追求零碳，这个园区会“呼吸”

2024年6月30日，工人正在国家电网能源互联网工业雄安立异中心楼顶装置太阳能发电装备。国家电网能源互联网工业雄安立异中心供图

2023年6月，国家电网能源互联网工业雄安立异中心建设团队正在举行地源热泵施工。国家电网能源互联网工业雄安立异中心供图

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雄安未来之城场景汇雄安近零碳修建手艺应用大赛上，“国家电网能源互联网工业雄安立异中心智慧零碳园区建设计划”在近零碳修建及园区解决计划赛道角逐中拿到了一等奖。

近零碳和零碳，一字之差，但手艺难度却提高了许多。

记者探访了这一建设计划的落地版——国家电网能源互联网工业雄安立异中心，相识这个会“呼吸”的园区怎样实现零碳。

零碳修建怎么实现“零”

6月26日，雄安机械人大厦雄安未来之城场景汇展。

有的展位展示的是最新研发的手艺，有的是产品，国网电易数字科技（雄安）有限公司的展位上摆放的是一座缩微园区模子。

吸引人的不是园区的修建造型，而是它能实现零碳运行。

2020年9月，我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目的，低碳、降碳成为我们生爆发涯中的一部分。

事实上，工业制造、一样平常出行……人的运动险些都会爆发碳排放。不可移动的修建，在制作、使用甚至拆除历程中，也会爆发碳排放。而节约能源、镌汰碳排放的修建被称为“会‘呼吸’的修建”。

国网电易数字科技（雄安）有限公司展示的缩微园区，着实是他们参赛的“国家电网能源互联网工业雄安立异中心智慧零碳园区建设计划”（以下简称“建设计划”）的落地版。

值得一提的是，这一计划以零碳看法加入雄安近零碳修建手艺应用大赛近零碳修建及园区解决计划赛道决赛时拿到了第一名。

不管是从达标条件照旧现实操作上，零碳比近零碳实现起来都更难。

国家电网能源互联网工业雄安立异中心，位于雄安新区启动区互联网工业园北部，现在已进入装修阶段，明年投运。

这座即将投运的园区，怎样实现零碳？

零碳修建并不是不爆发碳排放。

凭证《零碳修建手艺标准（征求意见稿）》，修建按碳排放指标可以分为低碳修建、近零碳修建和零碳修建三类。

凭证征求意见稿，零碳修建要同时知足几个条件：零碳修建的碳排放强度应知足近零碳公共修建碳排放强度，经碳抵消后的年碳排放总量不大于零；在实现近零碳修建基础上，可团结碳排放权生意和绿色电力生意等碳抵消方法等。

凭证立异中心所处位置的天气条件，比照响应标准，立异中心抵达近零碳的碳排放强度应不高于19kg CO2/m2a（千克二氧化碳每平方米每年）。

“经由测算，立异中心的碳排放强度只有16.1kg CO2/m2a。”国网电易数字科技（雄安）有限公司运营总监徐慧明说。

这一数字是园区设计之初，在知足室内情形参数的基础上，通过优化设计降低修建用能需求、提高能源装备与系统效率、充分使用可再生能源和修建蓄能降下来的。

除了要求碳排放强度达标，征求意见稿还提出“零碳修建必需知足经碳抵消后的年碳排放总量不大于零”。

徐慧明拿出一张立异中心零碳实现路径表。凭证2015版《公共修建节能设计标准》，19.8万平方米修建面积的立异中心，年碳排放基准值为14008吨二氧化碳。

立异中心要想实现零碳，就要在这个基准值上降碳。

在设计之初，大到取暖和制冷，小到一盏灯的照明用电，都被盘算到园区碳排放中。园区在实现能源清洁供应、优化能源消耗结构、降低能源消耗本钱的同时，对碳排放能减能降的地方精打细算，逐项瘦身。

从这张路径表中可以看到：从能源使用最先，通过修建的被动式节能和建设清洁能源站，实现园区暖通空调系统年减碳量2400吨，年降碳率17.1%；通过接纳高效节能调光灯具和智能照明系统，以及全电厨房、势能接纳电梯等，实现减碳量4039吨，年降碳率28.8%；通过园区高效数据机房、智慧运维治理等实现年减碳量1304吨，年降碳率9.3%；通过大面积的屋顶光伏发电实现年减碳量1195吨，年降碳率8.5%。

零碳目的走到这一步，已经实现年减碳量8938吨。剩余的5070吨二氧化碳，通过绿电生意或碳生意抵消，最终将园区年排放的14008吨二氧化碳降至零。

零碳修建怎样节能减排

实现零碳是一项系统工程，需要从一点一滴处节能减排，最主要的是实现加和减。加是增添绿电用量，抵消碳排放，减是镌汰能耗，降低碳排放。

投运后的立异中心，不接纳市政供温暖自供热。“这两种方法都只能供热，我们想用一种能同时解决供热和制冷并且低碳的方法。”立异中心清洁冷热能源站手艺认真人王银说，最终他们选用了浅层地源热泵+蓄能系统。

热泵提取自然界中的能量，不但效率高，并且是现在较量清洁、经济的能源方法。

只管在设计之初，清洁能源站的计划就由清华大学修建节能研究中心、中国修建科学研究院热泵与蓄能研究中心、北京市修建设计研究院股份有限公司等多家单位出谋划策，但这一计划是否能在降碳的同时解决供热制冷，不可等修建投运后再验证。

“2022年，我们最先在园区打井采样做测试。”王银先容，他们在园区3个地块上选择了3个位置打井，对地质条件、地下水温、热响应数据等举行了为期一年的测试网络。

2023年，立异中心开工。它也成为雄安新区首批接纳浅层地源热泵的项目。

项目最先施工的不是地基，而是清洁能源站中的地源热泵地埋井。

“地源热泵地埋井装置在修建底板下，必需一次性设置好，没有磨练的可能。这就要团结土建，对施工工序合理安排。”王银说。

测算解决的问题之一是地源热泵地埋井的装置深度和数目。“要让这些装备知足园区供热制冷时有一定余量，又不可余量太大造成铺张。”王银说。

经由仔细盘算，最终，立异中心修建底板下打了1130口直径25厘米的地热井，这些井距离4米至6米，深度大于即是130米。

“冷和热，是修建里的主要可调控负荷之一。”王银说。

地源热泵的运行原理是使用地下常温土壤和地下水相对稳固的特征，使用深埋的管路系统，接纳热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，与修建物完成热交流。

冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向修建物供暖；夏日，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，向修建物供冷。

地源热泵系统的效果怎么样呢？

王银以制冷效果举例，凭证《高效空调制冷机房评价标准》，立异中心的冷源系统季节能效比在5.5-5.6之间，是能效品级的最高级。而现在，海内大部分制冷机房能效比都在3.0左右。

节能的不但有这些。

在妄想之初，立异中心每个房间就已经做好了功效定位。

“细化到每个房间要装置几多只、划分几多瓦的灯。”徐慧明先容，整个园区共涉及1965个品类14.6万个巨细装备，所有接入园区一体化智能管控平台。

这意味着，园区投运后，借助“大云物移智链”并协同数字孪生等先进手艺，能将园区中疏散的物理基础设施、信息集成设施所有毗连起来，打造出园区智能治理、能源智慧管控和全景碳监测“三位一体”的数字化园区能源与运营治理系统。

“投运后的立异中心在治理上很智能。”徐慧明举例说，凭证室内的人数几多，能自动控制温度崎岖和灯灼烁度，镌汰碳排放。

地源热泵系统和能源智慧管控等应用镌汰了碳排放，立异中心还装置了大宗的光伏发电装备，用绿电来抵消碳排放。

“园区修建的顶部所有装置了光伏发电。”立异中心绿色低碳研究专员胡向远先容，园区光伏的总装机量为2.15兆瓦，其中光伏屋顶2.12兆瓦，光伏发电地砖32.4千瓦。这些光伏装备一年的发电量能抵达225万千瓦时，预计能提供园区年用电量（不含充电桩用电量）的20.9%左右。

可推广的零碳样本

作为国家电网的能源互联网工业立异中心，和其他的零碳园区有一点很差别——对电的使用。

这里建设了海内最大规模的园区级多端低压柔直环网。

立异中心多端低压柔直环网手艺认真人丁志宇这样诠释这项手艺：常见的交流电网，需要在需求侧建设多个配电房或变压器；多端低压柔直环网是引入园区的环状直流电网，多个负荷端接入环线，相互之间不影响。

这对实现零碳有什么影响？

在立异中心的能流图中，供应侧这边有太阳能、电网、地热，需求侧这边有直流充电桩、全电厨房等。

我们一样平常使用的都是220伏的交流电，为什么立异中心要用直流电？

“我们想在善于的领域，实验做一个直流电闭环应用样本。”丁志宇说。

这个样本意义重大。首先，光伏发电爆发的电是直流电，打造园区级多端低压柔直环网，立异中心的光伏发电就能原地消耗。其次，需求侧端的充电桩只能用直流电，新能源汽车充电都需要将交流电转换成直流电，但这一历程有6%的消耗。直流电直供充电桩，就镌汰了这部分消耗。再次，园区级多端低压柔直环网能将园区柔性可调负荷提升至园区尖峰负荷的37%，在高比例新能源接入和高比例可调理负荷方面做到了海内领先。

“绿电的发电量逐年增添，这个园区样本试验乐成，就能举行复制推广。”徐慧明说，这意味着会有更多的地方镌汰更多的碳排放。

零碳的标准高，是否意味着投资高、收益低？

徐慧明给记者算了一笔账，每年园区降低系统本钱857.59万元，这也是零碳园区带来的直接经济效益。

依据零碳咨询测算数据，立异中心园区年降低碳排放总量为8938吨，凭证2024年北京碳生意市场CCER（中国核证自愿减排量）成交均价每吨二氧化碳74.4元盘算，立异中心园区年节约碳生意本钱为66.4万元。

在园区降低系统本钱总量中，清洁供暖、电力生意等组成部分都是节约本钱，只有碳生意效劳一项虽然总量不高，但属于效劳收益。

“碳生意效劳指的是我们正在着手筹建的电碳生意效劳平台。”立异中心电碳生意认真人黄文东先容。

凭证征求意见稿，零碳修建的实现，可团结碳排放权生意和绿色电力生意等碳抵消方法。前者指的是碳排放权配额和CCER，后者指的是采购使用绿色电能。

“已往，需求侧购电要到售电公司，购置碳排放权配额要到碳生意平台或碳信用生意所。电碳生意平台建成后，就相当于开了一家综合能源‘市肆’，能为需求侧提供‘电、碳、证’一揽子效劳。”黄文东说。

在他们的构想中，这个平台不但能提供生意，还能为需求侧提供资源聚合、多品种战略组合、零售套餐效劳、实时经济评估、持仓危害防控、细分领域供需展望等效劳。

“我们通过打造清洁能源低碳树模、负荷柔性互动树模、园区智慧运营树模、园区电碳生意树模，最终制作成一个零碳园区样板。我们希望这个样板具有可复制性，发动更多园区减碳、降碳。”徐慧明说。

泉源/河北日报

AG街机新闻网编辑张文曦|频道主编耿硕|频道监制李媛