Наближення до «майже» портової мікросітки з нульовим викидом вуглецю

На тлі глобальних зусиль щодо реагування на зміну клімату та досягнення сталого розвитку концепція портових мікромереж із «майже» нульовим викидом вуглецю поступово увійшла в поле зору людей. Отже, що ж таке «майже» портова мікросітка з нульовим викидом вуглецю?

Спочатку давайте зрозуміємо значення «майже» нульового рівня вуглецю
«Близько» нульовий рівень викидів вуглецю не означає абсолютний нуль викидів вуглецю, а означає максимально можливе зниження викидів вуглецю під час експлуатації та розвитку порту.
Будучи важливим центром міжнародної торгівлі, порти споживають величезну кількість енергії. Традиційні портові операції залежать від великої кількості викопної енергії, такої як вугілля та нафта, що призводить до високих викидів вуглецю. Портова мікромережа з «майже» нульовим викидом вуглецю — це нова система енергопостачання, яка змінює цю ситуацію.

Портова мікромережа з нульовим викидом вуглецю об’єднує різноманітні енергетичні технології та інтелектуальні системи управління. В основному він складається з наступних частин:
1. Система виробництва електроенергії з відновлюваних джерел енергії
Система виробництва електроенергії з відновлюваних джерел енергії є одним із основних компонентів портової мікромережі з нульовим викидом вуглецю.
Більшість портів зазвичай мають величезні простори та рясні відновлювані природні ресурси, такі як сонячна енергія, енергія вітру та гідроенергія. Ці відновлювані джерела енергії можуть виробляти електроенергію для живлення порту.
Наприклад, сонячні фотоелектричні панелі можна встановити на дахах будівель і дворах поруч з портом для виробництва електроенергії за допомогою сонячної енергії; невеликі вітряні електростанції можна будувати поблизу моря або в районах лиману для виробництва електроенергії за допомогою енергії вітру. Порти зазвичай супроводжуються припливами та відпливами. Раціональне використання енергії припливів може також забезпечити електроенергією порти та зменшити залежність від традиційної викопної енергії.

2. Система накопичення енергії
Загальні технології накопичення енергії, що використовуються в портах, включають накопичення енергії в батареях, насосне накопичення, накопичення енергії на стисненому повітрі тощо.
Через переривчастий і нестабільний характер відновлюваної енергії системи накопичення енергії відіграють життєво важливу роль у портових мікромережах з нульовим викидом вуглецю. Системи накопичення енергії можуть зберігати надлишок електроенергії, виробленої відновлюваними джерелами енергії. Під час пікового споживання електроенергії або недостатнього виробництва відновлюваної енергії вивільнення електроенергії, що зберігається в системі накопичення енергії, може забезпечити стабільність і надійність електропостачання порту.

3. Інтелектуальна система розподілу
Портові мікромережі з нульовим викидом вуглецю вимагають ефективної та інтелектуальної системи розподілу для досягнення розумного розподілу та управління електроенергією.
Інтелектуальна система розподілу може контролювати попит на електроенергію та енергопостачання порту в режимі реального часу та розподіляти електроенергію відповідно до різних вимог до потужності та пріоритетів. Підвищуючи енергоефективність, інтелектуальна система розподілу також може взаємодіяти із зовнішньою електромережею, тобто отримувати електроенергію із зовнішньої електромережі, коли це необхідно, або віддавати надлишкову електроенергію в зовнішню електромережу.

4. Система енергоменеджменту
Система управління енергією є «мозком» портової мікромережі з нульовим викидом вуглецю, яка відповідає за моніторинг, контроль і оптимізацію всієї мікромережі. Система енергоменеджменту формує найкращу стратегію енергоменеджменту для порту. Він не тільки збирає дані про енергоспоживання порту в режимі реального часу, включаючи виробництво електроенергії, споживання електроенергії, стан зберігання енергії тощо, але також оптимізує алгоритм за допомогою аналізу даних. Наприклад, згідно з прогнозами погоди та прогнозом попиту на електроенергію в порту, робота систем виробництва електроенергії з відновлюваних джерел енергії та систем накопичення енергії розумно організована для максимізації енергоефективності та зменшення викидів вуглецю.

5. Зелена транспортна система
Транспортна діяльність порту також є одним із важливих джерел викидів вуглецю. Щоб досягти «майже» нульового рівня викидів вуглецю, портову мікромережу з нульовим викидом вуглецю також необхідно об’єднати з екологічною транспортною системою. Це включає в себе сприяння використанню нових енергетичних транспортних засобів, таких як електричні портові машини, електричні кораблі та електричні вантажівки, будівництво інфраструктури, такої як зарядні палі та водневі станції, а також оптимізацію організації руху та логістичних процесів порту для зменшення заторів і втрати енергії.

Конструкція та експлуатація портових мікросіток з нульовим викидом вуглецю має багато переваг:
По-перше, це може значно зменшити викиди вуглекислого газу портами, зменшити вплив на навколишнє середовище та сприяти вирішенню проблеми зміни клімату.
По-друге, використовуючи відновлювані джерела енергії та технологію накопичення енергії, рівень енергетичної самозабезпеченості портів може бути покращений і залежність від зовнішньої енергії може бути зменшена.
Крім того, з безперервним розвитком і зниженням вартості технологій відновлюваної енергії, а також зрілістю технології накопичення енергії витрати на експлуатацію та будівництво портових мікромереж з нульовим вмістом вуглецю поступово знижуються, а економічні вигоди ставатимуть все більш значними.

Звичайно, щоб стати справжнім портом з нульовим викидом вуглецю, також постають деякі проблеми:
По-перше, технічні проблеми
По-друге, економічні виклики
Будівництво портових мікромереж з нульовим викидом вуглецю вимагає великого капіталу на ранній стадії, включаючи технологічні дослідження та розробки, а також витрати на будівництво та експлуатацію систем виробництва енергії з відновлюваних джерел енергії, систем зберігання енергії та інтелектуальних систем розподілу. У той же час, через переривчастий і нестабільний характер відновлюваної енергії, може знадобитися додаткове резервне живлення та обладнання для зменшення пікових навантажень, що також збільшить витрати.
По-третє, виклики управління
Портові мікромережі з нульовим викидом вуглецю охоплюють кілька галузей і відділів, тому необхідно сформулювати надійні технічні стандарти та специфікації, щоб забезпечити безпечну, стабільну та надійну роботу портових мікросіток з нульовим викидом вуглецю.