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“零碳岛” 好风光 柔性微电网推进多能互补

作者:记者 许天骄 通讯员 朱清霞 来源:亮报 发布时间:2022-06-15 浏览:

中国储能网讯:东南沿海,妈祖故里,湄洲岛宛如一颗璀璨的明珠。近年来,国家电网积极建设湄洲新型电力系统示范区,其“打造可持续发展海岛样板建设全国首个‘零碳岛’”履责实践项目,获得“联合国可持续发展目标企业最佳实践”荣誉。“零碳岛”是个什么岛?岛上人们的生活怎么样?本报记者带你走进湄洲岛,领略绿色海岛的独特魅力。


智慧能源走进千年古庙

湄洲岛,位于福建省莆田市东南42千米处,四面环海,“在水之湄,在海之洲”,故称“湄洲”。湄洲岛全岛陆域面积14.35平方千米,与宝岛台湾一水相连,是闻名海内外的妈祖故乡。

妈祖原名林默,出生于福建省莆田市湄洲湾畔的一个小渔村,以其扶危济困、救助海难的传说闻名于世。人们敬仰她“立德、行善、大爱”的精神,为她立庙祭祀,尊称她为“妈祖”。随着海上丝绸之路的兴起,妈祖成为海内外华人敬仰的“海上和平女神”。

从湄洲岛上空俯瞰,妈祖祖庙依山面海,气势雄伟。这座始建于宋朝的古建筑经过历代改建、扩建,已成为世界上规模最大的妈祖宫殿群。据统计,每年有超过200万敬仰者不远万里,登岛拜谒。2009年,《妈祖信俗》被联合国教科文组织列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。

妈祖文化,漂洋过海。妈祖祖庙,人潮如织。妈祖祖庙所处的环境相对潮湿,对金属器件及文物有一定的腐蚀。每天大量的香客上香,导致庙内烟雾较浓,单靠人工排烟,费时费力,且香烛无人照看极易引发火灾。然而,湄洲妈祖祖庙水电科科长林玉成并不发愁,这种底气源于祖庙安装了智能楼宇系统。

2018年,该宫庙内部重新装修改造。国家电网积极与景区对接,就古建筑及庙内文物的安全保障问题,提供电路改造建议和技术指导。

“这套系统运用智能电量仪、无线温湿度计、烟雾探测器、明火传感器及服务器等科技手段,实现了对祖庙古建筑配电线路、温湿度、消防等智能监控。”林玉成说,该系统能集中监控、收集祖庙内的配电柜、温湿度、消防等环境及设备的运行参数,一旦发现故障,系统立即通过图文、短信等报警方式报告管理人员,以便及时解决故障。当室内照度高于预设的照度值,它就会自动关闭或调暗采光系统。若烟雾过大,系统会发出警报,并第一时间启动风机排烟。如果有明火产生,系统会自动切换到消防报警画面,显示预警标志,通知有关人员及时处理。管理人员还可以依托系统网络,查看流畅的庙内实时视频。

智慧能源的加持既保护了文物,又让古建筑焕发新貌。在柔和的灯光下,祖庙内空气清新,香客们虔诚祈祷。

近日,福建莆田供电公司围绕湄洲岛建设“生态文明旅游岛、加快实现碳中和”目标,协助湄洲妈祖祖庙设计、实施“用电无忧”电力智慧运维新模式,完成庙区各配电站房的智能化改造,提供配电站房电力设备运维巡检、能耗分析、环境监控以及年检和安全器具检查等全程智慧服务,实现配电运行维护一站式保障。

目前,湄洲妈祖祖庙共有7个配电站房,在电力智慧运维系统的帮助下,值班人员通过移动端视频监控,便可第一时间了解配电站房的水浸、烟感、温度、湿度、门禁等情况,实时掌握配电房整体环境。“通过手机便可了解祖庙所有配电站室的异常预警、用电量和值班等实时信息,提前发现安全隐患,提升安全用电水平。”林玉成说,当系统监测到电力设备受损后,供电员工将及时介入排查、修复,解决景区专业技能不足和日常运维压力大的问题,提高电力运行维护质效。

近年来,莆田供电公司协同当地政府,运用数字化智慧能源技术,保护千年古庙、海岛环境,助力人与自然和谐共生。同时,莆田供电公司主动对接、协助政府做好红树林海域湿地生态保护,为水闸和站房管理提供电力保障与定期义务维护;将生态保护区用能接入数字能源平台实时监测,为300亩红树林湿地保护、海鸟栖息、滩涂生物生长等提供“电力+生态”数据服务;运用数字能源监控平台,实时监测全岛1个污水厂、3个污水提升泵站、14座一体化污水泵站用能数据,为当地政府排污治理提供数据支撑;发起“义点绿碳中和”志愿行动,以电力指数测算企业碳排放量,再换算成“义点绿”指数,引导企业加入“双碳”行动中。

柔性微电网推进多能互补

  福建莆田供电公司员工服务下山村光伏发电项目。朱玉森 摄

从湄洲岛码头下船,游客们惊喜地发现,码头风雨廊被色彩鲜艳的“彩虹”光伏板装扮。这是刚刚建成投用的风雨廊光伏建筑一体化(BIPV)项目,实现了光伏发电玻璃与码头标志性建筑风雨廊有机融合,与妈祖彩虹路遥相呼应,是建筑、技术和美学的完美融合。

湄洲岛风、光、海洋能等可再生资源丰富,年平均风速高、日照时间长。白色风机、多彩光伏板正成为岛上的别致风景线。

新能源具有间接性、波动性等特征,“随风而舞、随光而动”是新能源靠天吃饭的典型特征。2014年7月,湄洲岛储能电站建成投运。该电站占地400多平方米,主要由1000千瓦/2000千瓦时的磷酸铁锂电池储能系统、两台500千伏安双向变流器、系统监控及一次接入设备组成。当单回海缆发生故障时,可通过储能电站的功率补偿,满足全岛的用电需求,并将另外一回海缆输送功率控制在安全范围内,进而提高10千伏海岛配电网的应急供电能力。当全岛失去双回海缆电源时,储能电站可独立承担起岛上部分区域的供电任务。此外,该电站还可以与岛上的光伏、风电组成多能互补系统,提高配电网末端对风电、光伏发电的消纳能力。

近年来,莆田供电公司建立了“源荷互动”的风光储充一体化清洁能源供给系统,统筹协调政府、风电厂家在湄洲岛临近海域建设海上风电,结合乡村振兴及综合能源楼宇改造等建设光伏发电,推进海岛能源清洁化。

6月8日,在妈祖祖庙附近,莆田供电公司数名施工人员正在进行第5台柔性互联装置安装工作,为湄洲岛建成全国首个“多端互联低压柔性微电网”打下基础,建成后将对构建新型电力系统提供示范意义。

“通常情况下,光伏板发出的直流电需要转换为交流电才能接入电网,然后直流负荷再把电网的交流电转换为直流电。比如,我们常见的电动汽车、电瓶车用的电都是直流电,这个过程大约会有20%的能量损耗。”多端互联低压柔性微电网项目负责人蔡哲介绍,该项目在多个台区建立了直流环网,把光伏、储能和直流负荷在直流侧连接,有效解决电能损耗的问题。

今年以来,莆田供电公司加快推进从湄洲岛轮渡码头到宫周片区的5个台区的分布式光伏项目建设,并将5个台区在直流侧互联形成环网,利用柔性互联装置多个端口功率均可控制的特性,把分布式光伏发出的直流电就近提供给周边的居民,并且优先保障直流充电桩用电。

多端互联低压柔性微电网项目建成后,将有效提高清洁能源利用率,减碳意义十分重大。据专业人士测算,假设妈祖祖庙景区停车场的充电站每月使用2.1万千瓦时清洁电,可比原先额外节能减碳0.82吨。全岛7个充电站,每月可额外节能减碳5.85吨。

同时,多端互联低压柔性微电网项目还在电力调度系统基础上,建立“网—车”互联系统,通过系统合理调度,使移动储能车、具备与电网互动功能的电动汽车共同参与到电网的功率调节中,实现多能互补、时空互济、能量均衡等效果。

湄洲岛是福建省新型电力系统建设县级示范区之一。莆田供电公司从规划侧入手,联合湄洲岛管委会、国网(北京)综合能源规划设计研究院,制订《湄洲岛“碳达峰、碳中和”规划》。2021年7月,该规划在京通过专家评审,成为全国首个通过评审的5A级旅游景区双碳规划。

新型电力系统打破时空对光、电的束缚,为海岛注入澎湃的清新血脉。截至目前,全岛共建成21个光伏发电项目,合计容量1300千瓦,岛上每2千瓦时电就有1千瓦时电来自清洁能源。

清洁电能守护绿色生态

  福建莆田湄洲岛风雨廊光伏建筑一体化(BIPV)项目。朱玉森 摄

碧海蓝天,阳光沙滩,湄洲岛是妈祖文化发祥地,也是国家5A级旅游景区,在对台交流和“海丝”建设中发挥着重要作用。每年来到湄洲岛谒祖进香、观光旅游的台胞超过30万人次,湄洲岛成为大陆吸引台胞最多最密集的地区之一。

6月2日,端午节前,莆田供电公司员工走进台资企业马蹄铁餐饮吧,为台胞送上平安粽,并提供用电设备“义诊”服务,共叙两岸情谊。

马蹄铁餐饮吧是首批来岛发展的台企,在餐厅的厨房中,电磁炉、烤箱、微波炉等电器一应俱全,厨房里新鲜出炉的香煎虱目肚、松阪猪、凤梨虾球等台湾美食备受食客青睐。“我们这里是全电厨房,屋顶装有光伏,每年光伏的发电量基本覆盖了店铺的用电量,供电员工经常会过来帮忙查看设备情况,为我们店安全用电、节约用电提供了很大的帮助,非常贴心。”马蹄铁餐饮吧店长赵雯点赞道。

湄洲岛旅游资源丰富,第三产业发达,对岛内食、住、行进行电气化改造不仅能够实现消费侧的减碳,还能提高岛上居民收入,形成可持续消费和生产模式。当前,湄洲岛电能占终端能源消费占比达88%,远高于全国27%的电能终端消费占比。

湄洲岛旅游和文化体育局局长戴玉瑞介绍,在供电公司的配合下,莆田市秀屿区提供适当的资金奖励,共同引导酒楼改造升级,推广全电厨房,创新海鲜特色菜品,更好满足食客需求,打造更好的旅游服务环境,利好经济账、旅游账和环保生态账。

目前,全岛个体烧烤商家全部实现了电烧烤炉替代,宾馆酒楼、179家民宿及21家企事业单位完成了全电厨房改造应用,年替代电量达167万千瓦时。油烟少了,海岛也更清新了。

6月12日,看到游客出门,湄屿南巷民宿负责人林奕飞通过远程电力控制系统,关闭了房内多余的照明。与使用传统能源的民宿不同,湄屿南巷民宿是一家全电智慧民宿。

据了解,莆田供电公司试点建设了10家全电智慧民宿,成立专属服务团队提供“全电+能效”个性化服务,提供精准能效分析,应用“智能断路器”和“能源路由器”,打造民宿能效经营管理新模式;选取15家民宿建立微电网,实现能源自给自足,打造零能耗示范点。

“供电员工为我们提供了很多实用的用能建议,帮助民宿减少了投入。”林奕飞说,在湄屿南巷民宿建设初期,莆田供电公司主动上门为民宿建设提供用能规划建议,引导客户在厨房、空调、地暖、热水供应等方面采用智能化电气设备,加装光伏、储能等互动式设备,应用智慧管理服务模式,实现“供大于需”的自给自足能源模式,每年可节约用电成本1.2 万元。

为更好推动湄洲岛绿色低碳发展,莆田供电公司依托东南能源大数据中心建设了湄洲岛“双碳”平台。该平台可直观展示湄洲岛的碳排与碳汇,并增加了碳监测、碳评估、碳预测等功能,为政府的宏观调控、微观监管和经济运行调度提供辅助决策服务。

“平台可以对民宿进行用能分析、用电安全实时监测,同时对各楼层、房间实现开关远程控制,既节能又不影响客户体验。”莆田供电公司相关负责人说,湄洲岛将通过“双碳”平台的碳排、碳汇管理,推动全岛用电清洁化、全岛交通电气化、建筑本体低能耗、居民生活碳减排、全岛碳汇提升等重点项目建设,以数字化技术驱动海岛绿色低碳发展。

如今,绿色出行理念深入人心,电动汽车成为湄洲岛上的主要交通工具。目前,全岛279辆游览观光车及37辆公交车全部实现电动化。随着纯电动汽车日益普及,如今湄洲岛已建成“全岛3公里充电圈”,全岛绿色出行走在了福建省前列。

一叶湄洲,眷眷圣土。茫茫大海上,一座低碳、环保、节能的小岛愈发光彩夺目。湄洲岛将推动能源供给清洁化和能源消费高效化,力争2022年实现“碳达峰”,2025年建成“零碳岛”。

绿色海岛实践里程碑

●2014年7月,国内首个直接接入10千伏配电网的海岛储能站在湄洲岛投运

●2016年10月,福建省首座海岛城市充电站落户湄洲岛

●2016年10月19日,福建省第一座海岛公用集中式电动汽车城市快充站建成通电

●2017年7月25日,110千伏湄洲变电站投运

●2018年4月,湄洲岛管委会出台《全岛电动化工作方案及推进计划》

●2018年6月,莆田供电公司促成湄洲岛管委会出台《湄洲岛酒店、家庭旅馆厨房和火锅餐饮业电气化改造实施方案》相关政策

●2018年7月,福建省住建部将莆田市列入城市智慧电动汽车基础设施和机制建设试点

●2018年11月20日,完成对岛上餐饮老字号“天隆饭店”的全电厨房改造

●2019年3月20日,服务湄洲岛“全国智慧生态示范岛”建设新闻发布会在湄洲岛供电公司举行,建设工作全面启动

●2019年4月,莆田供电公司对妈祖祖庙实施古建筑智能楼宇改造项目

●2019年7月23日,东蔡村光伏扶贫项目顺利并网

●2021年4月21日,110千伏湄洲岛红树林海域湿地保护变电站正式送电

●2021年4月25日,“湄洲岛数字能源可持续发展”项目参展第四届数字中国建设峰会

●2021年5月14日,湄洲岛管委会、国网(北京)综合能源规划设计研究院、莆田供电公司三方共同签署《关于湄洲岛“碳达峰、碳中和”规划编制工作的合作协议》,致力将湄洲岛打造成为全国首座“零碳岛”

●2021年6月15日,在湄洲岛网红民宿湄屿南巷加装光伏、储能等互动式设备

●2021年7月,10千伏湄酒线缆化工程正式竣工,标志着湄洲岛高压主干馈线实现百分百缆化

●2021年7月21日,莆田市政府在京组织召开《湄洲岛“碳达峰、碳中和”规划》评审会,评审通过由莆田供电公司牵头制订的全国首个5A级旅游区“双碳”规划

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