首都機(jī)場水面光伏

2020年是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的決勝之年。為推進(jìn)綠色機(jī)場建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，近日，首都機(jī)場正式上線西湖水面光伏+儲(chǔ)能+應(yīng)用一體化示范項(xiàng)目，成為水面光伏技術(shù)在機(jī)場應(yīng)用的一次成功實(shí)踐。

眾所周知，太陽能是一種清潔能源，光伏設(shè)施就是利用太陽能發(fā)電的裝置。作為“用能大戶”，首都機(jī)場股份公司始終致力于最大限度利用清潔能源滿足首都機(jī)場龐大的電能需求。繼2016年3號(hào)航站樓停車樓(GTC)外的光伏建設(shè)項(xiàng)目完成之后，首都機(jī)場股份公司又將目光投向了位于機(jī)場南側(cè)的、擁有6萬余平方米水面的西湖，聯(lián)合首都機(jī)場節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司共同探索水面光儲(chǔ)用一體化調(diào)節(jié)峰谷用電模式。

實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰用能的“新設(shè)計(jì)”

打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，自建光伏設(shè)施是一個(gè)重要途徑，也是北京市鼓勵(lì)用電單位利用構(gòu)筑物進(jìn)行清潔能源利用的一種方式。2016年，首都機(jī)場在GTC停車樓外草坪建設(shè)了光伏設(shè)施;2020年9月，西湖水面光儲(chǔ)用一體化項(xiàng)目成功并網(wǎng)發(fā)電，開始為西湖周邊的西湖園及道路照明、景觀照明和防汛設(shè)備供電。

光伏發(fā)電可以有效利用清潔能源，但容易受到用電需求影響，該項(xiàng)目周邊設(shè)備主要是夜間使用的照明設(shè)備和不定期使用的防汛設(shè)備，無法在發(fā)電的同時(shí)直接提供使用。為了解決這個(gè)問題，首都機(jī)場的西湖光伏建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)過幾個(gè)月的技術(shù)論證和施工奮戰(zhàn)，設(shè)計(jì)了光伏+儲(chǔ)能+應(yīng)用的一體化系統(tǒng)，能有效地幫助機(jī)場調(diào)節(jié)峰谷用電。首都機(jī)場光儲(chǔ)用一體化項(xiàng)目的裝機(jī)容量為81.84峰瓦，儲(chǔ)能容量為400千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)全年發(fā)電量可達(dá)9萬千瓦時(shí)，可供10個(gè)高桿燈工作2500小時(shí)，節(jié)約的電量折合電費(fèi)約10.2萬元。在整個(gè)設(shè)施的生命周期內(nèi)，預(yù)計(jì)可節(jié)約電費(fèi)約255萬元。

應(yīng)用水面光伏的“新嘗試”

實(shí)際上，西湖是首都機(jī)場的一個(gè)雨水調(diào)節(jié)池，肩負(fù)著防汛、排水的重要職責(zé)。如何讓湖面的光伏設(shè)施實(shí)現(xiàn)最佳發(fā)電效果，同時(shí)不影響防汛工作?經(jīng)過深思熟慮，首都機(jī)場決定讓光伏板浮在水面之上。然而，光伏板本身是不能漂浮的，同時(shí)其產(chǎn)生的電能須通過電纜傳輸至岸上的儲(chǔ)能裝置，也不能任光伏板隨意漂浮;而在機(jī)場地區(qū)的露天環(huán)境下，瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)到10級(jí)很常見，光伏板的漂浮位置容易移動(dòng)。

為此，項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)在選取適合的浮體承載光伏板的基礎(chǔ)上，采用設(shè)施穩(wěn)固連接光伏板與浮體，并在浮體四角設(shè)置了錨固點(diǎn)，確保光伏裝置只在許可的范圍內(nèi)漂移。這些工作都要在水面上完成，特別是錨固用的沉重石墩，也要準(zhǔn)確地放置在設(shè)計(jì)好的位置，施工難度可想而知。建設(shè)團(tuán)隊(duì)克服了重重困難，最終制訂出一套周密的安全施工方案并順利實(shí)施。

建設(shè)安全的儲(chǔ)能“新系統(tǒng)”

在安全管控方面，為保證儲(chǔ)能裝置運(yùn)行的安全性和有效性，儲(chǔ)能柜有配套的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。水面光伏發(fā)電項(xiàng)目使用的是目前最高效的鋰基電池，它在同等體積下容量大、反復(fù)充電壽命長，但也存在著安全風(fēng)險(xiǎn)。水面光伏項(xiàng)目的每一塊電池的背板均設(shè)置有傳感器，可以將電池的電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，任何電池出現(xiàn)問題都能第一時(shí)間知曉。此外，儲(chǔ)能柜中的溫度、濕度、視頻監(jiān)控畫面、各路用電情況、故障信息等諸多數(shù)據(jù)也匯集到監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)與節(jié)能公司值班室相連，以便節(jié)能公司運(yùn)行維護(hù)人員第一時(shí)間得知儲(chǔ)能柜與光儲(chǔ)用一體化系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

項(xiàng)目建設(shè)完成后，首都機(jī)場股份公司與節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司又從人身安全、消防安全、設(shè)備安全和運(yùn)行可靠性等方面入手，共同梳理了光儲(chǔ)用一體化系統(tǒng)在今后運(yùn)行中可能遇到的各類安全風(fēng)險(xiǎn)，制訂了風(fēng)險(xiǎn)管控方案及各類突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。后續(xù)，將有專人負(fù)責(zé)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，每周開展現(xiàn)場巡視，確保系統(tǒng)安全可靠。

打造群眾喜愛的“新景觀”

圍繞西湖而生的西湖園是周邊居民喜愛的公園，也是觀賞航班起降的絕佳位置。因此，在這一片水域建設(shè)光伏設(shè)施，必須在保證實(shí)用性、安全性的同時(shí)兼具美觀性，注重人文環(huán)境的融合，將設(shè)備融入西湖園區(qū)整體的風(fēng)景中。

科技創(chuàng)新須以人為本。經(jīng)過討論和設(shè)計(jì)，最終的設(shè)計(jì)方案將田園風(fēng)情的圍欄與湖邊綠樹、芳草融為一體，湖面上整齊的光伏組件和藍(lán)天、碧水，以及劃破長空的飛機(jī)組成了一幅幅絕美的畫面。預(yù)計(jì)未來，水面光伏及周邊將成為首都機(jī)場西湖園新的拍照打卡地。

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