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近零碳排放这样炼成|零碳配电站用电靠自给

发布时间:2024-01-23 04:34人气:

  深灰色屋顶、波浪形外墙、圆孔型镂空外墙……在广州市花都区赤坭镇石坑村,一座极具设计感的配电站矗立在绿植之中。这是由南方电网广东电网公司打造的广东省首座零碳示范配电站,时尚的外观设计不仅仅为了美观,其中隐藏的多处“黑科技”更是零碳排放的“密码”所在。

  “这座配电站实现了全生命周期的‘零碳’目标。”该配电站项目负责人李婷介绍,这座10千伏配电站全站采用了绿色建筑材料,并做到施工现场“零加工”、施工“零排放”。此外,配电站自身供能“自给自足”、散热能耗大幅降低、传输过程高效节能……从建设到运维每一个过程中,都能看到建造者为“零碳”做出的努力。

  配电站具有数量多、分布广等特点,如果能有效解决配电站等电力建筑的能耗问题,便能助力“双碳”目标的早日实现。零碳示范配电站应运而生。

  如何建造一座零碳的配电站?首先要过的是“材料关”。该配电站使用了可以循环利用的“粉煤灰”作为基础材料。“粉煤灰”是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,作为燃煤电厂排出的主要固体废物,是我国当前排量较大的工业废渣之一,如今粉煤灰混凝土技术在建筑行业成熟,应用广泛。配电站利用这项技术,在不影响建筑功能的前提下,实现了工业固体废物再利用。

  太阳的辐射与配电站的自身运作,使得整座配电站需要消耗大量能量来降低自身温度。如果能够让整座建筑实现自然降温,就能最大程度降低配电站能耗,达到节能减排效果。整座建筑时尚的外观设计正是为了达到这个目的。

  据了解,配电站在墙体中加入保温隔热层,从而达到隔断热传递的作用。配电站外部涂有热反射涂层,在太阳光照射下可产生温度调节的效果,折射92%的不可见光。除此之外,配电站波浪形的造型避免了太阳光的直射,圆孔状镂空则促进了外墙的空气流动。

  此外,配电站还通过建筑设计,将自身产生的大部分热能传递出去。配电站背面墙体下部及屋顶安装了可开启的通风百叶,架空的光伏板与屋面及墙体空隙由于阳光照射产生温度差,形成“烟囱效应”,促进空气流动,冷空气从墙体下部通风百叶进入,并从屋顶通风百叶排出,带走了配电站室内热量,实现自然通风,从而降低室内温度。

  种种措施多管齐下,配电站实现了内部散热与外部隔热的双重功效,冬暖夏凉的效果大大降低了建筑自身能源消耗。“通过被动式通风系统、外遮阳系统等一系列节能优化设计,配电房的散热能耗可降低约78%。”相关负责人郑斯聪介绍,单个智能配电房平均每年可节约电量约为2500kWh,减少二氧化碳排放量达2.49吨。

  零碳配电站的“零碳密码”还体现在利用清洁能源实现自给自足。配电站选址于花都区赤坭镇,这里光照时间长,场地空旷,配电站的屋顶及屋后外墙都加装了光伏板,实现配电站的光伏建筑一体化。光伏板将吸收的太阳能转化为电能,满足了配电站自身设备的日常用电负荷需要。

  不过,岭南变幻莫测的天气也为光伏发电造成一定的困难。为了解决阴雨天的发电问题,光伏屋顶特别被倾斜14度安装,一方面可以获得最佳的光照角度,发挥光伏板的最大效率;另一方面,有利于雨水将屋面积尘冲刷洗净,避免降低光伏发电效率。

  “我们使用的是碲化镉薄膜光伏电池板。这种材料不仅具有出色的温度系数,在高温度的环境下更加高效,年度发电输出量增加高达3%。”郑斯聪说,这种材料在潮湿环境和阴雨天气也能高效发挥功效,拥有优异的弱光效应和更好的光谱响应,完美地解决了岭南多雨天气带来的困扰。

  技术人员算了一笔账,光伏系统理论年发电量约10254kWh,而配电站自身年用电量大约700kwh,可轻松覆盖配电站本体的年用电量,预计可减少二氧化碳排放量10.22吨,实现了配电站自身的“碳中和”。

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