8月24日,全球首個超階零碳大樓在山東青島正式啟用。之所以叫“超階”,是因為除了光伏發電外,這個大樓還通過梯次儲能電池以及新能源汽車放電,實現100%綠能替代。該大樓的正式啟用標誌着我國在零碳建築方面取得新進展。
全球首個“超階零碳建築”在青島正式啟
全球首個超階零碳大樓高117米,共有23層辦公區,日均用電量約6000度。大樓的零碳方式與傳統的屋頂加裝光伏不同,東西南三面都採用了建築一體化光伏玻璃幕墻,相當於給大樓披上了一件“發電外套”,實現直接提供直流電,不僅可以就近使用,還可以有效避免直流電轉換交流電所帶來的損耗,為大樓提供25%左右的綠色能源,一年減少碳排放近500噸。
在大樓底部,還安裝着“隱藏能源”,14塊淘汰的汽車動力電池在這裡繼續發揮餘熱。電池每天進行一充一放,不僅可以將光伏玻璃幕墻産生的多餘電量存儲在其中,在深谷時段,電網內大量無法消耗的清潔能源也可以以每度0.22元的低價進行存儲,供用電高峰期或雨天陰天使用,有效調整用電負荷。
總台央視記者 楊子清:在我身旁的機櫃裏,對地下的隱藏能源進行了展示,裏面佈滿了淘汰的新能源汽車動力電池,在充放電的過程中便會實時對電池進行監測,一旦發生熱失控,挂鉤便會自動脫扣,電池也會掉到正下方的水池中,與其他的動力電池形成隔絕,保證整個儲能系統的安全和正常運行。
實現100%綠電的自給自足
記者在採訪中了解到,數字化系統給整個零碳大樓帶來了有效的支撐,通過多方案對比,將傳統的變電站、配電站等五大站點合一,實現100%綠電的自給自足。
大樓內安裝的近24000個微小傳感器,有效替代室內的傳統開關,實現人與大樓內燈光、空調、電梯等全自動交互。通過掃描人臉便可以實時感知員工需要去的樓層,並立刻安排最近的電梯對員工進行接駁;當員工來到辦公區時,燈和空調會自動打開,離開後也會自動關閉,有效實現節能減排。
特來電新能源股份有限公司董事長 於德翔:綠電的消納,我們大概每年能節約2500噸的碳排放。通過數字化大幅度降低了這個樓的投資成本,接近20%到30%,運營效率提高了30%,用能成本也節約了大概30%。
中國電子信息産業發展研究院節能與綠色能源研究室主任 趙越:超階零碳大樓不僅是一座建築,更是一個完整的能源生態系統。實現了100%綠電的自給自足,形成了零碳建築新模式,利於破解動力電池回收難題,標準化集中管理也避免了電池分散處置的環境風險。
新能源汽車可以給大樓反向供電
在這棟新投用的大樓裏,還有着汽車給大樓反向供電的科技,這是如何實現的?
相對於傳統機械泊車的煩瑣,企業自主研發的全球首個全自動極速立體泊車系統,不僅在建造初期就節省了0.5億元的建造費用,使用起來也更加智能高效。
車輛停到指定區域後,機器人便會自動對接、調整車輛位置。再通過精度高、穩定性強的軌道系統結合齒輪驅控技術,實現機器人在軌道上帶車快速、精準地移動和啟停,單輛停車效率最高可以控制在35秒內。而在這套停車系統裏,還藏着新能源汽車給大樓反向供電的黑科技。
總台央視記者 楊子清:我身後的新能源汽車正在給整棟大樓進行供電,反向供電的秘密就是這個只有碗口一般大小的設備,有了它相當於在新能源汽車底部安裝了一個額外的充電口,當車輛停穩後,充放電機器人就會進行自動鏈結。鏈結成功後,數字化系統就會按需分配,對大樓提供持續穩定的電源。
在充放電機器人接入時,就可以對車上的動力電池進行“毫秒級”體檢,當電壓、電流、溫度等指標不符合大數據庫內同款電池的綜合指標時,就會在29秒內將車移動到安全的位置,並根據電池熱失控程度對車輛進行梯級浸沒,避免危險發生。
目前,每天只需要300輛車為大樓各提供10度電,就可以為大樓解決近一半的能耗,每位員工還可以享受每度電差價1.2元的收益。在極端情況下也可以完全採用汽車反向供電的模式,保證大樓正常穩定運行。
中國電子信息産業發展研究院節能與綠色能源研究室主任 趙越:通過智慧化能源管理系統,大樓成為電網的柔性調節節點,可以配合電網削峰填谷,緩解高峰用電壓力,同時也提高了供電可靠性,其離網運行能力可以確保關鍵負荷不間斷供電。
零碳場景融入生活 加快清潔能源網形成
近年來,零碳建築、零碳園區遍地開花,而在我們的生活中其實也融入了各式各樣的零碳應用場景,“零碳”究竟帶來了怎樣的改變?
近日,位於廣東的大三門島再次實現了“零碳島”升級,荒廢的海蝦養殖場不僅實現了漁光互補,還在一旁配備了1萬千瓦時的“超級充電寶”。白天多餘的電量可以進行存儲,山頂新加裝的一台200千瓦的大型風機,也可以在夜晚為村民們輸送源源不斷的綠色電源。
村民告訴記者,以前在島上通過柴油發電,一度電的成本要近3元,現在不僅用電成本降低到0.62元/度,用不完的電還可以賣給南方電網,獲取額外的收益。實現了用電自由,島上的游客也多了起來。
游客 馮傑:這個島以前我也來過,水電供應非常差,半夜經常沒有電。現在24小時可以通電,有空調,環境也漂亮了,以後我會經常過來的。
在山東濟南,城區裏的供暖煙囪也悄然消失,取而代之的是一條全國最長的“溫暖動脈”。聊熱入濟長距離供熱工程總長約130公里,將聊城兩座發電廠的餘熱送到濟南,不僅可滿足約1億平方米供熱需求,在每年採暖季還能減少二氧化碳排放360萬噸。
位於貴州貴安的智算中心集群正在為全國各地提供着零碳算力。浸沒式液冷散熱配合上氟泵空調的自然冷卻技術,不僅可以擁有更快更精準的算力,還可以有效節省電力,降低碳排放。屋頂配備的光伏矩陣與分佈式風能組成微電網,也使綠電覆蓋率達100%。
南網數字集團駐貴安數據中心項目經理 盧才漂:每年節約標準煤約3200噸,相當於植樹80萬棵,顯著提升數據中心的能源利用效率。
數據顯示,我國煤炭消費比重由2020年的56.8%下降到2024年的53.2%,清潔能源發電量佔比39.7%,高效清潔的能源網絡正在加快形成。
中國電子信息産業發展研究院節能與綠色能源研究室主任 趙越:高效清潔能源網絡,首先有利於守護綠水青山,改善人類的生存環境,對於企業來説,將顯著提升企業綠色能源消費比例,提升産品綠色競爭力。高效清潔能源網絡的構建將創造更加綠色、智能、普惠的美好未來。(總台央視記者 王世玉 楊子清 李玉廣 青島& 濟南&)