“雙碳”背景下的主要技術(shù)應(yīng)用及展望
當(dāng)前,技術(shù)在碳達(dá)峰碳中和中的作用得到進(jìn)一步重視。碳中和技術(shù)主要體現(xiàn)在煤炭清潔高效利用技術(shù)、可再生能源技術(shù)、低碳利用及能效提升技術(shù)、碳捕獲和儲(chǔ)存等凈零碳技術(shù)等幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。未來(lái),基于AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)發(fā)展的數(shù)字能源將成為能源發(fā)展的新型形態(tài),也將是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳中和的重要力量。

1.技術(shù)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的主要驅(qū)動(dòng)力量
實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一個(gè)涉及價(jià)值觀念、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源體系、消費(fèi)模式等諸多層面的復(fù)雜系統(tǒng)工程,核心是減少碳排放和增加碳吸收。推動(dòng)發(fā)電端化石燃料清潔低碳化利用、提高非碳能源開(kāi)發(fā)使用,促進(jìn)能源消費(fèi)端低碳化零碳化發(fā)展,與此同時(shí)提高人為固碳能力就成為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的主要發(fā)力方向,而以上三個(gè)方向均離不開(kāi)技術(shù)創(chuàng)新的支撐,“技術(shù)為王”也將在此進(jìn)程中得到充分體現(xiàn)。
2.碳達(dá)峰碳中和主要技術(shù)應(yīng)用及分析
《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》中系統(tǒng)提出科技支撐碳達(dá)峰碳中和的創(chuàng)新方向,并重點(diǎn)突出了能源清潔低碳、零碳利用技術(shù)、低碳與零碳工業(yè)流程再造技術(shù)、建筑交通低碳零碳技術(shù)、碳減排技術(shù)、前沿顛覆性低碳技術(shù)等方向。上海、江蘇、安徽、河北等多個(gè)地方政府紛紛出臺(tái)地方科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案,其中,煤炭清潔高效利用、可再生能源、氫能、儲(chǔ)能、智慧電網(wǎng)、可控核聚變、碳捕集利用與封存、工業(yè)流程再造、生態(tài)碳匯、碳排放監(jiān)測(cè)等技術(shù)成為各地重點(diǎn)發(fā)力方向。
1)煤炭清潔高效利用技術(shù)。推動(dòng)碳達(dá)峰碳中和和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型需要堅(jiān)持“先立后破”的原則,當(dāng)前我國(guó)仍呈現(xiàn)出“富煤、貧油、少氣”的能源特點(diǎn)。
2)可再生能源技術(shù)。主要包括新能源發(fā)電、可再生能源非電利用、儲(chǔ)能技術(shù)、智能電網(wǎng)等。
3)低碳利用及能效提升技術(shù)。低碳利用技術(shù)主要體現(xiàn)在工業(yè)、交通和建筑領(lǐng)域。包括低碳零碳工業(yè)流程再造技術(shù)、電氣化和智能化交通技術(shù)、光儲(chǔ)直柔、建筑光伏一體化技術(shù)體系等。
4)碳捕獲和儲(chǔ)存等凈零碳技術(shù)。該技術(shù)包括將二氧化碳制成化學(xué)品、將二氧化碳制成燃料、微藻的生產(chǎn)、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存儲(chǔ)、硅酸鹽巖石的風(fēng)化(CCUS技術(shù)),以及礦物碳化、植樹(shù)造林、土壤有機(jī)碳和土壤無(wú)機(jī)碳、農(nóng)作物的秸稈燒成木炭還田等。
3.未來(lái)展望——以數(shù)字技術(shù)構(gòu)建新型能源形態(tài)
能源活動(dòng)是碳排放的主要來(lái)源,推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵所在。因此,構(gòu)建新能源為主的能源體系以及適應(yīng)新能源特點(diǎn)的新型電力系統(tǒng)至關(guān)重要。
1)構(gòu)建以智慧電網(wǎng)為主的新型電力系統(tǒng)。我國(guó)有豐富的風(fēng)、光資源,但區(qū)域分布較為分散,如何讓分散的新能源得到有效充分利用,從發(fā)電、儲(chǔ)能、轉(zhuǎn)化、輸電、消納等環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)力,這就需要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),提高電網(wǎng)對(duì)高比例可再生能源的消納和調(diào)控能力。
2)構(gòu)建城市級(jí)智能能源管理平臺(tái)。能源互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)能源發(fā)展的必然方向,城市是能源消耗及碳排放的主要載體。打造融合跨行業(yè)數(shù)字能源信息共享平臺(tái)、智慧高效能源公共服務(wù)平臺(tái)、綜合能源一體化運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)三重功能的一體化平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)城市能源(電、冷、熱、氣、水)綜合管理與綜合能源運(yùn)營(yíng)全業(yè)務(wù)支撐(生產(chǎn)、調(diào)度、營(yíng)銷)。
3)發(fā)展分布式能源場(chǎng)景及形態(tài)。風(fēng)光等新能源發(fā)電就近使用是新能源供給消納體系重要方向?!吨泄仓醒?國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》中提出,堅(jiān)持集中式與分布式并舉,優(yōu)先推動(dòng)風(fēng)能、太陽(yáng)能就地就近開(kāi)發(fā)利用。
4.安科瑞為雙碳進(jìn)行提供解決方案
安科瑞電氣深耕用戶側(cè)能效管理多年,逐漸完善了從電力物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)到終端傳感器的生態(tài)體系,在“源(電源)-網(wǎng)(電網(wǎng))-荷(負(fù)荷)-儲(chǔ)(儲(chǔ)能)”各個(gè)環(huán)節(jié)加大研發(fā)投入,已經(jīng)形成“云(云平臺(tái))-管(有線/無(wú)線物聯(lián))-邊(邊緣計(jì)算)-端(終端設(shè)備)”的生態(tài)系統(tǒng),參與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),為國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)“三型兩網(wǎng)”提供解決方案,使用戶在任何時(shí)間、地點(diǎn)、人、物之間實(shí)現(xiàn)信息連接和交互,產(chǎn)生共享數(shù)據(jù),從而為電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商、用戶服務(wù)。

云平臺(tái)
安科瑞電氣近年來(lái)已經(jīng)陸續(xù)推出變電所運(yùn)維云平臺(tái)、能源管理云平臺(tái)、智慧用電云平臺(tái)、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)、充電樁(電動(dòng)汽車/自行車)運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)、預(yù)付費(fèi)管理云平臺(tái)等云平臺(tái)解決方案等解決方案,并已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多地國(guó)網(wǎng)公司用戶端業(yè)務(wù)、環(huán)保部門、安監(jiān)部門、住建部門等。
(1)變電所運(yùn)維云平臺(tái)
AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)采用多功能電力儀表、無(wú)線通信、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在本地,再定時(shí)向云平臺(tái)推送數(shù)據(jù)。平臺(tái)可同時(shí)接入數(shù)以千計(jì)的用戶變電站數(shù)據(jù)。
(2)環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)
Acrelcloud-3000環(huán)保用電監(jiān)管平臺(tái)主要為環(huán)保監(jiān)察部門和產(chǎn)污排污企業(yè)服務(wù),為環(huán)保部門提供在線監(jiān)管和執(zhí)法依據(jù),為生產(chǎn)企業(yè)提供設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和產(chǎn)污排污數(shù)據(jù)記錄。

(3)能源管理云平臺(tái)
Acrelcloud-5000能耗管理云平臺(tái)可適用于各個(gè)行業(yè),如政府辦公建筑、工廠、教育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)綜合體等,可通過(guò)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者4G網(wǎng)絡(luò)采集不同區(qū)域多個(gè)建筑或單位的用能數(shù)據(jù)。

(4)物業(yè)小區(qū)預(yù)付費(fèi)管理云平臺(tái)
安科瑞遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)可以針對(duì)各商業(yè)綜合體、小區(qū)、寫(xiě)字樓、辦公樓、酒店式公寓等物業(yè),學(xué)校、工廠宿舍的后勤管理部門以及連鎖超市、大型物業(yè)分布式財(cái)務(wù)操作,在線支付,總部財(cái)務(wù)扎口等。目前Acrelcloud-3000預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)已經(jīng)成功在上述各場(chǎng)景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行多年,適用于物業(yè)公司對(duì)小區(qū)、辦公和商鋪?zhàn)鈶舻乃婎A(yù)付費(fèi)管理,或者學(xué)校對(duì)學(xué)生宿舍的用電預(yù)付費(fèi)和用電管控系統(tǒng)。
(5)電動(dòng)汽車/電瓶車充電樁運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)
電動(dòng)汽車現(xiàn)已成為廣泛使用的綠色能源交通工具,Acrelcloud-9000充電樁運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過(guò)壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警;用戶通過(guò)微信小程序掃描二維碼,進(jìn)行支付后,系統(tǒng)發(fā)起充電請(qǐng)求,控制二維碼對(duì)應(yīng)的充電樁完成電動(dòng)汽車的充電過(guò)程。充電樁可選配WIFI模塊或GPRS模塊接入互聯(lián)網(wǎng),配合加密技術(shù)和秘鑰分發(fā)技術(shù),基于TCP/IP的數(shù)據(jù)交互協(xié)議,與云端進(jìn)行直連。

(6)智慧用電云平臺(tái)
安科瑞Acrelcloud-6000用電管理云平臺(tái)對(duì)電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素(線纜溫度、漏電電流、負(fù)荷電流、電壓)進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析,通過(guò)2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的隱患(如:線纜溫度異常、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓及漏電等)并通過(guò)短信、APP推送、自動(dòng)語(yǔ)音呼叫等方式及時(shí)預(yù)警,有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度,并支持巡檢記錄和派單操作,提供隱患分析報(bào)告,實(shí)時(shí)評(píng)估企業(yè)用電狀態(tài)。
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