绿色发展是中国式现代化的鲜明底色,民航业要实现高质量发展,就要加快绿色转型。在绿色机场建设过程中,首都机场充分利用太阳能这一环境友好能源,不断挖掘光伏发电潜能,自2016年投用首个GTC采光带光伏发电项目以来,已先后落地7个光伏项目。
在刚刚过去的2023年,首都机场完成了3个光伏项目建设,并于2024年1月正式并网发电,实现了首都机场光伏发电规模化发展不断提速。这些光伏设施充分发挥了分布式发电与高效光电转换等优势,为“中国第一国门”绿色低碳发展贡献了重要力量。
巧思妙解为光伏发展“加速度”
2023年,首都机场股份公司与首都机场动力能源公司及其子公司节能公司合作建设了3个光伏发电项目,分别是垃圾焚烧站屋顶光伏发电项目、公共区运行指挥中心屋面光伏发电项目和西湖水面光伏发电二期项目。它们的投产不仅使首都机场绿色能源版图进一步扩大,也成为首都机场光伏发电规模化发展开始提速的里程碑。
项目团队介绍,光伏项目建设受到设施设备安装条件的制约,而且须经相关部门审批,因此任务重、时间紧。
项目遇到的第一个挑战是屋顶承重能力有限。项目团队在考察中发现,垃圾焚烧站厂房顶部采用轻质钢网架结构、公共区运行指挥中心屋面梁柱间距大,两处均存在承重能力不足的问题。如果以传统的配重、钢支架、光伏板组件形式进行光伏设施建设,将给屋顶和屋面的稳固性带来隐患。
经过多番探讨,项目团队参考了之前的光伏项目经验,决定安装薄膜光伏组件,牺牲部分发电效率,换取设施总重量减轻。垃圾焚烧站厂房屋顶表面平整,具有较好的安装条件,因此团队以轻钢网架黏结轻质光伏组件的形式进行建设;而公共区运行指挥中心屋面的承重条件较好,因此团队采用轻钢网架黏结普通光伏组件的做法,保障了项目的安全性。
在西湖水面光伏发电二期项目建设中,项目团队遇到了更棘手的难题。作为首都机场的雨水调节池,西湖的水位变化很大,还可能受到水面瞬时大风的影响。因此,项目团队采用了与一期项目一致的浮体承载光伏组件,计划用沉锚固定的方式安装。然而,项目施工时已是冬季,湖面封冻使得浮体和沉锚无法放置于湖水中。如果等到来年解冻再施工,长时间停工将导致成本增加,还会造成节能收益推迟。
为确保项目准时完工,项目团队组织设计单位、监理单位一同在现场反复研究。在确保安全的前提下,项目团队在冰面上搭建了浮体通道和作业平台,将光伏组件和下方浮体在冰面上进行组装,并用横跨湖面的钢丝绳加以固定。大多数沉锚先按照设计的安装位置在冰面上定位,待冰面消融时即可沉入水中,到达预设位置;少数沉锚则待春季到来后进行进一步吊装安装。这种施工方式在确保冬季能完成主要工程的同时,确保了浮体和光伏组件得到过渡性的固定,使项目尽早投产发电。
阳光能量流淌在“绿色血脉”中
作为大型国际枢纽,首都机场的年耗电量巨大,也面临局部供电难以满足需求的困境。为落实国家“双碳”战略,贯彻《中国民航四型机场建设行动纲要》要求,首都机场光伏发电系统的规划与建设成为必然。
2016年,首都机场建成了第一个光伏发电系统——GTC采光带光伏发电一期项目,开启了光伏电能这一绿色能源在首都机场应用的新篇章。随后,首都机场分别以西湖和GTC穹顶为试验田,建设了西湖光储应用一体化项目和GTC穹顶光伏发电项目。这两个项目虽然规模不大,但成功应用了多项光伏技术,扩大了光伏技术在首都机场的应用范围,为机场后续大规模光伏规划和建设奠定了坚实基础。
首都机场于2023年建设的3个光伏项目投用后运行平稳,预计一年可发电超过100万千瓦时,全生命周期可发电2500万千瓦时,相当于节约标准煤约10000吨,减少二氧化碳排放约19625吨,也将为首都机场节约电费约2150万元。
首都机场的绿色发展一直在路上。凭借卓越的节能减排管理成果,首都机场荣获了由中国民用机场协会授予的2022年度三星级“双碳机场”称号,成为中国民航首批通过“双碳机场”三星级认证的机场之一。这标志着首都机场的节能减排管理工作走在了行业前列,绿色机场建设取得了重要进展。
2023年,在首都机场动力能源公司及其子公司节能公司的支持下,首都机场股份公司正式发布了《首都机场分布式光伏建设规划》,光伏建设进入了规模化发展新阶段。该规划为持续优化机场的能源结构、打通机场清洁能源的“绿色血脉”擘画了蓝图,将为首都机场持续提升可再生能源占比积蓄动力。
未来,首都机场将继续加快绿色能源发展步伐,不断探索推动光伏发电落地应用,为绿色能源发展贡献力量,助力民航业走向更加绿色、低碳、可持续发展的未来。
(首都机场股份公司 毛畅、李艾、朱方洁)