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山東淄博:探索減碳降碳路徑 打造儲能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時間:2022-04-22 00:00:00

首塊大尺寸全國產(chǎn)矩陣疊片光伏組件在山東省淄博市下線,淄博市首個綠色儲能項目入圍省級示范名單……近期,關(guān)于淄博市減碳降碳的好消息不斷。

 

當下,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,多個低碳項目已經(jīng)在淄博市落地開花,綠色低碳日益成為淄博市發(fā)展的主色調(diào)。

 

華能清能院位于山東省淄博市高新區(qū)儲能谷的廠房一角。(圖片由華能清能院提供)

 

加強頂層設(shè)計

擘畫低碳藍圖

 

實現(xiàn)“雙碳”目標,淄博市任重道遠。

 

中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司(以下簡稱“華能清能院”)系統(tǒng)優(yōu)化部主管鐘迪告訴中國城市報記者,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)?!?021淄博統(tǒng)計年鑒》顯示,2013年至2020年,淄博市煤品燃料占能源消費量的比重均在60%以上。

 

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

 

面對上述情況,淄博市近年來在頂層設(shè)計層面頻頻發(fā)力,圍繞碳減排密集部署,探索符合淄博市實際的“雙碳”目標實現(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方案》(以下簡稱《行動方案》)。

 

參與此次方案編制工作的鐘迪告訴中國城市報記者,《行動方案》將有利于形成低碳綠色轉(zhuǎn)型的倒逼機制,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,推進淄博能源清潔轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)創(chuàng)新,形成經(jīng)濟、環(huán)境、能源協(xié)同高效的高質(zhì)量發(fā)展格局。

 

《行動方案》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。鐘迪認為,無論是能源總量和產(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,目標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?shù)貙崿F(xiàn)“雙碳”目標,也有利于石化、化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在轉(zhuǎn)型升級中提高競爭力。

 

淄博在頂層設(shè)計層面的發(fā)力不止于此。

 

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

 

不僅如此,淄博市積極推進包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、清潔能源替代、運輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化、揚塵精細管控、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”,淄博市還積極推進包括外電入淄、清潔能源替代、新能源倍增、煤電機組整合提升、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”。

 

華能清能院位于山東省淄博市的光伏組件生產(chǎn)車間。(圖片由華能清能院提供)

 

發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

 

國家發(fā)展改革委能源研究所發(fā)布的《中國光伏展望2050》報告預測,到2050年,光伏將成為中國的第一大電源。光伏發(fā)電總裝機規(guī)模達到50億千瓦,占全國總裝機的59%;全年發(fā)電量約為6萬億千瓦時,占全社會用電量的39%。

 

從消費端、碳排放減少、能源的投入產(chǎn)出等多個角度來看,在實現(xiàn)“雙碳”目標的過程中,未來以光伏為代表的可再生能源無疑將是主力軍。

 

以減少碳排放為例,有研究數(shù)據(jù)顯示,當前我國已形成了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60萬噸的高純晶硅,生產(chǎn)這些硅料將產(chǎn)生1050萬噸碳排放,但會換回3.5億噸的碳減排。

 

換句話說,硅料生產(chǎn)過程中每產(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)認識到光伏將是未來發(fā)展的重要賽道。

 

《淄博市實施減碳降碳十大行動工作方案》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,組織實施重大光伏項目,大力發(fā)展分布式光伏發(fā)電和集中式復合光伏發(fā)電,創(chuàng)新開發(fā)合作模式,提升并網(wǎng)消納能力,顯著擴大光伏發(fā)電規(guī)模。

 

今年3月,淄博市召開分布式光伏建設(shè)工作推進會,發(fā)布《淄博市光伏規(guī)?;_發(fā)實施方案》,明確到“十四五”末,全市光伏裝機容量達600萬千瓦以上。

 

政策東風催動燎原之勢。當下,淄博市光伏產(chǎn)業(yè)已然按下加速鍵。近日,由中國華能自主研發(fā)制造的世界首塊大尺寸全國產(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城市報記者采訪時表示,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”,是一種全新的拓撲結(jié)構(gòu)光伏組件,通過電池片的交錯排列設(shè)計,實現(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,預計發(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,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。

 

推動新型儲能

穩(wěn)定能源供給

 

作為清潔能源,光伏發(fā)電具有波動性、間歇性的特點。隨著未來大規(guī)模、高比例應用,再加上煤電面臨轉(zhuǎn)型、新增裝機規(guī)模趨緩,如果遇到無光、陰冷、冰凍的極端天氣,光伏發(fā)電出力大減,電力供應該如何保障?答案是儲能

 

儲能的作用可以通俗理解為“充電寶”,風電、光伏大發(fā)時或者用電低谷時充電,風光出力小或者用電高峰時放電。這既能平滑不穩(wěn)定的光伏發(fā)電和風電,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)運行提供調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務,提高電力系統(tǒng)的靈活性。

 

記者注意到,在儲能方面,淄博市也進行了重點布局。

 

位于淄博市高新區(qū)的儲能谷項目是由高新區(qū)管委會、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30萬平方米,總投資規(guī)模達到150億元以上

 

該項目依托華能集團、華為公司等頭部企業(yè)雄厚的資金實力、研發(fā)能力、技術(shù)支撐等,重點建設(shè)儲能聯(lián)合創(chuàng)新中心、儲能產(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,布局儲能集裝箱、儲能電池、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、動力電池、儲能電站核心產(chǎn)業(yè)集群,打造中國儲能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。

 

記者從華能清能院獲悉,未來華能清能院將在淄博市建設(shè)儲能系統(tǒng)集成產(chǎn)線,建成后產(chǎn)能可達2000兆瓦時,今年可投產(chǎn)并有望實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)能的80%。

 

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

 

劉明義介紹,業(yè)內(nèi)目前電池儲能系統(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)集中接入儲能變流器。多簇電池并聯(lián)會引起電池簇之間的不均衡,久而久之并聯(lián)電池簇中會出現(xiàn)一部分電池實際出力不足,而另一部分超出倍率使用的現(xiàn)象,引發(fā)木桶效應或劣幣驅(qū)逐良幣效應;集中控制方式下,一個電池模組出現(xiàn)電芯故障會對整個電池簇乃至整個儲能直流倉的運行造成影響。(來源:中國城市報)

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