眼下,濟廣高速公路濟南至菏澤段(以下簡稱“濟菏高速”)改擴建工程已基本完工,八車道高速路筆直寬闊,將于12月底前正式通車。
伴隨著濟菏高速的通車,一條“綠色廊道”也將誕生。項目以濟菏高速改擴建為契機,實施“高速+光伏”工程規模化建設,提出了打造“全國首條改擴建零碳國家高速公路”的建設目標,今年以來正式進入建設實施階段。
12月12日,在濟菏高速長清服務區東區,高速公路與服務區匝道間的擋土墻處,光伏板整齊排布,按照經過測算效能最高的夾角緊密貼合于邊坡上。停車位上安裝有光伏車棚,光伏板能利用上下兩面發電。
在濟菏高速服務區、收費站、匝道圈、邊坡等點位,光伏組件成片有序分布。“經嚴格測算,建成通車后,全線光伏發電裝機容量30兆瓦,年發電量3300萬度,在實現全路段零碳運營的同時,還可創造穩定的經濟效益。”山東高速集團濟菏高速改擴建項目辦公室工程部工程師李超說。
據介紹,濟菏高速改擴建項目重點打造了可再生能源利用系統、節能降碳系統和零碳綜合管控系統三大系統工程,包括新能源發電、地源熱泵、儲能聚合、近零能耗建筑等關鍵舉措。經測算,改擴建完成后,濟菏高速運營期內年均碳排放量約1.36萬噸,而通過減排、增匯、清除等措施可實現年均碳減排量約2.25萬噸,直接碳排放和間接碳排放凈值均小于零。
除布設光伏板外,項目同時布設風力發電、地源熱泵設備,打造多能互補零碳應用場景。路域分布式儲能配置總容量9MW/18MWH,并輔以移動式儲能應急保障。為發揮儲能聚合效用,項目搭建光儲直柔微電網,提高新能源發電自用比例,提升可再生能源供給保障和質量。
移動式儲能
平陰北收費站是項目可再生能源利用的突出體現,也是全國首個“零碳收費站”。其集光伏發電、風力發電、地源熱泵、離網微光等多能互補于一體,光伏年發電量約為160萬度,年均碳減排量遠大于碳排放量,實現零碳運營。
節能降碳系統工程結合本項目改擴建工程特點,提升現有污水處理裝置,改變傳統房屋建筑,增植林業更多吸收固定高速公路運營過程中產生的碳。平陰北收費站、梁山東收費站按照“被動房”建筑理念設計,采用圍護結構高效保溫等五大技術體系,保證建筑的節能效果,滿足國家標準中“近零能耗建筑”的技術要求,建筑綜合節能率達到75%以上。
濟菏高速通車后,項目邁入運營管理階段,如何能以數字化、信息化手段進行運營管理?濟菏改擴建項目為高速路裝上了“智慧大腦”,實現了交通運行狀態數字化全面感知、交通要素全域高精度定位、全路段交通資源智慧安全運營管控目標。
“智慧大腦”分為“濟菏數智運營管理平臺”和“濟菏零碳綜合管控平臺”,“交”“能”管理可一鍵切換。
濟菏數智運營管理平臺實現對高速公路運營調度工作的一網管控。濟菏改擴建完成后,全路段分布著上千個各類設施設備,設備管控是運管管理的一大痛點。該平臺通過引入先進的樁號識別技術和精準定位算法,實現對高速公路上每一個設備的精確標識和定位。此外,平臺還實現實時在線監測設備狀態的功能。通過定期與設備進行通信和檢測,實時掌握設備的運行狀態。極大提高了設備的使用效率和可靠性,還為高速公路的設備安全運營提供了有力保障。
進入平臺長清大學城數字孿生收費站模塊,收費站的實時狀態以建模形式呈現在了畫面上,仿佛一個“平行時空”。“管理者既能以視頻監控般的宏觀角度洞察整個收費站,也可以在一張圖中直觀地模擬車輛詳情、交易記錄以及設備運行狀況,并進行數據分析和統計,從而為決策制定提供更為精確且詳盡的信息支持。”山東高速集團濟菏高速改擴建項目“濟菏數智運營管理平臺”工程技術人員王世海介紹。
濟菏高速一系列節能降碳措施的背后,有“濟菏零碳綜合管控平臺”的支撐。零碳綜合管控平臺貫穿于整條高速公路,通過能碳數據監測、全景數據感知、能源優化調度、運維養護輔助、高速公路虛擬電廠、系統工程數字賦能等功能,為高速公路持續零碳運營提供平臺保障,為零碳認證提供核心依據。
“在可再生能源利用系統中,我們將對路域所有的光伏設施、儲能設施、充電設施,進行統一管理。后期會接入實時的風電場和光伏電站的視頻數據,在整條路段點位上可以隨意去點擊,每一個站點運營的數據、運營的健康情況,以及發電量、減碳量都會統一展示。”山東高速集團濟菏高速改擴建項目“碳綜合管控平臺”工程技術人員孫岳舉例說。
在平臺界面中,記者看到有一黃一綠兩條曲線在統計圖中,分別代表碳排放和碳減排,其中綠色曲線大部分在黃色之上,孫岳解釋道,“只要綠色高于黃色,或者在一定周期內總面積綠色的面積大于黃色的面積,那么可以認定我們這段時間是零碳的。”