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探寻深圳这座用“低碳”命名的建筑群背后的秘密

读特客户端·深圳新闻网2023年5月25日讯(深圳特区报记者 周雨萌)除了创新,深圳还有一张名片叫“低碳”。

在位于深圳的龙岗区,有一座以“低碳”命名的城市建筑群,其核心区域占地面积达8.6万平方米,不仅是目前全国最大的零碳改造建筑群,还是全国乃至全球近零能耗绿色建筑的标杆,它就是深圳国际低碳城会展中心。每一位到此参观的人都对其低碳的巧思设计和先进技术赞不绝口。

近日,记者走近这座低碳城市建筑群项目背后的技术承建方——华海智汇技术有限公司,去探寻这座绿色建筑标杆背后不为人知的低碳故事和绿色“黑科技”。

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要做“未来先进减排应用试验基地”

城市是现代社会经济的聚集地,然而在巨大的经济发展背后,城市的碳排放也占据了整个碳排放的70%~80%;而在此之中,建筑物又在建造和运行过程中消耗大量的自然资源和能源,据统计,城市里碳排放的60%都来源于建筑物。那么,如何打造节能绿色的建筑成为社会各界多年关注的议题。

2010年,深圳成为国家首批低碳城市试点,在此背景下,深圳国际低碳城项目应运而生,并成为国家八大低碳城试点城市项目之一。深圳国际低碳城项目共包含53.13平方公里的全域示范区、5 平方公里的拓展区和1平方公里的核心启动区,目标是打造“未来先进减排应用试验基地”,力争率先实现碳中和目标。

2021年底,这座低碳城携国内首个近零能耗场馆——深圳国际低碳城会展中心高调回归,并再次成为瞩目的焦点。据悉,这个首个近“零能耗”场馆投入使用后,低碳城每年将生产100多万度绿电,减少碳排放600多吨,园区用电基本实现自发自用。

为了打造“未来先进减排技术应用中心”的国内首个近零能耗场馆,华海智汇与华为技术有限公司及多家生态合作伙伴一起,在展馆整体方案设计中引入了智能光伏储能、光储充电桩、微藻氧吧、未来小屋等多种应用场景,对园区各类能源设备进行发、储、配、用的全流程精细化管理,实现了碳排一屏可视、一网可管,助力园区低碳高效运行。成功为将低碳城打造成“未来先进减排应用试验基地”奠定了坚实基础。

“节能分很多种,低碳城和其他绿色建筑理念最大的不同是以技术为引领。我们通过数字技术的持续渗透,不计成本地做试点,在不牺牲生活质量的前提下,成功实现了建筑的‘低碳’和‘零碳’。” 华海智汇技术有限公司副总裁刘建民对记者说。

时间紧、任务重,最大困难是工程挑战

亮丽的成绩背后都有不为人知的艰辛和努力,深圳低碳城项目也一样。

据了解,华海智汇承接该项目的契机来源于2021碳达峰碳中和论坛暨第九届深圳国际低碳城论坛的举办。该论坛对创新场景应用和会展中心场馆都提出了业内的最高要求——改造成为国内首个近零能耗场馆,并且技术应用要具有先进性,创新性,示范性和科学性。

“从承接到项目落地,我们只有不到2个月的施工期,压力可想而知。” 刘建民回忆道,作为项目总集成方,华海智汇需要综合调配不同的技术、产品和解决方案。单软件部分就涉及了6个大的外部平台、2个内部平台、三个大管理系统和几十个子系统的拉通和调配,工程量巨大,而整个团队只有15人。为了保证大会顺利召开,华海智汇整个项目团队每天扎根在展馆现场,全天24小时实时沟通和把控项目交付节奏,最终在本次会议召开之前圆满完成了项目交付。

除了工期紧,项目在落地过程中也遇到不少困难。当时,距离第九届国际低碳论坛还有一个月就要开幕了,但项目仍然有很多细节没有敲定,其中就包括重量达2吨的1.1兆瓦储能柜的安装和协调,团队压力很大。“团队遇到的最大困难就是‘工程挑战’。”刘建民说,安置储能柜不是简单的事,需要分区管理、上系统、做切割,还要做地基、多方协调。线缆的规格、介入、并网,走线通道大概预留多少等都要反复确认,以及提前做好设计;而安置储能柜对环境也有极高的要求,园区内有大量树木的地方就不能装,其间还需要协调园林绿化,做到符合储能柜安装的环境要求才行。

为此,团队在与城管局、园林绿化,并与电网,以及华润工程师四方沟通协调后,才最终将储能柜的位置选定安装好。最后,华海智汇克服项目周期短、集成系统多、低碳场景新等多重困难,成功改造完成了近零碳排放建筑。整个场馆先进的低碳设计场景、可靠的系统运行体验,多项黑科技的应用,也受到参观领导和嘉宾的一致好评。

近零碳排放建筑里的“黑科技”

建筑低碳化改造是一个系统化工程,涉及“源网荷储”等诸多环节。而华海智汇携手华为发挥出各自优势,实现了能力互补与共进;双方通过将深圳国际低碳城会展中心全流程打通,在赋予其“三头六臂”的绿色能力同时,真正实现了全流程的“可用、可管、可视”。

据了解,华海智汇主要通过绿色节能、高效智能、引领创新三个方面的技术革新做到了 “低碳经济”。其中涉及的核心技术产品包括智能分布式光伏系统、智能组串式储能系统和“源-网-荷-储”一体化及多系统协调优化等。

华海智汇龙岗代表处负责人梅康介绍,近零碳能耗智慧场馆的达成,不仅是建筑结构、材料等的改变,更是采用了一套华为“智能分布式光伏解决方案+储能方案+智慧园区综合能源管理平台”的绿色组合拳。

其中,分布式光伏解决方案采用了光储融合结构,智能组件与智能组串式储能能够实现更高收益,提高了园区的建筑节能。例如,逆变器内置PID修复保障组件发电性能,6个月发电量提升1.59%,故障率小于0.5%,屋顶发电量提升了6.3%。在安全方面,逆变器提供的AI智能电弧防护,避免火灾隐患,保障人身财产安全等。

全新架构的华为智能组串式储能系统,则采用一包一优化、一簇一管理、全模块化设计,大大提高了园区的用电效率。如此进行的精细化管理,可使充放电量提升15%,实现储能度电成本降低20%。

智慧园区综合能源管理平台则在此基础上,应用大数据和AI技术,主动管理电网和机电设备资产。“低碳城也是全国首个应用华为智慧园区综合能源管理平台的落地场景,一屏可视、一屏可管是其最直观的效果。” 梅康说,平台可将光伏和储能二者的解决方案都纳入统一体系,让低碳城内三栋建筑的各项能耗指标都可以实现可视化,大幅提升用电效率,同时也为电力系统维持瞬时平衡提供了数据支持。

值得指出的是,对于如直流的用电设备、电动门窗、空调等非华为设备,华为智慧园区综合能源管理平台也可以全面接入统一管理,在实现净零排放的同时大幅降低改造成本。根据测算,国际低碳城投入使用后,每年将产生127万度绿电,减少碳排放606吨,园区用电基本实现自发自用。

运营中的精细化管理,也就是低碳“经济账”的重要部分。在华海智汇前方的统一调度和华为背后的核心技术产品支持下,深圳国际低碳城开创了一个既能够实现近零碳排放,又能实现很好受益的一个样板。

截至2021年,国际低碳城万元GDP电耗总体呈下降趋势,年均降低7.1%;万元GDP水耗平均每年以13.2%的速度持续下降;单位GDP碳排放强度降至0.606吨CO2/万元,比2012年减少1.31吨CO2/万元。

用技术构建绿色智慧城市新范式

最终,深圳国际低碳城在华海智汇、华为及各方不断实践下交出了一份令人惊喜的答卷,华海智汇也因其技术总集成方而在业内一炮打响。之后,华海智汇又将低碳新技术先后应用在龙岗、福田等多个地域和场景。

“客户希望选择综合能力强的集成伙伴,在前期设计,方案落地到运营运维和综合性解决方案的提供,华海智汇都充当了关键角色。我们集成了各家所长,最终才能面向客户端出来一件完美的结果。低碳城是一个合适的土壤,我们把自己积累了10多年的价值呈现出来了。” 刘建民说。

华海智汇成立于2008年,自2017年起开始积极拓展数字化转型业务,是华为认证的总集伙伴之一;2018年,华海智汇成为华为智慧城市生态合作伙伴,并成功签约交付国内百余个城市智慧类标杆集成项目,覆盖智慧政务、智慧园区、智慧交通、智能网联、智慧水务等智慧城市行业领域。

对于此次实践低碳的思考,刘建民表示,低碳生活并不意味着降低生活质量,完全可以通过新技术、新的管理思路来做到低能耗、低污染为基础的“低碳经济”。就以深圳国际低碳城为例,整个建筑展馆从零碳视角出发进行设计改造,共运用了百余项主、被动节能降碳技术,通过智慧展馆IOC,实现低碳场景可视,可管、可控,为周边居民创造了优质低碳的都市生活方式的同时,也在加速龙岗区的跨越式转型和发展。

“作为华为智慧城市领域的总集伙伴,低碳城项目是一次成功的绿色智慧城市新实践。未来,我们会继续携手华为的各项技术、能力,将低碳城中的成功实践经验复制应用在其他领域和场景中。” 刘建民说。

“低碳”是个长期过程。如今,深圳国际低碳城正成为我国践行“双碳”的重要载体,其通过搭建一个拉通的、资源型的平台,集合了政府、企业、行业、协会、高校等各方力量,最终形成了绿色生态共同体,构建了一个绿色智慧城市新范式。

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