探索减碳降碳路径 打造储能产业示范区

文章来源:中国城市报碳交易网2022-04-25 09:57

当下,减碳降碳正成为山东省淄博市的努力方向,一批低碳产业正在淄博市拔节生长,多个低碳项目已经在淄博市落地开花,绿色低碳日益成为淄博市发展的主色调。
 
加强顶层设计
 
擘画低碳蓝图
 
实现“双碳”目标,淄博市任重道远。
 
中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司(以下简称“华能清能院”)系统优化部主管钟迪告诉中国城市报记者,产业结构偏重、能源结构偏煤、新增用能需求大,让淄博市节能减排任务艰巨。
 
先看产业结构。淄博市产业结构中,化工、纺织等传统产业占70%,而重化工业又占传统产业的70%。
 
再看能源结构。《2021淄博统计年鉴》显示,2013年至2020年,淄博市煤品燃料占能源消费量的比重均在60%以上。
 
新增用能需求同样不容忽视。钟迪预计,“十四五”期间,淄博市投产或达产的重大项目较多,新增用能需求较大。随着重大项目投产,到2025年全市能耗总量相比2020年增长将达到20%以上。
 
面对上述情况,淄博市近年来在顶层设计层面频频发力,围绕碳减排密集部署,探索符合淄博市实际的“双碳”目标实现路径。
 
2021年1月,为加快城市能源结构调整,淄博市委托华能清能院编制《淄博市绿色智慧能源示范城市五年行动方案》(以下简称《行动方案》)。
 
参与此次方案编制工作的钟迪告诉中国城市报记者,《行动方案》将有利于形成低碳绿色转型的倒逼机制,促使淄博在绿色低碳赛道上抢占技术和产业发展先机,推进淄博能源清洁转型、产业升级和技术创新,形成经济、环境、能源协同高效的高质量发展格局。
 
《行动方案》也将促使淄博市高耗能传统产业快速高质量转型发展。钟迪认为,无论是能源总量和产值单耗控制,还是碳排放权交易和绿色金融等措施的展开,目标都指向形成更高水平、更高效率的能源供需平衡。这既有利于当地实现“双碳”目标,也有利于石化、化工等传统产业在转型升级中提高竞争力。
 
淄博在顶层设计层面的发力不止于此。
 
2021年11月,《淄博市实施减碳降碳十大行动工作方案》印发,围绕推进产业、能源、交通、建筑、生活等重点领域绿色低碳转型,实施减碳降碳十大行动。
 
不仅如此,淄博市积极推进包括产业结构升级、清洁能源替代、运输结构优化、扬尘精细管控、VOCs深度治理、氮氧化物深度治理在内的“六大减排工程”。
 
除了“六大减排工程”,淄博市还积极推进包括外电入淄、清洁能源替代、新能源倍增、煤电机组整合提升、智慧能源改造、工业余热回收利用在内的“六大能源工程”。
 
发展光伏产业
 
优化能源结构
 
国家发展改革委能源研究所发布的《中国光伏展望2050》报告预测,到2050年,光伏将成为中国的第一大电源。光伏发电总装机规模达到50亿千瓦,占全国总装机的59%;全年发电量约为6万亿千瓦时,占全社会用电量的39%。
 
从消费端、碳排放减少、能源的投入产出等多个角度来看,在实现“双碳”目标的过程中,未来以光伏为代表的可再生能源无疑将是主力军。
 
以减少碳排放为例,有研究数据显示,当前我国已形成了200吉瓦左右的光伏系统产能,生产200吉瓦光伏组件需要消耗约60万吨的高纯晶硅,生产这些硅料将产生1050万吨碳排放,但会换回3.5亿吨的碳减排。
 
换句话说,硅料生产过程中每产生1吨碳排放,由其制作出的组件发电后每年可减少30吨左右的碳排放。
 
显然,淄博市已经认识到光伏将是未来发展的重要赛道。
 
《淄博市实施减碳降碳十大行动工作方案》提出,把大力发展光伏发电作为优化能源结构的重中之重,组织实施重大光伏项目,大力发展分布式光伏发电和集中式复合光伏发电,创新开发合作模式,提升并网消纳能力,显著扩大光伏发电规模。
 
今年3月,淄博市召开分布式光伏建设工作推进会,发布《淄博市光伏规模化开发实施方案》,明确到“十四五”末,全市光伏装机容量达600万千瓦以上。
 
政策东风催动燎原之势。当下,淄博市光伏产业已然按下加速键。近日,由中国华能自主研发制造的世界首块大尺寸全国产矩阵叠片光伏组件在淄博市下线。
 
华能清能院光伏技术部李晓磊博士在接受中国城市报记者采访时表示,与传统的田字格光伏组件不同,该矩阵叠片光伏组件通体乌黑,又称“华能黑板”,是一种全新的拓扑结构光伏组件,通过电池片的交错排列设计,实现了电池片之间纵向串联、横向并联的网状混联电路连接方式。
 
在性能方面,李晓磊介绍,创新的电路连接方式使电流实现了横纵相间的二维流通,大幅度提升了抗脏污遮挡和抗隐裂能力,电流损耗小,生命周期发电量最高,预计发电量可提高1%左右。
 
“在效益方面,由于组件具有大电流、低电压的特点,单一逆变器组串可接入更多组件,有效降低系统建造成本,与目前主流产品相比,可降低系统成本每瓦特0.17元以上。”李晓磊说。
 
推动新型储能
 
稳定能源供给
 
作为清洁能源,光伏发电具有波动性、间歇性的特点。随着未来大规模、高比例应用,再加上煤电面临转型、新增装机规模趋缓,如果遇到无光、阴冷、冰冻的极端天气,光伏发电出力大减,电力供应该如何保障?答案是储能。
 
储能的作用可以通俗理解为“充电宝”,风电、光伏大发时或者用电低谷时充电,风光出力小或者用电高峰时放电。这既能平滑不稳定的光伏发电和风电,提高可再生能源占比,也能配合常规火电、核电等电源,为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务,提高电力系统的灵活性。
 
记者注意到,在储能方面,淄博市也进行了重点布局。
 
位于淄博市高新区的储能谷项目是由高新区管委会、华能山东发电有限公司、华能清能院、华为技术有限公司、景能科技等公司共同投资建设。一期占地面积350亩,总建筑面积约30万平方米,总投资规模达到150亿元以上。
 
该项目依托华能集团、华为公司等头部企业雄厚的资金实力、研发能力、技术支撑等,重点建设储能联合创新中心、储能产业基地、智能光伏装备制造及物流基地等产业板块,布局储能集装箱、储能电池、光伏芯片、分布式能源控制系统、智能电网等领域,培育清洁能源、动力电池、储能电站核心产业集群,打造中国储能产业示范区。
 
记者从华能清能院获悉,未来华能清能院将在淄博市建设储能系统集成产线,建成后产能可达2000兆瓦时,今年可投产并有望实现设计产能的80%。
 
华能清能院储能技术部主任刘明义介绍,储能系统集成产线采取自主开发的分散控制储能技术,解决了集中控制方式的一个电池模组出现故障会造成系统降功率运行、可用容量不断降低的问题,安全性更高。
 
刘明义介绍,业内目前电池储能系统主要采取集中控制方式,即电池串联成电池簇后再并联集中接入储能变流器。多簇电池并联会引起电池簇之间的不均衡,久而久之并联电池簇中会出现一部分电池实际出力不足,而另一部分超出倍率使用的现象,引发木桶效应或劣币驱逐良币效应;集中控制方式下,一个电池模组出现电芯故障会对整个电池簇乃至整个储能直流仓的运行造成影响。

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