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含“绿”量持续提升 绿色微电网助力工业节能减碳

2024-01-26 17:25:42 来源: 人民网  作者:王绍绍 陈蓦然

  园区内,面积广阔的屋顶光伏沐浴在阳光中,高大的风电设备在风力作用下转动,不同种类的绿色新能源在生产中实现互补利用;厂房间,集成储能电站和智慧管理系统协同配合,实时调节电源输出,以高效节能为目标将能源输送到每一台设备……

  如今,工业绿色微电网的建设与应用正被逐渐推广到全国各个角落,其建设对于低碳减排、提高能效、保障工业稳增长合理用能需求都有着良好的助推作用。

  近日,工业和信息化部发布了2023年度工业绿色微电网典型应用场景与案例名单,包含钢铁、有色、石化、化工、建材、机械、轻工、纺织、电子以及数据中心、5G基站等多个重点行业领域的工业绿色微电网项目。

  多能结合实现就地消纳

  工业绿色微电网是工业厂区或园区内主要电力供应来源为低碳电源的微电网,是一种将发电、配电、用电设备全部包含在内的小型电力系统,既可以连接到大电网,又可以独立运行。

  近年来,我国风电、光伏等新能源快速发展。有专家认为,新能源发电给现有电力系统的稳定运行带来了一定挑战。部分地区的基础设施水平不能满足新能源发电需求,新能源发电厂与电网之间存在难以并网的障碍,许多风电、光伏发电场建成后不能实现全部电量入网,发电难以消纳,浪费严重,促消纳已经成为目前分布式光伏发展的主线。

  专家表示,工信部节能与综合利用司正在积极推进工业绿色微电网的建设,对解决当前我国工业领域可再生能源消纳比例较低、工业终端用能系统调节能力不足、各类电源统筹协调不够等问题,发挥其在提高工业用能效率和保障工业用能安全等方面具有重要作用。

  在工业园区绿色微电网系统中,小型的风机、光伏、储能、燃气轮机等电源设备可以直接将电力供给用电设备,使电能就近消纳,省去了在电网中传输的损耗,提高了能源的使用效率。

  工信部发布的2023年度工业绿色微电网典型应用场景与案例名单显示,作为风电设备研发、制造基地的北京亦庄碳中和智慧园区,其绿色微电网通过风光储联合优化运行,光伏、风电就地消纳电量约725万kWh,可再生能源就地消纳比例达93%;在内蒙古鄂尔多斯,蒙苏经济开发区零碳产业园绿色微电网通过智慧能源管控系统实现风光储联合运行,能够实现风电和光电100%就地消纳。

  建设51.6MW分布式光伏,发电量全部自发自用,阳宗海铝产业园微电网按照云南省燃煤标杆电价测算,每年可节约用电成本2080万元,减少化石能源消费7616吨标煤,减少二氧化碳排放35347吨。新能源发电的经济效益、环境效益在工业绿色微电网中得以充分体现。

  “新能源+储能”协调峰谷供电

  2021年10月,《2030年前碳达峰行动方案》明确提出“积极发展‘新能源+储能’、源网荷储一体化和多能互补,支持分布式新能源合理配置储能系统”。2022年6月,工信部会同有关部门发布《工业能效提升行动计划》,明确提出了支持具备条件的工业企业、工业园区建设工业绿色微电网,积极推进新型储能技术产品在工业领域应用。在工业微电网中,“储能”设备发挥着储存和调节的重要作用。

  2023年度工业绿色微电网典型应用场景与案例名单还显示,河南豫光金铅股份有限公司是我国大型铅冶炼企业,白银、再生铅生产基地,其微电网内建设有7.5MWh大型储能电站。通过对充放电时段的智能化控制,实现峰谷负荷自主、自由调控,减少电网公司负荷调控对公司生产的影响,电力负荷调节能力可以达到22%。

  在工业绿色微电网内,发电设备可以便捷地将电力运输至附近的储能设备。业内专家表示,通过储能设备与发电设备的智能配套使用,利用发电高峰时段、电网用电低谷时段进行充电,在电网高峰时段放电,不仅可以将不稳定的发电转变为较为稳定的电能供给,还可以降低电价差异造成的额外成本,有利于提高企业的经济效益。

  工业绿色微电网建设将“新能源+储能”化作实际应用,根据工业企业和工业园区终端用能需求和发电、用电峰谷时间协调能源的使用。上述专家认为,微电网的使用可以减轻风电、光伏等新能源波动性和周期性较强带来的影响。

  电网连通推进绿电交易发展

  中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎表示,电力配储一定程度上可以缓解电力消纳问题,但还要推动分布式光伏参与电力现货市场,提高用户主动采购绿电的意识,尽可能将不固定时间的负荷集中到光伏发电的主要时间段,提升需求侧的灵活性。

  工业绿色微电网整体供电量在满足用能需求之余,还能在关键时刻响应电网调度,通过调峰服务参与电力市场交易。在亦庄碳中和智慧园区,绿色微电网系统内风电和光伏总发电量约780万kWh,通过参加售电交易和京津冀辅助服务市场,市场化交易售电约55万kWh。通过代理售电、节能增效、需求响应等服务,亦庄碳中和智慧园区实现了综合度电成本从0.80元/kWh下降至0.57元/kWh,每年可节约电费355万元。

  作为提高能效、保障工业合理用能需求的重要途径和培育绿色增长新动能、锻造产业竞争新优势的重要方向,工业绿色微电网从多角度助力工业用能的绿色低碳高质量发展,为能源转型升级做出贡献,实现企业经济效益与环境效益的共同提高。

  “微电网是分布式能源灵活高效利用模式的重大创新,将作为大电网的重要支撑性环节,成为解决分布式能源并网问题的有效手段,也是新型电力系统一系列重大变革中的关键一环。”中国工程院院士、天津大学教授王成山说。(王绍绍  实习生陈蓦然对本文亦有贡献)

绿色发展编辑:李欢颜

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