一、零碳產(chǎn)業(yè)園推進(jìn)中的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn):為何需要多能融合
零碳產(chǎn)業(yè)園建設(shè)面臨多重壓力。在減碳層面,國(guó)家級(jí)零碳園區(qū)對(duì)單位能耗碳排放有明確硬性門(mén)檻;在成本層面,電力市場(chǎng)化改革后園區(qū)用能成本管理壓力持續(xù)上升;在消納層面,光伏發(fā)電具有波動(dòng)性和間歇性,與工業(yè)負(fù)荷存在時(shí)段錯(cuò)配,綠電難以充分就地消納;在供配電層面,園區(qū)用電需求與新能源接入需求同步增長(zhǎng),配電容量日趨緊張。
與此同時(shí),園區(qū)能源系統(tǒng)呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)。充電樁等新型用電負(fù)荷快速增長(zhǎng),供熱系統(tǒng)作為傳統(tǒng)能耗大戶(hù)長(zhǎng)期依賴(lài)化石能源。單一的光伏或儲(chǔ)能部署無(wú)法系統(tǒng)性解決上述問(wèn)題。正如行業(yè)研究指出,零碳工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)需以風(fēng)光儲(chǔ)為核心構(gòu)建清潔能源網(wǎng)絡(luò),通過(guò)電熱多能耦合實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用。融合充電與供熱設(shè)備的多能光儲(chǔ)一體化方案,正是在這一背景下成為園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心方向。
二、多能光儲(chǔ)一體化方案的設(shè)計(jì)框架:從“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”到“充熱協(xié)同”
融合充電與供熱設(shè)備的多能光儲(chǔ)一體化方案,本質(zhì)上是“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-充”一體化架構(gòu)在園區(qū)場(chǎng)景中的深化應(yīng)用。其核心設(shè)計(jì)邏輯可概括為三個(gè)層面。
電源側(cè)的多源協(xié)同
以地面集中式光伏電站作為園區(qū)的主要清潔電源,在園區(qū)周邊或適宜區(qū)域集中建設(shè)光伏陣列,通過(guò)高效發(fā)電技術(shù)提升單位面積的發(fā)電產(chǎn)出。陽(yáng)光新能源的“極立方”高效發(fā)用電技術(shù),涵蓋立體空間輻照最大化利用、陰影規(guī)避高效發(fā)電、自清洗高效發(fā)電、降溫高效發(fā)電與減少失配高效發(fā)電五大維度。以山地場(chǎng)景為例,曲面地形土地優(yōu)選技術(shù)可提升收益1%。
儲(chǔ)能側(cè)的靈活調(diào)節(jié)
儲(chǔ)能系統(tǒng)承擔(dān)“能源基座”的核心功能,為系統(tǒng)穩(wěn)定、綠電消納和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性提供關(guān)鍵支撐。在園區(qū)場(chǎng)景中,儲(chǔ)能需兼顧削峰填谷、應(yīng)急備電、綠電消納等多重功能,設(shè)計(jì)上需考慮容量配置、充放電策略與園區(qū)負(fù)荷曲線的精準(zhǔn)匹配。
用能側(cè)的多端融合
這是區(qū)別于傳統(tǒng)光儲(chǔ)方案的關(guān)鍵所在——充電設(shè)施與供熱設(shè)備作為園區(qū)重要的用能終端,需要與光伏、儲(chǔ)能形成深度協(xié)同,而非簡(jiǎn)單并列。
三、充電與供熱設(shè)備的融合設(shè)計(jì):三大關(guān)鍵方向
方向一:光儲(chǔ)充一體化設(shè)計(jì)
充電設(shè)施是園區(qū)新型用電負(fù)荷的重要組成部分。光儲(chǔ)充一體化設(shè)計(jì)的核心在于:光伏發(fā)電優(yōu)先供給充電樁,儲(chǔ)能系統(tǒng)作為調(diào)節(jié)緩沖,在光照不足或充電高峰時(shí)釋放電能,在光伏發(fā)電過(guò)剩時(shí)存儲(chǔ)電能。設(shè)計(jì)上需重點(diǎn)關(guān)注容量匹配——根據(jù)園區(qū)充電需求(車(chē)輛數(shù)量、充電頻次、功率需求)配置光伏與儲(chǔ)能容量;智能調(diào)度——通過(guò)能量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)控與充電需求的動(dòng)態(tài)匹配;擴(kuò)展預(yù)留——考慮未來(lái)充電需求增長(zhǎng)和V2G(車(chē)輛到電網(wǎng))技術(shù)的接入可能。中德(常州)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園的“光-儲(chǔ)-充-熱”耦合示范系統(tǒng)便是一例——V2G充電樁快充功率達(dá)77.8kW,并可向電網(wǎng)反向饋電5.1kW,實(shí)現(xiàn)了充電設(shè)施與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)。
方向二:光儲(chǔ)熱耦合設(shè)計(jì)
供熱是工業(yè)園區(qū)僅次于電力的第二大能源需求,傳統(tǒng)供熱依賴(lài)燃煤或燃?xì)忮仩t,碳排放占比極高。光儲(chǔ)熱耦合設(shè)計(jì)的核心路徑包括電熱轉(zhuǎn)換——利用光伏電力驅(qū)動(dòng)熱泵、電鍋爐等設(shè)備,將清潔電力轉(zhuǎn)化為熱能;儲(chǔ)熱調(diào)峰——儲(chǔ)熱設(shè)備作為熱能緩沖,在光伏發(fā)電高峰時(shí)段蓄熱,在供熱需求高峰時(shí)段放熱,實(shí)現(xiàn)“電-熱”的時(shí)間轉(zhuǎn)移;多能互補(bǔ)——光伏供電、儲(chǔ)能調(diào)節(jié)、熱泵供熱形成協(xié)同,提升能源綜合利用效率。研究與實(shí)踐表明,通過(guò)電熱多能耦合與數(shù)字化管控,可實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用率提升30%以上。
方向三:智慧能源管理平臺(tái)
充電與供熱設(shè)備的融合,對(duì)園區(qū)能源管理提出了更高要求。智慧能源管理平臺(tái)作為“能源大腦”,需實(shí)現(xiàn)多能源數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)感知與可視化;AI驅(qū)動(dòng)的發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)與儲(chǔ)能策略?xún)?yōu)化;充電、供熱、光伏、儲(chǔ)能的協(xié)同調(diào)度與自動(dòng)優(yōu)化。煙臺(tái)綜保區(qū)低碳智慧園區(qū)項(xiàng)目便依托綜合能源管控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了光儲(chǔ)充與機(jī)房數(shù)據(jù)的全景接入與智能調(diào)度,推動(dòng)能源管理從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”向“數(shù)據(jù)決策”躍遷。

四、陽(yáng)光新能源的多能光儲(chǔ)一體化技術(shù)支撐
陽(yáng)光新能源在零碳產(chǎn)業(yè)園的技術(shù)支撐,建立在“魔方”技術(shù)平臺(tái)之上。該平臺(tái)以“極立方”高效發(fā)用電技術(shù)、“靈立方”數(shù)智尋優(yōu)技術(shù)、“融立方”場(chǎng)景融合技術(shù)為核心,構(gòu)建了從選址評(píng)估到設(shè)計(jì)施工、從發(fā)電到用能的全鏈條技術(shù)基座。針對(duì)零碳產(chǎn)業(yè)園這一特定場(chǎng)景,三大技術(shù)方向各有側(cè)重、協(xié)同發(fā)力。
高效發(fā)用電:為園區(qū)提供充沛的清潔電力
零碳產(chǎn)業(yè)園的能源底座是清潔電力。陽(yáng)光新能源的“極立方”高效發(fā)用電技術(shù)涵蓋立體空間輻照最大化利用、陰影規(guī)避高效發(fā)電、自清洗高效發(fā)電、降溫高效發(fā)電與減少失配高效發(fā)電五大維度。在園區(qū)場(chǎng)景中,這些技術(shù)確保光伏系統(tǒng)在有限的屋頂和地面空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的發(fā)電效率。
以京東肥西智能產(chǎn)業(yè)園為例,該園區(qū)7MW光伏電站利用倉(cāng)儲(chǔ)廠房屋頂建設(shè),總面積相當(dāng)于8.3個(gè)足球場(chǎng)大小,應(yīng)用陽(yáng)光工商業(yè)光伏倉(cāng)儲(chǔ)物流零碳解決方案,依托“魔方”技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行智能設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)評(píng)估。電站采用平鋪安裝,傾角與屋面一致,在有限屋頂空間實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量最大化。投產(chǎn)后預(yù)計(jì)年發(fā)730萬(wàn)度綠電,等效減少碳排放約7200噸。在安踏河南商丘、福建龍巖、廈門(mén)的四個(gè)現(xiàn)代化工廠,陽(yáng)光新能源的工商業(yè)光伏電站同樣全面應(yīng)用了“魔方”技術(shù)平臺(tái)的核心技術(shù)。

數(shù)智尋優(yōu):從評(píng)估到設(shè)計(jì)的全流程優(yōu)化
零碳產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃設(shè)計(jì)涉及多能源品種、多設(shè)備類(lèi)型、多約束條件的復(fù)雜決策。“靈立方”數(shù)智尋優(yōu)技術(shù)覆蓋智能選址、高效評(píng)估與設(shè)計(jì)尋優(yōu)三大環(huán)節(jié)。在集中式光伏電站層面,全流程6大維度綜合設(shè)計(jì)尋優(yōu)可提升安裝容量5%以上、節(jié)省成本8%以上、設(shè)計(jì)周期縮短80%以上。
在具體項(xiàng)目落地中,陽(yáng)光新能源利用自研的iSolarBP分布式智能評(píng)估設(shè)計(jì)軟件對(duì)園區(qū)電站進(jìn)行智能設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)評(píng)估,對(duì)屋面進(jìn)行光伏智能排布、線路智能優(yōu)選,提升電站建設(shè)效率。通過(guò)PowMart智慧能源解決方案群,陽(yáng)光新能源可實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多能領(lǐng)域的深度協(xié)同與優(yōu)化調(diào)度。一個(gè)工業(yè)園區(qū)通過(guò)這些數(shù)智化工具的整合,可以形成一個(gè)自成體系的微電網(wǎng)。
場(chǎng)景融合:讓電站與園區(qū)生產(chǎn)生活深度融合
零碳產(chǎn)業(yè)園的光伏電站不是孤立存在的“發(fā)電設(shè)備”,而是與建筑、生產(chǎn)、用能深度融合的“能源基礎(chǔ)設(shè)施”。“融立方”場(chǎng)景融合技術(shù)正是解決這一命題的核心能力。
在工商業(yè)場(chǎng)景中,陽(yáng)光新能源針對(duì)工業(yè)園區(qū)水泥平屋頂、彩鋼瓦屋頂、停車(chē)場(chǎng)、園區(qū)湖面、辦公樓頂?shù)葟?fù)雜、分散的資源,形成了iClean清潔分布式、iBuilding陽(yáng)光頂BIPV、iBlock平屋頂分布式以及光儲(chǔ)充一體化電站等豐富的分布式全場(chǎng)景方案。發(fā)用電智能融合技術(shù)的靈活運(yùn)用,讓項(xiàng)目運(yùn)行與企業(yè)生產(chǎn)更好地融合。
在園區(qū)智慧化運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié),陽(yáng)光新能源通過(guò)數(shù)字化運(yùn)營(yíng)能力,運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,對(duì)園區(qū)能源使用進(jìn)行精細(xì)化管理和優(yōu)化調(diào)度。數(shù)字化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能源與碳排數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)感知與可視化,匯聚光伏、儲(chǔ)能、充電及樓宇用能信息,有力支撐碳足跡認(rèn)證。通過(guò)積極參與電力市場(chǎng)交易、需求響應(yīng)和輔助服務(wù)等方式,對(duì)能源和碳進(jìn)行動(dòng)態(tài)科學(xué)的使用和管理,讓零碳園區(qū)真正“活起來(lái)”。
這些技術(shù)能力的價(jià)值已經(jīng)在實(shí)際項(xiàng)目中得到驗(yàn)證。在廣西桂林溢達(dá)紡織,陽(yáng)光新能源提供的光儲(chǔ)融合解決方案,不僅助力該項(xiàng)目榮獲全國(guó)首批“零碳園區(qū)”認(rèn)證,更讓綠電成為產(chǎn)品出口的通行證。在安徽馬鋼、湖北武鋼、上海寶鋼發(fā)展等鋼鐵產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目中,陽(yáng)光新能源通過(guò)定制化的“光儲(chǔ)+鋼鐵”融合應(yīng)用,為鋼鐵重工業(yè)生產(chǎn)降碳、綠色轉(zhuǎn)型提供針對(duì)性的行業(yè)零碳解決方案。陽(yáng)光工商業(yè)能源正圍繞零碳園區(qū)、綠電直連、虛擬電廠等前沿模式深化布局。
總體而言,陽(yáng)光新能源對(duì)零碳產(chǎn)業(yè)園的技術(shù)支撐,并非單一技術(shù)的堆砌,而是以“魔方”技術(shù)平臺(tái)為統(tǒng)一基座,以高效發(fā)用電解決“電從哪來(lái)”、以數(shù)智尋優(yōu)解決“怎么最優(yōu)”、以場(chǎng)景融合解決“如何融合”的系統(tǒng)化能力體系。正是這種從發(fā)電到用能、從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)的全鏈條技術(shù)覆蓋,使其能夠在不同行業(yè)、不同規(guī)模的零碳產(chǎn)業(yè)園建設(shè)中提供定制化的解決方案。
五、結(jié)語(yǔ)
融合充電與供熱設(shè)備的多能光儲(chǔ)一體化方案,是零碳產(chǎn)業(yè)園從“光伏+儲(chǔ)能”基礎(chǔ)架構(gòu)向“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-充-熱”全要素協(xié)同演進(jìn)的必然方向。其設(shè)計(jì)需要在電源側(cè)實(shí)現(xiàn)多源協(xié)同、在儲(chǔ)能側(cè)實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)、在用能側(cè)實(shí)現(xiàn)充電與供熱的深度融合。從光儲(chǔ)充一體化到光儲(chǔ)熱耦合,再到智慧能源管理平臺(tái)的統(tǒng)一調(diào)度,每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都直接影響園區(qū)的減碳成效與經(jīng)濟(jì)收益。
陽(yáng)光新能源依托“魔方”技術(shù)平臺(tái),在高效發(fā)電、數(shù)智尋優(yōu)與場(chǎng)景融合三大技術(shù)領(lǐng)域形成系統(tǒng)能力,并通過(guò)iSolarTool等數(shù)智化設(shè)計(jì)工具,為集中式光伏電站及多能融合項(xiàng)目提供了從評(píng)估到設(shè)計(jì)、從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)的全流程技術(shù)支撐。隨著零碳園區(qū)建設(shè)從試點(diǎn)走向規(guī)模化,多能光儲(chǔ)一體化方案將成為園區(qū)規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)配置,而具備系統(tǒng)化技術(shù)能力與豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的新能源開(kāi)發(fā)商,將在這一進(jìn)程中扮演關(guān)鍵角色。
責(zé)任編輯: 江曉蓓