探索減碳降碳路徑 打造儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)

當(dāng)下，減碳降碳正成為山東省淄博市的努力方向，一批低碳產(chǎn)業(yè)正在淄博市拔節(jié)生長(zhǎng)，多個(gè)低碳項(xiàng)目已經(jīng)在淄博市落地開(kāi)花，綠色低碳日益成為淄博市發(fā)展的主色調(diào)。

 

加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)

 

擘畫低碳藍(lán)圖

 

實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，淄博市任重道遠(yuǎn)。

 

中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“華能清能院”）系統(tǒng)優(yōu)化部主管鐘迪告訴中國(guó)城市報(bào)記者，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、能源結(jié)構(gòu)偏煤、新增用能需求大，讓淄博市節(jié)能減排任務(wù)艱巨。

 

先看產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。淄博市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，化工、紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占70%，而重化工業(yè)又占傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的70%。

 

再看能源結(jié)構(gòu)。《2021淄博統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示，2013年至2020年，淄博市煤品燃料占能源消費(fèi)量的比重均在60%以上。

 

新增用能需求同樣不容忽視。鐘迪預(yù)計(jì)，“十四五”期間，淄博市投產(chǎn)或達(dá)產(chǎn)的重大項(xiàng)目較多，新增用能需求較大。隨著重大項(xiàng)目投產(chǎn)，到2025年全市能耗總量相比2020年增長(zhǎng)將達(dá)到20%以上。

 

面對(duì)上述情況，淄博市近年來(lái)在頂層設(shè)計(jì)層面頻頻發(fā)力，圍繞碳減排密集部署，探索符合淄博市實(shí)際的“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)路徑。

 

2021年1月，為加快城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，淄博市委托華能清能院編制《淄博市綠色智慧能源示范城市五年行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)方案》）。

 

參與此次方案編制工作的鐘迪告訴中國(guó)城市報(bào)記者，《行動(dòng)方案》將有利于形成低碳綠色轉(zhuǎn)型的倒逼機(jī)制，促使淄博在綠色低碳賽道上搶占技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)，推進(jìn)淄博能源清潔轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新，形成經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源協(xié)同高效的高質(zhì)量發(fā)展格局。

 

《行動(dòng)方案》也將促使淄博市高耗能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)快速高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展。鐘迪認(rèn)為，無(wú)論是能源總量和產(chǎn)值單耗控制，還是碳排放權(quán)交易和綠色金融等措施的展開(kāi)，目標(biāo)都指向形成更高水平、更高效率的能源供需平衡。這既有利于當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，也有利于石化、化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)中提高競(jìng)爭(zhēng)力。

 

淄博在頂層設(shè)計(jì)層面的發(fā)力不止于此。

 

2021年11月，《淄博市實(shí)施減碳降碳十大行動(dòng)工作方案》印發(fā)，圍繞推進(jìn)產(chǎn)業(yè)、能源、交通、建筑、生活等重點(diǎn)領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型，實(shí)施減碳降碳十大行動(dòng)。

 

不僅如此，淄博市積極推進(jìn)包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、清潔能源替代、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化、揚(yáng)塵精細(xì)管控、VOCs深度治理、氮氧化物深度治理在內(nèi)的“六大減排工程”。

 

除了“六大減排工程”，淄博市還積極推進(jìn)包括外電入淄、清潔能源替代、新能源倍增、煤電機(jī)組整合提升、智慧能源改造、工業(yè)余熱回收利用在內(nèi)的“六大能源工程”。

 

發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)

 

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

 

國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所發(fā)布的《中國(guó)光伏展望2050》報(bào)告預(yù)測(cè)，到2050年，光伏將成為中國(guó)的第一大電源。光伏發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模達(dá)到50億千瓦，占全國(guó)總裝機(jī)的59%；全年發(fā)電量約為6萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的39%。

 

從消費(fèi)端、碳排放減少、能源的投入產(chǎn)出等多個(gè)角度來(lái)看，在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過(guò)程中，未來(lái)以光伏為代表的可再生能源無(wú)疑將是主力軍。

 

以減少碳排放為例，有研究數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國(guó)已形成了200吉瓦左右的光伏系統(tǒng)產(chǎn)能，生產(chǎn)200吉瓦光伏組件需要消耗約60萬(wàn)噸的高純晶硅，生產(chǎn)這些硅料將產(chǎn)生1050萬(wàn)噸碳排放，但會(huì)換回3.5億噸的碳減排。

 

換句話說(shuō)，硅料生產(chǎn)過(guò)程中每產(chǎn)生1噸碳排放，由其制作出的組件發(fā)電后每年可減少30噸左右的碳排放。

 

顯然，淄博市已經(jīng)認(rèn)識(shí)到光伏將是未來(lái)發(fā)展的重要賽道。

 

《淄博市實(shí)施減碳降碳十大行動(dòng)工作方案》提出，把大力發(fā)展光伏發(fā)電作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重中之重，組織實(shí)施重大光伏項(xiàng)目，大力發(fā)展分布式光伏發(fā)電和集中式復(fù)合光伏發(fā)電，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)合作模式，提升并網(wǎng)消納能力，顯著擴(kuò)大光伏發(fā)電規(guī)模。

 

今年3月，淄博市召開(kāi)分布式光伏建設(shè)工作推進(jìn)會(huì)，發(fā)布《淄博市光伏規(guī)?；_(kāi)發(fā)實(shí)施方案》，明確到“十四五”末，全市光伏裝機(jī)容量達(dá)600萬(wàn)千瓦以上。

 

政策東風(fēng)催動(dòng)燎原之勢(shì)。當(dāng)下，淄博市光伏產(chǎn)業(yè)已然按下加速鍵。近日，由中國(guó)華能自主研發(fā)制造的世界首塊大尺寸全國(guó)產(chǎn)矩陣疊片光伏組件在淄博市下線。

 

華能清能院光伏技術(shù)部李曉磊博士在接受中國(guó)城市報(bào)記者采訪時(shí)表示，與傳統(tǒng)的田字格光伏組件不同，該矩陣疊片光伏組件通體烏黑，又稱“華能黑板”，是一種全新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光伏組件，通過(guò)電池片的交錯(cuò)排列設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電池片之間縱向串聯(lián)、橫向并聯(lián)的網(wǎng)狀混聯(lián)電路連接方式。

 

在性能方面，李曉磊介紹，創(chuàng)新的電路連接方式使電流實(shí)現(xiàn)了橫縱相間的二維流通，大幅度提升了抗臟污遮擋和抗隱裂能力，電流損耗小，生命周期發(fā)電量最高，預(yù)計(jì)發(fā)電量可提高1%左右。

 

“在效益方面，由于組件具有大電流、低電壓的特點(diǎn)，單一逆變器組串可接入更多組件，有效降低系統(tǒng)建造成本，與目前主流產(chǎn)品相比，可降低系統(tǒng)成本每瓦特0.17元以上。”李曉磊說(shuō)。

 

推動(dòng)新型儲(chǔ)能

 

穩(wěn)定能源供給

 

作為清潔能源，光伏發(fā)電具有波動(dòng)性、間歇性的特點(diǎn)。隨著未來(lái)大規(guī)模、高比例應(yīng)用，再加上煤電面臨轉(zhuǎn)型、新增裝機(jī)規(guī)模趨緩，如果遇到無(wú)光、陰冷、冰凍的極端天氣，光伏發(fā)電出力大減，電力供應(yīng)該如何保障？答案是儲(chǔ)能。

 

儲(chǔ)能的作用可以通俗理解為“充電寶”，風(fēng)電、光伏大發(fā)時(shí)或者用電低谷時(shí)充電，風(fēng)光出力小或者用電高峰時(shí)放電。這既能平滑不穩(wěn)定的光伏發(fā)電和風(fēng)電，提高可再生能源占比，也能配合常規(guī)火電、核電等電源，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)，提高電力系統(tǒng)的靈活性。

 

記者注意到，在儲(chǔ)能方面，淄博市也進(jìn)行了重點(diǎn)布局。

 

位于淄博市高新區(qū)的儲(chǔ)能谷項(xiàng)目是由高新區(qū)管委會(huì)、華能山東發(fā)電有限公司、華能清能院、華為技術(shù)有限公司、景能科技等公司共同投資建設(shè)。一期占地面積350畝，總建筑面積約30萬(wàn)平方米，總投資規(guī)模達(dá)到150億元以上。

 

該項(xiàng)目依托華能集團(tuán)、華為公司等頭部企業(yè)雄厚的資金實(shí)力、研發(fā)能力、技術(shù)支撐等，重點(diǎn)建設(shè)儲(chǔ)能聯(lián)合創(chuàng)新中心、儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基地、智能光伏裝備制造及物流基地等產(chǎn)業(yè)板塊，布局儲(chǔ)能集裝箱、儲(chǔ)能電池、光伏芯片、分布式能源控制系統(tǒng)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，培育清潔能源、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電站核心產(chǎn)業(yè)集群，打造中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。

 

記者從華能清能院獲悉，未來(lái)華能清能院將在淄博市建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成產(chǎn)線，建成后產(chǎn)能可達(dá)2000兆瓦時(shí)，今年可投產(chǎn)并有望實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)能的80%。

 

華能清能院儲(chǔ)能技術(shù)部主任劉明義介紹，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成產(chǎn)線采取自主開(kāi)發(fā)的分散控制儲(chǔ)能技術(shù)，解決了集中控制方式的一個(gè)電池模組出現(xiàn)故障會(huì)造成系統(tǒng)降功率運(yùn)行、可用容量不斷降低的問(wèn)題，安全性更高。

 

劉明義介紹，業(yè)內(nèi)目前電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要采取集中控制方式，即電池串聯(lián)成電池簇后再并聯(lián)集中接入儲(chǔ)能變流器。多簇電池并聯(lián)會(huì)引起電池簇之間的不均衡，久而久之并聯(lián)電池簇中會(huì)出現(xiàn)一部分電池實(shí)際出力不足，而另一部分超出倍率使用的現(xiàn)象，引發(fā)木桶效應(yīng)或劣幣驅(qū)逐良幣效應(yīng)；集中控制方式下，一個(gè)電池模組出現(xiàn)電芯故障會(huì)對(duì)整個(gè)電池簇乃至整個(gè)儲(chǔ)能直流倉(cāng)的運(yùn)行造成影響。