域的技术解决方案及案例主要通过绿色建筑技术手段创新,提高建筑用能效率,减少碳排放;零碳交通领域的技术解决方案和案例主要以运用大数据、云平台、运筹优化等技术,实现双网协同综合管控,推进智慧城市和智能交通系统快速发展。

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01欣美电气——零碳园区

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欣美电器围绕多元融合高弹性电网建设的理念,以欣美电气零碳园区建设为试点,应用微电网技术进行园区综合能源智能化管理的探索。欣美“零碳园区”建设已经完成多元化园区综合能源管理平台的开发,实现厂区能源供应清洁化;实施数智化低碳管理,实现厂区能源利用高效化;开展市场化碳交易,推动厂区用能排放零碳化。

零碳创新点:欣美电器“零碳园区”建设,应用微电网技术,以数字化赋能实现综合能源的优化管理。一是建设多元化的光充储一体化系统(1750kWp光伏、150kWh储能),接入1490kW柔性可调的空调负载系统,实现能源供应清洁化。二是实施数字化管理,自主开发“园区综合能源管理平台”,实现能源系统的可视化、智能化运行,对光伏发电、储能系统、柔性负载进行协同管理;通过云端大数据分析,依据天气、电价等制定能源优化控制策略,实现厂区负荷与电网智能化互动,为电网提供需求侧响应服务。三是开展市场化碳交易,推动生产用能排放零碳化。2021年5月,欣美电器在上海能源交易所购买中国自愿核证减排量CCER进行核销,以市场化手段推动企业碳中和。

02重庆朗福环保科技有限公司——二氧化碳捕集回收利用

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河北中煤旭阳能源有限公司7500吨/年焦炉烟气CO₂捕集场景示范项目,依托现有焦炭生产装置,研究先进化学吸收法CO₂捕集工艺,建设7500吨/年CO₂捕集系统,并用以合成PPC-X可降解材料和甲醇。本项目的成功实施有助于优化燃烧后CO₂捕集-利用全流程系统,掌握各项关键技术,实现焦炭企业“近零排放”。

零碳创新点:1.回收率高:≥85%(保证值),实测值在91%以上。2.回收二氧化碳纯度高:能从套筒窑废气、石灰窑气、高炉气、煤气、碳化尾气、锅炉尾气等具有低浓度、低压力、成分复杂的特点的气体一次回收达到98.5%(干基)以上产品气。配合二次处理可达到≥99.99%。3.吸收液不会被氧气氧化降解,可以在高含氧气体中运行,目前已连续运行7年以上溶液未被氧化。4.吸收液对设备的腐蚀度低,专用添加剂使M E A水溶液对设备腐蚀速率小于0.1mm/a,所以此技术投资低。5.能耗低:采用多级级间冷却、级间加热技术,将热量和冷量最大化回收,使冷量和热量消耗降至最低;且采用专用助吸收剂,解析热比传统技术节能4 0%以上。6.自动化程度高:装置全自动D C S控制,正常无需人为操作。7.特有的尾气洗涤空气再生技术,能有效防止腐蚀和水浪费,不添加任何碱液。8.独立系统,不影响其他装置运行。

03隆基绿能——中石化“零碳加油站”示范项目

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我国传统能源巨头中国石化和新能源领军企业隆基绿能已携手布局BIPV,计划在全国先行打造147座分布式光伏加油站。中国石化西安太元路BIPV加油站项目,装机容量30KW,采用隆基新能源建筑光伏一体化(BIPV)方案,是中石化与隆基股份全面战略合作后,在BIPV应用方面的重要成果。该项目通过传统能源场景与新能源应用的结合,在加油站罩棚和站内经营场所安装使用隆基隆顶BIPV产品,25年可累计发出154.41万度电,能够满足该加油站日常三分之一到一半的用电需求。

零碳创新点:加油站作为特定场所,有诸多爆炸危险区域,对安全要求极高。因此,隆基绿能设计团队在方案设计之初就进行了充分考虑。首先,仅在非防爆区域安装光伏组件,对于爆炸危险区域严格按照防爆要求,不设光伏设备。其次,设计团队还根据加油站不同屋面设计定制化方案,不影响原有屋面防水,彩钢瓦屋面夹具拉拔力测试可抗12级台风。此外,施工主要环节采用无焊接作业,避免明火。选用防爆型配电箱及辅材,防爆管也采用镀锌钢管,不走明线。

04三亚蜈支洲岛——“零碳景区”示范项目

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三亚蜈支洲岛景区作为国家5A级旅游区。近年来,随着游客数量的快速增长,二氧化碳排放量也呈快速增长的趋势,景区的低碳承载能力面临挑战。景区紧跟国家、海南省“碳达峰、碳中和”战略安排,委托海南科吉绿碳投资有限公司研究制定景区碳达峰碳中和解决方案,以指导景区通过实施清洁能源替代等项目,尽早实现碳排放达峰及中和。

海南科吉绿碳投资有限公司通过研究,提出景区零碳解决方案:景区在2040年前完成8MW海上风力发电项目建设,娱乐用船舶和载客用船舶全部实现氢能源船舶替代,开发森林、海洋碳汇,总计可实现二氧化碳减排量21400吨/年,并于2040年实现碳中和目标。

零碳创新点:三亚蜈支洲岛零碳景区解决方案是国内较早提出实现海岛旅游景区碳中和解决方案的景区之一,方案结合景区电力、柴油用量高的特点,提出海上风力发电项目建设方案和新能源船舶替代方案,节约了用能成本,减少了对海洋的污染能耗,降低了能耗。景区实施了景区照明系统节能改造工程、新能源汽车景区应用工程、雨水回收利用系统建设工程、景区全域增绿工程、低碳旅游文化品牌宣传工程、近零碳景区管理体系建设工程、海洋牧场碳汇建设工程、太阳能光热海水淡化工程、景区能耗在线系统建设工程、景区碳达峰行动方案编制及景区能耗在线监测系统建设工程等十大工程。

05绿色零碳雄安高铁片区综合能源项目

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雄安高铁站是雄安新区新地标,2020年12月投运,建筑面积47.52万平米,高47.2米,屋顶面积16万平米。站房主要用电负荷包括电梯、客服信息、车站旅服、车场配套等生产生活用电。国网雄安综合能源服务有限公司针对铁路企业客户痛点,基于统一的软硬件平台开发了围绕铁路全线的综合能源服务系统,促进高铁片区绿色发展。一是依托站房屋顶光伏和智能充电设施打造站房级绿色能源供应体系。二是依托全线能源管理系统的建设,实现铁路全线能源的灵活调配。三是打造高铁沿线片区级多能供应体系。四是提供围绕轨道全线的综合能源服务整体解决方案。

零碳创新点:绿色零碳雄安高铁片区综合能源服务典型案例依托“大云物移智链”技术与能源管理深度融合,具备能源规划配置、综合监测、智慧调控、分析决策、智能运维、运营支撑等功能,实现横向“水、电、气、热、冷”多种能源互补控制,纵向“源-网-荷-储-人”高效协同。以综合能源一体化运营、能源数据增值服务为目标,对园区综合能源规划、生产、运营全环节进行顶层设计和智慧决策提供支撑,实现对园区能源站机组及用户家用电器的元件级控制。通过精准用能管控,并协调光伏、储能、水蓄冷、水蓄热、余热利用等技术,减少园区或楼宇总用电量。

06天津港C段“零碳码头”示范项目

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天津港C段零碳码头是天津港集团打造的全新2.0版自动化集装箱码头,2021年底竣工投产。该项目集合“风光储控运”综合能源系统:风电项目位于天津港北疆港区C段智能化集装箱码头园区内,安装2台单机容量为4.5 MW的风力发电机组;光伏项目利用天津港环球滚装码头公司1.6万平方米的屋顶规划1400KWp屋顶分布式光伏;规划储能电站与电动集卡换电站一体化建设,即利用风光发电给电池箱进行充电,多余电量按需响应电网,同时可作为动力电池装车,实现储换双功能;综合能源管控平台同步建设,主要包括驾驶舱、风机、光伏、储能、港口重点负荷等模块。零碳码头示范项目运营初期年能耗为2500万千瓦时,吞吐量达峰时,年能耗约为4700万千瓦时。

零碳创新点:首先,零碳码头项目构建的“风光储控运”一体化智能微网平台,通过风机、光伏设备运行状态及控制技术,连续平滑调节有功功率,实现电网调度要求的风电功率及功率变化率的调整、全功率变流器并网,且能减少无功补偿设备投资、具有更优的故障穿越能力(包括高电压穿越和低电压穿越能力)。其次,项目所应用的综合能源管控平台具备能效分析、数据查询、告警管理、3D模型展示等多种功能;根据港区特点及未来零碳需求,还可实现港区储能设备的运行监控和清洁能源高比例消纳的优化配置,支持储能设备指标、状态信息监测展示、储能设备关键指标查询、统计图展示,满足储能设备日常运营监测。最后,项目使用的2台金风GW155-4.5MW直驱永磁智能风机,具备智能感知、智能传输、智能控制等先进特性,能有效防止港口盐雾环境对风机电气部件的腐蚀影响。

07中德生态园“零碳校园”示范项目

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青岛西海岸新区中德生态园森林幼儿园项目建筑面积4751.08平方米,按照德国被动式超低能耗理念设计和建造,是山东省首家被动式超低能耗公办幼儿园。项目通过利用高保温性能的外围护结构,保温性能良好的窗框和玻璃、无热桥设计和构造、密闭的围护结构技术,具备高效的气密性;新风机组选用高效热回收式新风机组,焓交换效率≥70%,最大限度回收室内排风的热量。同时充分利用可再生能源,屋顶设置太阳能光伏,冷热源采用空气源热泵。建筑内设备全部采用高效机电系统。利用智能自控系统及能源管理平台,实现节能低碳及精细化运营,助力建筑实现近零能耗。

零碳创新点:项目按照“被动优先、主动优化”的原则,按照德国被动式超低能耗理念设计和建造,采用保温隔热、无热桥设计、气密性、高效热回收新风系统,合理利用空气源热泵及太阳能光伏可再生能源,以及高标准的设计、施工和管理。同时利用智能自控系统及能源管理平台实现精细化运营。项目增量投资创新的使用了合同能源管理模式,被动房增量部分投资由能源公司承担,通过能源费的形式分期返还,降低了建设方的投资压力,有利于零碳建筑项目的投资推广;且由能源公司对其进行专业的能源管理运营,确保项目实现节能低碳运行。

08三峡东岳庙“零碳数据中心”示范项目

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东岳庙数据中心坐落在湖北省宜昌市三峡坝区,距离三峡大坝直线距离约2.6公里,共建设机柜2.6万个,分三期建设,直接投资55亿元。其中,一期工程设计能力共4400个机柜,总投资8亿元,于2021年2月开工建设,2021年11月首批机柜投运,2022年3月29日竣工,跑出了“当年开工、当年投产”行业少有的“三峡速度”。

数据中心接入联通、移动、电信、广电等骨干专线,是名副其实的“四网接入I D C”。服务集团总部、长江电力、三峡能源、三峡建工、三峡资本等三峡系客户,为三峡集团数字化转型提供有力支撑,同时服务京东、字节跳动、百度、华润等外部客户,支撑宜昌市城市大脑建设。获评2021年度工信部首批“国家新型数据中心(大型数据中心)”。

零碳创新点:一是数据中心充分发挥央企优势,做“国家数据的保管者”,积极争取包括湖北省在内的政府和国企客户,助力“数字湖北”、“数字长江”建设,获得稳定的现金流,取得了较好的经济效益。二是配合湖北省积极申报国家算力枢纽节点,已经取得阶段性成果。结合国家算力网络建设和枢纽节点布局,抢占“智”高点,擦亮“三峡数据”名片,为加快集团数字产业化创造有力条件。三是沉淀了一批科技成果,形成并发布了零碳数据中心建设的企业标准和团体标准,正在申请推进国家标准。三峡集团在零碳数据中心领域具备了一定“话语权”。

09青岛奥帆中心零碳社区

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本次零碳社区能源系统项目的区域范围为奥帆中心景区内建筑物及周边配套建筑,包括海尔洲际酒店、国际会议中心、奥帆博物馆、媒体中心、宴会厅、航海学校、旅游集团、运动员中心、燕岛宾馆和后勤供给与保障中心等10座建筑,零碳社区能源系统将利用区域范围内现有、更新和新建的能源转换与利用设备和系统,实现该社区内各建筑长期使用过程中能源消耗导致的直接碳排放强度降至25kgCO₂/m₂年以下,直至零碳排放。

零碳创新点:1.近零碳社区的建设,需要细致研究建筑能耗数据,定量理解影响因素,确保信息交互流动。2.将社区和建筑的用能表示为包括多个层级、面向对象的树状模型,模型中各个层级分项用能节点通过能耗计量监测平台,定期采集得到运行中的具体数值,并存储和清晰表示。3.建立能源在建筑使用过程是能量形式转换模型。4.提出模型各级用能节点对应的常用关键性能指标KPI形式,包括单位面积用电用气强度、单位服务人数电耗指标、单位客房用电用水强度、单位客流量用电用水强度、单位面积耗冷热强度等一系列相关指标,作为评价社区或建筑的能耗、能效、运行情况的关键性指标,具备横向可比性实现不同用能的KPI在某一层级上,总是可以找到参照物,定量对比。

10零碳星球度假村

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零碳星球位于5 A级景区内,度假村连锁酒店创始于2015年,是上海零碳建筑科技有限公司旗下度假型酒店品牌,是以体验未来生活为主题的住宿体验。随着安吉零碳星球度假村的落成,我们终于有机会揭开它的神秘面纱,零距离感受它与传统度假村截然不同的生活。同时,度假村利用最新的太阳能发电、水源热泵、雨水回收等低碳技术产生可再生能源以维持日常能源消耗。整个度假村的能源由光伏提供,饮用水通过雨水净化达到一级B类水质的标准,废弃物生物降解。形成一个完美而环保的离网居住环境。

零碳创新点:将低碳环保技术:雨水收集、太阳能供电、污水处理等低碳技术与旅游环保产业相结合,解决度假村领域基础设施问题。将晶硅太阳能技术和稀土锂电池触电技术实现度假村的独立供电;将雨水收集技术和反渗透膜技术实现假村的独立供水;利用生物降解技术完成度假村内污水处理。创业新技术具备国际领先水平,掌握先进核心技术,拥有自主知识产权。零碳城镇(市)和零碳建筑技术在国际是领先技术。目前国内的节能环保建设中仍提“低碳”,仅在“十三五”规划中提出学习和实验“零碳建筑”技术,而且本零碳公司与2010年上海世博会已引进和成功入选上海世博会中的“零碳馆”,故具有国际领先技术。


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