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全国首条改扩建零碳高速背后,有个智慧大脑

2024-12-17 14:092340

     眼下,济广高速公路济南至菏泽段(以下简称“济菏高速”)改扩建工程已基本完工,八车道高速路笔直宽阔,将于12月底前正式通车。

伴随着济菏高速的通车,一条“绿色廊道”也将诞生。项目以济菏高速改扩建为契机,实施“高速+光伏”工程规模化建设,提出了打造“全国首条改扩建零碳国家高速公路”的建设目标,今年以来正式进入建设实施阶段。

     12月12日,在济菏高速长清服务区东区,高速公路与服务区匝道间的挡土墙处,光伏板整齐排布,按照经过测算效能最高的夹角紧密贴合于边坡上。停车位上安装有光伏车棚,光伏板能利用上下两面发电。

在济菏高速服务区、收费站、匝道圈、边坡等点位,光伏组件成片有序分布。“经严格测算,建成通车后,全线光伏发电装机容量30兆瓦,年发电量3300万度,在实现全路段零碳运营的同时,还可创造稳定的经济效益。”山东高速集团济菏高速改扩建项目办公室工程部工程师李超说。

     据介绍,济菏高速改扩建项目重点打造了可再生能源利用系统、节能降碳系统和零碳综合管控系统三大系统工程,包括新能源发电、地源热泵、储能聚合、近零能耗建筑等关键举措。经测算,改扩建完成后,济菏高速运营期内年均碳排放量约1.36万吨,而通过减排、增汇、清除等措施可实现年均碳减排量约2.25万吨,直接碳排放和间接碳排放净值均小于零。

     除布设光伏板外,项目同时布设风力发电、地源热泵设备,打造多能互补零碳应用场景。路域分布式储能配置总容量9MW/18MWH,并辅以移动式储能应急保障。为发挥储能聚合效用,项目搭建光储直柔微电网,提高新能源发电自用比例,提升可再生能源供给保障和质量。

移动式储能

     平阴北收费站是项目可再生能源利用的突出体现,也是全国首个“零碳收费站”。其集光伏发电、风力发电、地源热泵、离网微光等多能互补于一体,光伏年发电量约为160万度,年均碳减排量远大于碳排放量,实现零碳运营。

     节能降碳系统工程结合本项目改扩建工程特点,提升现有污水处理装置,改变传统房屋建筑,增植林业更多吸收固定高速公路运营过程中产生的碳。平阴北收费站、梁山东收费站按照“被动房”建筑理念设计,采用围护结构高效保温等五大技术体系,保证建筑的节能效果,满足国家标准中“近零能耗建筑”的技术要求,建筑综合节能率达到75%以上。

济菏高速通车后,项目迈入运营管理阶段,如何能以数字化、信息化手段进行运营管理?济菏改扩建项目为高速路装上了“智慧大脑”,实现了交通运行状态数字化全面感知、交通要素全域高精度定位、全路段交通资源智慧安全运营管控目标。

     “智慧大脑”分为“济菏数智运营管理平台”和“济菏零碳综合管控平台”,“交”“能”管理可一键切换。

济菏数智运营管理平台实现对高速公路运营调度工作的一网管控。济菏改扩建完成后,全路段分布着上千个各类设施设备,设备管控是运管管理的一大痛点。该平台通过引入先进的桩号识别技术和精准定位算法,实现对高速公路上每一个设备的精确标识和定位。此外,平台还实现实时在线监测设备状态的功能。通过定期与设备进行通信和检测,实时掌握设备的运行状态。极大提高了设备的使用效率和可靠性,还为高速公路的设备安全运营提供了有力保障。

     进入平台长清大学城数字孪生收费站模块,收费站的实时状态以建模形式呈现在了画面上,仿佛一个“平行时空”。“管理者既能以视频监控般的宏观角度洞察整个收费站,也可以在一张图中直观地模拟车辆详情、交易记录以及设备运行状况,并进行数据分析和统计,从而为决策制定提供更为精确且详尽的信息支持。”山东高速集团济菏高速改扩建项目“济菏数智运营管理平台”工程技术人员王世海介绍。

     济菏高速一系列节能降碳措施的背后,有“济菏零碳综合管控平台”的支撑。零碳综合管控平台贯穿于整条高速公路,通过能碳数据监测、全景数据感知、能源优化调度、运维养护辅助、高速公路虚拟电厂、系统工程数字赋能等功能,为高速公路持续零碳运营提供平台保障,为零碳认证提供核心依据。

     “在可再生能源利用系统中,我们将对路域所有的光伏设施、储能设施、充电设施,进行统一管理。后期会接入实时的风电场和光伏电站的视频数据,在整条路段点位上可以随意去点击,每一个站点运营的数据、运营的健康情况,以及发电量、减碳量都会统一展示。”山东高速集团济菏高速改扩建项目“碳综合管控平台”工程技术人员孙岳举例说。

     在平台界面中,记者看到有一黄一绿两条曲线在统计图中,分别代表碳排放和碳减排,其中绿色曲线大部分在黄色之上,孙岳解释道,“只要绿色高于黄色,或者在一定周期内总面积绿色的面积大于黄色的面积,那么可以认定我们这段时间是零碳的。”


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