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“交能融合”照进现实 ——山东枣菏高速公路交能融合总承包工程建设侧记

  510,随着汩汩绿电的汇入,国内首个全路域交能融合示范项目——山东枣菏高速公路交能融合(源网荷储一体化)示范工程金乡段并网发电,金乡零碳智慧服务区同步启用,“交能融合”从理想照进现实。


  交能融合

  全路域绿色电力支撑绿色运力

  能源和交通,既都是关乎国计民生的战略性、全局性、基础性行业,也均是实现“双碳”目标的关键领域。二者的融合发展,既是趋势,也是必然。

  20226,中国能建葛洲坝交投公司投资的枣菏高速公路交能融合(源网荷储一体化)示范工程正式启动,中国能建广东院凭借丰富的先行先试实践经验和齐备的专业配置优势,与山西电建联合牵头承担了项目EPC总承包建设工作。

  “项目以源网荷储一体化技术架构,利用服务区、路侧边坡等高速公路基础设施潜力,重点打造智慧零碳服务区、大规模长线型边坡光伏、光储直柔零碳管控中心等典型场景。”广东院项目经理梁德飞说。

  不同于宽阔平坦的地面,在高速公路边坡上铺设光伏板不仅施工难度大,还须对边坡稳定性、边坡植被、交通环境安全等多方面因素进行综合考量。

  项目团队积极参与边坡光伏对交通安全和环境影响系统性专项评估工作,并结合公路长线性特点,对边坡光伏布置设计、线性光伏系统设计、边坡稳定分析、结构固定型式、护坡植被品种、运营运维等多项关键技术开展研究和试验,为公路边坡光伏规模化开发提供了完整技术方案。

  “为建成可远期推广的示范项目,项目还对光伏镜面自洁技术、喷淋清洗技术、柔性支架、柔性组件、边坡光伏固定形式等技术进行了示范,形成适应交能融合的专业解决方案。”梁德飞补充道。

  打造智慧零碳服务区,是枣菏高速公路交能融合示范项目建设又一大亮点。在枣菏高速金乡服务区,阳光洒落在湛蓝车棚光伏、屋面光伏、迎风旋转的风力发电机、还有休闲区的碲化镉发电玻璃凉亭上,通过“多元清洁能源+智能微网+储能+充换电设施”建设源网荷储一体化系统,整个服务区实现“自发自用、余电上网”100%绿电供应。

  项目全面建成后,预计运营期内可累计生产清洁电力约为28.9亿千瓦时,年均发电量1.36亿千瓦时,每年可节约标煤约4.1万吨,减少碳排放约11.4万吨,社会效益显著。

  依托该项目,广东院项目团队还牵头编制了国内首个公路领域源网荷储交能融合项目的设计规程、施工和运维标准,填补国内交能融合相关领域空白,为交通与能源融合项目发展搭建了坚实技术底座。

  

交能融合

  离不开智慧运营的“和魔力”

  交能融合不只是交通与能源的结合,还是一个对能源网、交通网和数字网进行充分信息融合和智能调控的过程,要实现这一目标,一位智慧的“指挥家”必不可少。为此,广东院自主研发了交能融合一体化智慧管理平台——“和”系统,以数字技术完成了绿色能源与交通系统的衔接。

  “‘和’系统的Logo的设计灵感来自高速公路匝道,融合了高速Highway与能源Energy的英文首字母,也和汉字‘和’的音序一致,寄予了我们对交能融合及实现碳中和目标的美好期许。”广东院项目副经理、“和”系统技术负责人李志铿说。

  “和”系统主要包含了源网荷储一体化调控、智慧能源监控和智慧交通等三个方面的功能。其中,源网荷储一体化调控的核心功能是实现服务区和高速全域的能源调控。

  “通过‘和’系统中的源网荷储一体化调度,高速服务区、收费站、停车区等将成为绿电自洽的微电网。依托高速公路内联电网,系统对全域约178公里清洁能源、储能系统和可调负荷进行全局优化调度,将大幅降低高速公路碳排放和用能成本。”李志铿介绍道。


  雨天,当服务区绿电不足时,可将远方路域光伏的绿电调入服务区。晴天,当服务区绿电盈余时,则可就地并网或跟其他路域用电负荷互济。

  智慧能源监控功能通过建立服务区和路域光伏的数字孪生模型,构成数字世界里的“高速服务区”,可实时展现能源和交通设施的运行情况及环境监测、视频监控等信息,智能分析潜在运行风险,自动制定运维策略。

  “和”系统的智慧交通功能,能够对公路车流量、服务区客流量、新能源车充电需求进行预测,自动生成绿电调度策略,实现交通智慧运维,用绿色电力支撑绿色运力。

  利用电力物联网技术和人工智能技术,“和”系统能够实时识别服务区车位使用情况和人群行为,在车位引导屏上引导车辆进入空余的车位。未来,系统还可以根据充电桩运行情况、充电电价、充电等待时长等信息,合理引导司机规划行程,进一步支撑绿色运力调度。

  

山海自有归期,“交能”已然相逢

  “交能融合发展是交通与能源的一次重大革命,场景无限广阔,价值将会持续彰显,随着国家交能融合政策的推出、技术标准的进一步完善、集约化专业化的提升、一体化管理的提高,交能融合将会在公路、轨道交通、港口、船舶、航道等领域得到全面应用,将会让绿色低碳走入千家万户,成为经济发展的主基调、人民美好生活的底色。”在对枣菏高速交能融合示范项目进行调研后,中国能建党委书记、董事长宋海良强调。

  广东院将继续以“新能源、新基建、新产业”为核心支点,围绕绿色低碳、数字智慧“两化”转型,持续创新,全力推动能源与交通深度交融,以智慧赋能新基建,以匠心护航低碳建设,为实现行业高质量发展、构建现代化产业体系、助力中国式现代化建设贡献更多智慧与力量。