Blíži sa k mikromriežke s nulovým uhlíkovým portom

Na pozadí globálneho úsilia reagovať na zmenu klímy a presadzovať trvalo udržateľný rozvoj sa do povedomia ľudí postupne dostal koncept „takmer“ nulových uhlíkových prístavných mikrosietí. Takže, čo presne je "takmer" nulová uhlíková portová mikromriežka?

Po prvé, pochopme význam „takmer“ nulového uhlíka
„Takmer“ nulové emisie uhlíka nie sú absolútne nulové emisie uhlíka, ale vzťahuje sa na čo najväčšie zníženie emisií uhlíka na nulu počas prevádzky a rozvoja prístavu.
Prístavy ako dôležitý uzol medzinárodného obchodu spotrebúvajú obrovské množstvo energie. Tradičné prístavné operácie sa spoliehajú na veľké množstvo fosílnej energie, ako je uhlie a ropa, čo vedie k vysokým emisiám uhlíka. „Takmer“ nulová uhlíková portová mikromriežka je nový systém dodávky energie, ktorý mení túto situáciu.

Bezuhlíková portová mikromriežka integruje rôzne energetické technológie a inteligentné systémy riadenia. Pozostáva predovšetkým z nasledujúcich častí:
1. Systém výroby energie z obnoviteľných zdrojov
Systém výroby energie z obnoviteľných zdrojov je jednou zo základných súčastí mikrosiete s nulovým uhlíkovým portom.
Väčšina prístavov má zvyčajne obrovské priestory a bohaté obnoviteľné prírodné zdroje, ako je slnečná energia, veterná energia a vodná energia. Tieto obnoviteľné zdroje energie môžu vyrábať elektrickú energiu na napájanie prístavu.
Napríklad solárne fotovoltaické panely môžu byť inštalované na strechách budov a dvorov vedľa prístavu na výrobu elektriny pomocou solárnej energie; malé veterné farmy môžu byť postavené v blízkosti mora alebo v oblastiach ústí riek na výrobu elektriny pomocou veternej energie. Prístavy sú zvyčajne sprevádzané prílivom a odlivom. Racionálne využívanie energie prílivu a odlivu môže tiež zabezpečiť elektrinu pre prístavy a znížiť závislosť od tradičnej fosílnej energie.

2. Systém skladovania energie
Bežné technológie skladovania energie používané v prístavoch zahŕňajú skladovanie energie z batérií, prečerpávanie, skladovanie energie stlačeným vzduchom atď.
Kvôli prerušovanej a nestabilnej povahe obnoviteľnej energie zohrávajú systémy skladovania energie zásadnú úlohu v nulových uhlíkových prístavných mikrosietiach. Systémy na skladovanie energie môžu uchovávať prebytočnú elektrinu vyrobenú z obnoviteľnej energie. Počas špičkovej spotreby energie alebo nedostatočnej výroby obnoviteľnej energie môže uvoľnenie elektriny uloženej v systéme skladovania energie zabezpečiť stabilitu a spoľahlivosť napájania portu.

3. Inteligentný distribučný systém
Bezuhlíkové portové mikrosiete vyžadujú efektívny a inteligentný distribučný systém na dosiahnutie primeranej distribúcie a riadenia elektrickej energie.
Inteligentný distribučný systém dokáže monitorovať dopyt po energii a dodávku energie prístavu v reálnom čase a distribuovať elektrinu podľa rôznych energetických požiadaviek a priorít. Pri zlepšovaní energetickej účinnosti môže inteligentný distribučný systém interagovať aj s externou napájacou sieťou, to znamená získavať elektrinu z externej napájacej siete v prípade potreby alebo vydávať prebytočnú elektrinu do externej napájacej siete.

4. Systém energetického manažmentu
Systém riadenia energie je „mozgom“ mikrosiete s nulovým uhlíkovým portom, ktorá je zodpovedná za monitorovanie, riadenie a optimalizáciu celej mikrosiete. Systém energetického manažmentu formuluje najlepšiu stratégiu energetického manažmentu pre prístav. Nielenže zhromažďuje energetické údaje portu v reálnom čase, vrátane výroby energie, spotreby energie, stavu skladovania energie atď., ale tiež optimalizuje algoritmus prostredníctvom analýzy údajov. Napríklad podľa predpovedí počasia a predpovede spotreby energie v prístave je prevádzka systémov výroby energie z obnoviteľných zdrojov a skladovania energie primerane usporiadaná tak, aby maximalizovala energetickú účinnosť a znížila emisie uhlíka.

5. Zelený dopravný systém
Dopravné aktivity prístavu sú tiež jedným z dôležitých zdrojov emisií uhlíka. Na dosiahnutie cieľa „takmer“ s nulovými emisiami uhlíka je potrebné skombinovať mikromriežku portov s nulovým obsahom uhlíka so systémom ekologickej dopravy. To zahŕňa podporu používania nových energetických vozidiel, ako sú elektrické prístavné stroje, elektrické lode a elektrické nákladné autá, budovanie infraštruktúry, ako sú nabíjacie haly a vodíkové stanice, a optimalizáciu organizácie dopravy a logistických procesov v prístave s cieľom znížiť dopravné zápchy a plytvanie energiou.

Konštrukcia a prevádzka nulových uhlíkových portových mikromriežok má mnoho výhod:
Po prvé, môže výrazne znížiť emisie uhlíka z prístavov, znížiť vplyv na životné prostredie a prispieť k riešeniu zmeny klímy.
Po druhé, využívaním obnoviteľnej energie a technológie skladovania energie je možné zlepšiť energetickú sebestačnosť prístavov a znížiť závislosť od externej energie.
Okrem toho s neustálym vývojom a znižovaním nákladov technológie obnoviteľných zdrojov energie, ako aj so zvyšujúcou sa vyspelosťou technológie skladovania energie sa prevádzkové a konštrukčné náklady bezuhlíkových portových mikrosietí postupne znižujú a ekonomické výhody, ktoré prináša, budú čoraz významnejšie.

Samozrejme, stať sa skutočným bezuhlíkovým prístavom čelí aj niekoľkým výzvam:
Po prvé, technické problémy
Po druhé, ekonomické výzvy
Konštrukcia bezuhlíkových prístavných mikrosietí si vyžaduje veľké množstvo kapitálu v počiatočnom štádiu, vrátane technologického výskumu a vývoja a nákladov na výstavbu a prevádzku systémov na výrobu energie z obnoviteľných zdrojov, systémov na skladovanie energie a inteligentných distribučných systémov. Zároveň môže byť v dôsledku prerušovanej a nestabilnej povahy obnoviteľnej energie potrebná dodatočná záložná energia a zariadenia na odstraňovanie špičiek, čo tiež zvýši náklady.
Po tretie, manažérske výzvy
Mikrosiete s nulovými uhlíkovými portami zahŕňajú viaceré oblasti a oddelenia a je potrebné sformulovať spoľahlivé technické normy a špecifikácie, aby sa zabezpečila bezpečná, stabilná a spoľahlivá prevádzka mikromriežok s nulovými uhlíkovými portmi.