Приближаване към микромрежата на пристанището с „почти“ нулеви въглеродни емисии

На фона на глобалните усилия за реагиране на изменението на климата и преследване на устойчиво развитие, концепцията за пристанищни микромрежи с „почти“ нулеви въглеродни емисии постепенно навлезе в полезрението на хората. И така, какво точно е микромрежа на пристанището с „почти“ нулеви въглеродни емисии?

Първо, нека разберем значението на "почти" нула въглерод
„Близо до” нулеви въглеродни емисии не е абсолютна нулева въглеродна емисия, а се отнася до намаляване на въглеродните емисии възможно най-много до нула по време на експлоатацията и развитието на пристанището.
Като важен център за международна търговия, пристанищата консумират огромни количества енергия. Традиционните пристанищни операции разчитат на голямо количество изкопаеми горива, като въглища и нефт, което води до високи въглеродни емисии. Микрорешетката с „почти“ нулеви въглеродни емисии е нова система за енергоснабдяване, която променя тази ситуация.

Микрорешетката с нулеви въглеродни емисии интегрира различни енергийни технологии и интелигентни системи за управление. Състои се основно от следните части:
1. Система за производство на енергия от възобновяеми източници
Системата за производство на електроенергия от възобновяеми източници е един от основните компоненти на микромрежата с нулеви въглеродни емисии.
Повечето пристанища обикновено имат огромни пространства и изобилие от възобновяеми природни ресурси като слънчева енергия, вятърна енергия и водна енергия. Тези възобновяеми енергийни източници могат да генерират електричество за захранване на пристанището.
Например слънчеви фотоволтаични панели могат да бъдат инсталирани на покривите на сгради и дворове до пристанището, за да генерират електричество, използвайки слънчева енергия; малки вятърни паркове могат да бъдат изградени близо до морето или в районите на устието за генериране на електричество с помощта на вятърна енергия. Пристанищата обикновено са придружени от приливи и отливи. Рационалното използване на енергията на приливите и отливите може също така да осигури електричество за пристанищата и да намали зависимостта от традиционната енергия от изкопаеми горива.

2. Система за съхранение на енергия
Общите технологии за съхранение на енергия, използвани в пристанищата, включват съхранение на енергия от батерии, помпено съхранение, съхранение на енергия под сгъстен въздух и др.
Поради периодичния и нестабилен характер на възобновяемата енергия, системите за съхранение на енергия играят жизненоважна роля в пристанищните микромрежи с нулеви въглеродни емисии. Системите за съхранение на енергия могат да съхраняват излишната електроенергия, генерирана от възобновяема енергия. По време на пикова консумация на енергия или недостатъчно генериране на възобновяема енергия, освобождаването на електричеството, съхранявано в системата за съхранение на енергия, може да гарантира стабилността и надеждността на захранването на пристанището.

3. Интелигентна разпределителна система
Пристанищните микромрежи с нулеви въглеродни емисии изискват ефективна и интелигентна разпределителна система за постигане на разумно разпределение и управление на електроенергията.
Интелигентната система за разпределение може да наблюдава потреблението на енергия и енергийните доставки на пристанището в реално време и да разпределя електроенергия според различните изисквания за мощност и приоритети. Докато подобрява енергийната ефективност, интелигентната разпределителна система може също да взаимодейства с външната електрическа мрежа, тоест да получава електричество от външната електрическа мрежа, когато е необходимо, или да извежда излишното електричество към външната електрическа мрежа.

4. Система за управление на енергията
Системата за управление на енергията е „мозъкът“ на портовата микромрежа с нулеви въглеродни емисии, която отговаря за мониторинга, контрола и оптимизирането на цялата микромрежа. Системата за управление на енергията формулира най-добрата стратегия за управление на енергията за пристанището. Той не само събира енергийни данни на порта в реално време, включително генериране на енергия, консумация на енергия, състояние на съхранение на енергия и т.н., но също така оптимизира алгоритъма чрез анализ на данни. Например, според прогнозите за времето и прогнозата за потреблението на електроенергия на пристанището, работата на системите за производство на електроенергия от възобновяеми източници и съхранение на енергия е разумно организирана, за да се увеличи максимално енергийната ефективност и да се намалят въглеродните емисии.

5. Зелена транспортна система
Транспортните дейности на пристанището също са един от важните източници на въглеродни емисии. За да се постигне целта за „почти“ нулеви въглеродни емисии, пристанищната микромрежа с нулеви въглеродни емисии също трябва да се комбинира със зелената транспортна система. Това включва насърчаване на използването на нови енергийни превозни средства като електрически пристанищни машини, електрически кораби и електрически камиони, изграждане на инфраструктура като зарядни колони и водородни станции и оптимизиране на организацията на трафика и логистичните процеси на пристанището за намаляване на задръстванията и загубата на енергия.

Конструкцията и експлоатацията на пристанищни микромрежи с нулев въглерод имат много предимства:
Първо, може значително да намали въглеродните емисии на пристанищата, да намали въздействието върху околната среда и да допринесе за справяне с изменението на климата.
Второ, чрез използване на възобновяема енергия и технология за съхранение на енергия, степента на енергийна самодостатъчност на пристанищата може да бъде подобрена и зависимостта от външна енергия може да бъде намалена.
В допълнение, с непрекъснатото развитие и намаляване на разходите за технология за възобновяема енергия, както и нарастващата зрялост на технологията за съхранение на енергия, разходите за експлоатация и изграждане на пристанищни микромрежи с нулеви въглеродни емисии постепенно намаляват и донесените икономически ползи ще стават все по-значими.

Разбира се, превръщането в истински порт с нулеви въглеродни емисии също е изправено пред някои предизвикателства:
Първо, технически предизвикателства
Второ, икономически предизвикателства
Изграждането на пристанищни микромрежи с нулеви въглеродни емисии изисква голямо количество капитал в ранния етап, включително технологични изследвания и разработки и разходите за изграждане и експлоатация на системи за производство на енергия от възобновяеми източници, системи за съхранение на енергия и интелигентни разпределителни системи. В същото време, поради непостоянния и нестабилен характер на възобновяемата енергия, може да се наложи допълнително резервно захранване и съоръжения за намаляване на пиковите мощности, което също ще увеличи разходите.
Трето, управленски предизвикателства
Пристанищните микромрежи с нулеви въглеродни емисии включват множество полета и отдели и е необходимо да се формулират стабилни технически стандарти и спецификации, за да се гарантира безопасното, стабилно и надеждно функциониране на пристанищните микромрежи с нулеви въглеродни емисии.