深圳龍崗新能源應用實驗基地的建設

劉穎利，張洪波

（深圳供電局，廣東 深圳 518000）

隨著石油、煤炭等能源的廣泛應用，必然帶來資源的枯竭、溫室效應、噪音、粉塵污染等問題，全球一場新能源革命呼之欲出，“節(jié)能減排”成為當今社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵詞。

中國南方電網(wǎng)深圳龍崗供電局從積極落實節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策出發(fā)，抓住電網(wǎng)企業(yè)在新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的機遇，積極開展新能源綜合應用、節(jié)能減排和終端電能銷售的實用化實驗，建設了中國南方電網(wǎng)龍崗新能源綜合應用實驗基地，形成集太陽能并網(wǎng)發(fā)電、獨立發(fā)電、風能利用、電池儲能技術(shù)、電動汽車充電、節(jié)能展示廳等多種新能源應用技術(shù)于一體的智能型可再生新能源綜合應用系統(tǒng)，積極探索發(fā)展智能電網(wǎng)、綠色電網(wǎng)，推動全社會節(jié)能減排。

1 新能源綜合應用實驗基地介紹

實驗基地主要由光伏太陽能電站控制室、電動汽車充電站（樁）、節(jié)能展示廳3部分組成，建筑面積逾1 800m2，是南方電網(wǎng)首個規(guī)模最大、功能最齊全、設備最現(xiàn)代化、新能源應用技術(shù)最全面、新能源應用最貼近生活的新型實驗中心和綜合性節(jié)能展示中心。

1.1 太陽能發(fā)電

太陽能是一種潔凈的可再生新能源，越來越受到人們的親睞。太陽能電池就是利用太陽能將其轉(zhuǎn)換為電能，其基本原理是利用光生伏打效應將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能。

太陽能光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導體物料（例如：硅）制成的薄身固體光伏電池組成。這一組件由于沒有活動的部分，可以長時間操作不會導致任何損耗。

簡單的光伏電池可為手表及計算機提供能源，較復雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明，并為電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。

該實驗基地光伏太陽能電池站光伏陣列長50m、寬5.5m，最大發(fā)電功率30 kWp，每年可發(fā)電量近40MWh。電池站既可以發(fā)電、儲能和給電動汽車充電，又可以作為停車場的遮陽擋雨棚。光伏太陽能電站在系統(tǒng)智能控制器的控制下，太陽能光伏電池發(fā)的電自動優(yōu)先給停車場的電動汽車充電，多余的太陽能電能由蓄電池儲存起來備用，蓄電池充滿電后，太陽能光伏電池發(fā)出的電能將由光伏并網(wǎng)逆變器直接轉(zhuǎn)換為市電并入公共電網(wǎng)。當遇到陰雨天太陽能電池發(fā)電不足時，由公用電網(wǎng)自動接入為電動汽車充電。智能系統(tǒng)既保證了太陽能的充分利用，又保證了電動汽車動力能源的穩(wěn)定來源。光伏太陽能電池站構(gòu)成如圖1所示。

圖1 光伏太陽能電池站構(gòu)成

1.2 電動汽車充電站

近年來，南方電網(wǎng)公司積極推動綠色能源開發(fā)利用，將實現(xiàn)新能源快速靈活接入電網(wǎng)作為南方電網(wǎng)推行智能電網(wǎng)建設的一個重要方向。

在深圳市委、市政府的支持下，南方電網(wǎng)公司將深圳列為首批新能源試點城市，同時成立了智能電網(wǎng)技術(shù)研究工作小組，抓緊開展南方電網(wǎng)區(qū)域電動汽車充電設施技術(shù)標準制訂工作，目前已完成技術(shù)標準初稿編制及專家評審，并組織完成了電動汽車充電管理信息系統(tǒng)和通信技術(shù)方案，研究制定了充值IC卡管理系統(tǒng)技術(shù)方案。

2009年8月18日，國務院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會成立中央企業(yè)電動車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，中國南方電網(wǎng)公司是成員之一。中央企業(yè)電動車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立，旨在有效發(fā)揮中央企業(yè)在我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中的帶頭和引領作用，形成合力加快推動我國電動車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以聯(lián)盟的方式，促進企業(yè)間的合作與協(xié)同發(fā)展，快速、有效的突破電動車產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，盡快形成規(guī)模化發(fā)展態(tài)勢。

中國南方電網(wǎng)深圳龍崗供電局從積極落實節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策出發(fā)，建成了大運中心電動汽車充電站、和諧站電動汽車充電站及134個充電樁，充電容量總計達2 480 kVA。大運中心站占地1 092m2，設置6臺充電柜，可向出租車、小轎車、公交車提供充電服務，站內(nèi)可同時容納12臺電動汽車充電，是目前國內(nèi)占地面積和投資規(guī)模最大的充電站。和諧充電站設3臺充電柜，可同時容納6臺電動小汽車充電。充電柜可選擇快充、中充、慢充模式。134個充電樁分布在全市各區(qū)的公共停車場和小區(qū)停車場，以慢充模式為主，方便市民利用夜間停車時間充電。充電柜主要使用380 V的交流電，可滿足電動汽車快充需要；充電樁則使用220 V交流電，與家用電器插頭一樣，十分安全可靠。市民可通過供電部門提供的IC卡進行汽車充電繳費。目前，電動汽車充電電價已獲廣東省物價局批復，按普通商業(yè)用電其他類別收取。

電動汽車的充電時間和充電價格是最為關(guān)鍵的2項指標，以比亞迪轎車為例，其E6型純電動汽車在快充模式下充電2 h，慢充4 h，可充電57 kWh，可供汽車行駛300 km；F3DM型混合動力汽車，快充10min可充滿電池50%，慢充7 h，電力驅(qū)動可行駛100 km。大運會期間，往返大運村和比賽主場館的公交車將全部采用綠色能源汽車。

有研究指出，電動汽車的能耗僅僅是燃油汽車的10%。電動汽車的廣泛使用能有效地降低車輛的使用成本，更為關(guān)鍵的是，電動汽車具有零排放的優(yōu)勢，其電能可從多種能源中獲得，極大的解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。

電動汽車還可以充分利用電網(wǎng)晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設備日夜都能充分利用，大大提高電網(wǎng)電能的利用效率和綜合經(jīng)濟效益。電動汽車使用的電池儲能技術(shù)的發(fā)展也為電力行業(yè)大容量調(diào)峰儲能提供了可能。

以比亞迪E6型純電動汽車為例，快充2 h可充電57 kWh，可行駛300 km。按照目前普通商業(yè)電價計算，峰期電價1.006 4元/kWh，行駛300 km只需57.364 8元；若利用谷期進行充電，單價只有0.249 5元/kWh，花費更少，僅需14.221 5元，合每100 km僅4.74元。而傳統(tǒng)的燃油汽車，以汽油（深國Ⅲ）6.54元/L、每100 km油耗8 L計算，行駛300 km就需要156.96元，約相當于峰期充電費用的3倍，谷期充電費用的11倍。也就是說，使用電能比使用汽油更能節(jié)省2/3的能源費用，還可減少二氧化碳排放量約18 kg。

1.3 節(jié)能主題展示廳

落實節(jié)能減排國策在于全社會重視合理利用和節(jié)約能源，關(guān)鍵是提高人們對節(jié)能重要意義的認識，因此需要大力加強節(jié)約能源資源的宣傳教育，開展形式多樣的節(jié)約能源資源活動，提高人們特別是青少年的節(jié)約能源資源意識，努力使節(jié)約能源資源成為全社會的自覺行動。

深圳龍崗供電局為加大宣傳節(jié)能減排力度，建設了南方電網(wǎng)首個規(guī)模最大、功能最齊全、設備最現(xiàn)代化、新能源應用最貼近生活的新型實驗中心和綜合性節(jié)能展示中心——節(jié)能展示廳。

節(jié)能展示廳分為上下2層，共設有6個展區(qū)：能源及電力知識區(qū)、企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品展示及演示區(qū)、家居節(jié)能產(chǎn)品展示區(qū)、實體模型展示區(qū)、互動游戲區(qū)、多媒體演播中心。

（1）在能源及電力知識區(qū)，展示了水力發(fā)電、垃圾發(fā)電、核能電站、抽水蓄能等幾種發(fā)電方式的模型，模型展示各種能源發(fā)電的全過程，全面生動地介紹了電力生產(chǎn)的各種形式。在這里，觀眾既能直觀看到電力發(fā)、輸、配電的全系統(tǒng)模型，又能收獲模擬遨游電網(wǎng)的樂趣。智能電能表等新技術(shù)的應用介紹，讓觀眾對智能電網(wǎng)充滿信心。能源及電力知識區(qū)還重點展示了中國南方電網(wǎng)成立以來在電力建設方面所取得的顯著成就。

（2）在企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品展示及演示區(qū)，著重介紹了綠色照明、蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、變頻調(diào)速、太陽能中央熱水系統(tǒng)等先進的節(jié)能產(chǎn)品，涉及到企業(yè)生產(chǎn)、樓宇建筑等多個領域的最新節(jié)能技術(shù)運用，集中展現(xiàn)了當今具有代表性的節(jié)能技術(shù)成果和管理節(jié)能知識。以實物、模型、展板案例相結(jié)合的形式，讓參觀者清楚地了解到這些先進節(jié)能技術(shù)是如何實現(xiàn)節(jié)能的，以此來促進企業(yè)節(jié)能減排，共同建設低能耗、低排放的綠色低碳社會。

（3）家居節(jié)能產(chǎn)品展示區(qū)模擬了日常起居生活場景以及“未來村”家居館，所展示的常用電器大多為最新的節(jié)能產(chǎn)品，例如：具有減少電器待機能耗的節(jié)能插座等。家用電器全部配有節(jié)能使用小竅門，廚房展區(qū)以“廚房用電樂”為主題，全面展示了日常家居生活節(jié)能手段，告訴觀眾普通家庭也能節(jié)能減排，實現(xiàn)綠色低碳生活。

（4）實體模型展示區(qū)配備趣味性、參與性十足的電力模型——電路演示模型，對電能釋放過程進行了最直觀的展示，可以看見電的流經(jīng)途徑。電火梯模型、太陽能小車模型、磁力發(fā)電模型、觸電模型以及輝光球等，使參觀者可以直觀真實地感受到電的存在，在“玩”中獲取電力的常識。

（5）互動游戲區(qū)主要由節(jié)能知識搶答系統(tǒng)、運動發(fā)電競賽設備、多媒體電子書及待機能耗測試儀4部分組成，使觀眾在游戲中學到電力節(jié)能知識。

（6）多媒體演播中心分休息區(qū)和多媒體區(qū)，在這里播放節(jié)能知識短片、宣傳推廣節(jié)能案例、開展節(jié)能主題講座等，也是展示中國南方電網(wǎng)優(yōu)秀企業(yè)形象和彰顯中國南方電網(wǎng)企業(yè)社會責任的宣傳站。

1.4 風力發(fā)電

實驗基地的風力發(fā)電路燈是一種利用風能作為能源的路燈。風力路燈的成本比傳統(tǒng)交流電路燈可節(jié)省費用20%。據(jù)統(tǒng)計，道路照明用電在一個地區(qū)照明總耗電中約占20%～30%，大規(guī)模使用風力路燈，可以減少常規(guī)能源——電能的消耗。中國南方電網(wǎng)龍崗新能源應用實驗基地的風光能發(fā)電路燈主要由2臺總?cè)萘繛?60W的光伏電池組和1臺400W風力發(fā)電機組成，LED燈泡功率為60W，蓄電池為2×150 Ah免維護電池，亮燈時間約12 h/天，每天可發(fā)電2 kWh。

2 社會影響

為了促進節(jié)能宣傳更加廣泛，使更多客戶了解節(jié)能知識，自2010年3月份起在實驗基地常態(tài)舉辦了開放日活動，實驗基地內(nèi)設有專人講解。每月的10日、20日為中小學生開放日活動，每周五為社會企業(yè)電工開放日活動，合計每月舉辦6次開放日活動。實驗基地還不定期接待來訪的居民及社區(qū)代表等。開放日活動自開辦以來，已接待學生、電工、用戶等超過1 600人次。

深圳龍崗供電局還與報刊等媒體合作，開展學生節(jié)約能源征文活動，既引導學生提高對新能源發(fā)展的興趣，又大大強化了對社會大眾的宣傳力度。

3 結(jié)束語

中國南方電網(wǎng)龍崗新能源應用實驗基地通過綜合利用多種新能源應用技術(shù)、精致的實體模型、直觀的技術(shù)演示、多彩的多媒體技術(shù)演播、有趣的互動參與，容科普、實踐、宣傳、推廣等多項功能于一體，集趣味性、知識性、實驗性于一身，普及電力科學知識，傳播先進高效的節(jié)能技術(shù)，推廣綠色能源的綜合應用，倡導綠色電力生活，宣傳智慧用電、科學用電、安全用電和環(huán)境友好的社會和諧發(fā)展理念。通過零距離接觸，使社會各界更進一步了解供電企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務工作流程，同時加強了與社會公眾的溝通，讓廣大用電客戶體會到供電部門以實際行動推廣節(jié)能減排、發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟所做的努力。