能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，近年來(lái)，我國(guó)用能結(jié)構(gòu)更加綠色，能源清潔高效利用取得新成效，綠色能源技術(shù)實(shí)現(xiàn)新突破。國(guó)家能源局最新數(shù)據(jù)顯示，自2020年以來(lái)，我國(guó)風(fēng)電光伏連續(xù)4年新增裝機(jī)超過(guò)1億千瓦，在當(dāng)年全國(guó)新增電力總裝機(jī)中的占比均超過(guò)50%，新能源已成為我國(guó)新增電力裝機(jī)的主體。截至2024年8月底，全國(guó)可再生能源綠色電力證書累計(jì)核發(fā)18.41億個(gè)。今年上半年，風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)電量合計(jì)超過(guò)9000億千瓦時(shí)，新能源在能源電力保供中的作用不斷凸顯。
位于江蘇省連云港市的我國(guó)首個(gè)工業(yè)用途核能供汽項(xiàng)目——“和氣一號(hào)”項(xiàng)目。圖片來(lái)源：視覺中國(guó)
事實(shí)上，近十年以來(lái)，中國(guó)累計(jì)淘汰的煤電落后產(chǎn)能已超過(guò)1億千瓦，新能源裝機(jī)規(guī)模連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一。中國(guó)能源的綠色低碳轉(zhuǎn)型，正飛速向前邁進(jìn)，為經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的“綠活力”。
創(chuàng)新成果持續(xù)轉(zhuǎn)化
我國(guó)綠色能源技術(shù)水平走向國(guó)際前列
廣東陽(yáng)江海上風(fēng)電場(chǎng)，全球單體容量最大的漂浮式風(fēng)電平臺(tái)“明陽(yáng)天成號(hào)”矗立在一片深藍(lán)之中，兩座塔筒呈“V”字形排列，巨大的葉片緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，將海風(fēng)轉(zhuǎn)換為綠色清潔的電能。作為新能源大國(guó)重器，“明陽(yáng)天成號(hào)”是眾多創(chuàng)新技術(shù)的結(jié)合。在研制和建造過(guò)程中，“明陽(yáng)天成號(hào)”攻克了多項(xiàng)卡脖子技術(shù)，申請(qǐng)專利600余項(xiàng)，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白，其中包括許多國(guó)際首創(chuàng)的技術(shù)成果，這些創(chuàng)新涵蓋了新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工法等方面，為中國(guó)能源的綠色轉(zhuǎn)型注入新的能量。
技術(shù)創(chuàng)新，是支撐我國(guó)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要力量，也是我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。2023年，我國(guó)首次問鼎風(fēng)力發(fā)電機(jī)專利競(jìng)爭(zhēng)力排行榜榜首，這一成就再一次證明中國(guó)風(fēng)電創(chuàng)新發(fā)展的步伐正在不斷加快，技術(shù)水平走向國(guó)際前列。
不僅是風(fēng)電，我國(guó)其他綠色能源領(lǐng)域的創(chuàng)新成果也不斷涌現(xiàn)。在湖北省應(yīng)城市，300兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站示范工程創(chuàng)造了單機(jī)功率、儲(chǔ)能規(guī)模、轉(zhuǎn)換效率3項(xiàng)世界紀(jì)錄，以及數(shù)十項(xiàng)國(guó)際首創(chuàng)、全球首次的突破。在金沙江河道上，世界第二大水電站白鶴灘水電站在建設(shè)過(guò)程中創(chuàng)下6項(xiàng)世界第一，共攻克了16項(xiàng)世界級(jí)核心科技難關(guān)，形成127項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破，代表當(dāng)今世界水電技術(shù)的最高水平。我國(guó)光伏發(fā)電高效晶體硅電池、鈣鈦礦電池等技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換效率屢次刷新世界紀(jì)錄。全球首座第四代核電站——山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站商業(yè)示范工程去年圓滿完成168小時(shí)連續(xù)運(yùn)行考驗(yàn)，標(biāo)志著中國(guó)在第四代核電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平……從海上到陸地，從風(fēng)電到水電、光伏、新型儲(chǔ)能等，我國(guó)綠色能源創(chuàng)新成果已得到廣泛應(yīng)用，綠色能源技術(shù)不斷提升。
在擁抱科技、逐“綠”求新的路上，數(shù)字化、人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展也為我國(guó)能源的綠色轉(zhuǎn)型帶來(lái)更多技術(shù)支持。在我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)綠氫煉化項(xiàng)目——新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目的生產(chǎn)過(guò)程中，得益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分利用，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化管理。
新疆庫(kù)車的綠氫制備是通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電，再通過(guò)電解水來(lái)制取氫氣。由于光伏電站受光照影響，每個(gè)時(shí)段的發(fā)電不一樣，具有波動(dòng)性，為了提高制氫對(duì)這種波動(dòng)性的適應(yīng)，新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造出智能控制系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)算法分析，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電、電控設(shè)備與制氫設(shè)備同步響應(yīng)匹配，突破性解決了新能源波動(dòng)電力場(chǎng)景下源網(wǎng)荷儲(chǔ)用一體化智能控制穩(wěn)定供氫難題。不僅如此，智能管理控制系統(tǒng)還極大提升了整個(gè)項(xiàng)目的效率，就廠區(qū)巡檢這樣一個(gè)普通的工作流程就能節(jié)省80%以上的人力。
國(guó)際能源署發(fā)布的《2023年可再生能源》年度市場(chǎng)報(bào)告顯示，中國(guó)不僅在國(guó)內(nèi)大規(guī)模發(fā)展可再生能源，還向其他國(guó)家提供相關(guān)服務(wù)和支持，顯著提升了清潔能源技術(shù)的可及性，降低了全球使用綠色技術(shù)的成本。
更多“低碳村莊”涌現(xiàn)
新能源產(chǎn)業(yè)美了山鄉(xiāng)富了群眾
青海省黃南藏族自治州尖扎縣德吉村坐落于黃河之畔，國(guó)慶期間，村里的陽(yáng)群農(nóng)家樂迎來(lái)了不少游客。為了接待游客，陽(yáng)群農(nóng)家樂的后廚格外忙碌，電灶爐、蒸飯柜、電飯煲等眾多廚用電器每天火力全開，讓羊排飯等一道道當(dāng)?shù)靥厣朗潮粶?zhǔn)時(shí)擺上餐桌。
為這些電器提供穩(wěn)定電力支撐的，是村里家家戶戶屋頂上都安裝的分布式屋頂光伏。屋頂上，一片片藍(lán)色的光伏發(fā)電板沐浴著陽(yáng)光，將青海豐富的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為綠色低碳的電能。村民角巴吉近年來(lái)給家里添置了冰箱、洗衣機(jī)等不少電器。“有了屋頂光伏，我們不僅用電不愁，還能賺錢。”角巴吉高興地說(shuō)。如今，村里的光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)并入電網(wǎng)，平日里都是實(shí)行村民自發(fā)自用、余電上網(wǎng)。如果按照每天10小時(shí)日照時(shí)長(zhǎng)、0.3247元收購(gòu)發(fā)電價(jià)格來(lái)算，預(yù)計(jì)每戶一年能通過(guò)屋頂光伏獲取2970元的收入。不僅如此，用上了綠電，村里的二氧化碳排放量也少了，可謂一舉多得。
近年來(lái)，隨著國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型，廣大鄉(xiāng)村地區(qū)也逐步由“用上電”向“用上更綠色的電”發(fā)展，新能源成為推動(dòng)鄉(xiāng)村振興的新產(chǎn)業(yè)。今年8月發(fā)布的《中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型》白皮書顯示，目前我國(guó)農(nóng)村地區(qū)戶用光伏規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦，涉及農(nóng)戶超過(guò)550萬(wàn)戶，每年可為農(nóng)戶增收110億元，增加就業(yè)崗位約200萬(wàn)個(gè)。
在浙江省永康市花街鎮(zhèn)楓源村，一套“光伏—儲(chǔ)能—換電”融合的農(nóng)村換電智能微網(wǎng)系統(tǒng)正在高效運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)樓頂光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換，村民可自助前往村內(nèi)的儲(chǔ)能換電柜為電動(dòng)車更換電池。
作為永康市的首個(gè)鄉(xiāng)村綠色能源創(chuàng)新利用示范項(xiàng)目，楓源村綠色能源創(chuàng)新利用示范項(xiàng)目以換電形式嫁接消納場(chǎng)景，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活提供低碳綠電。“我們通過(guò)向村集體租賃的形式，在楓源村黨群服務(wù)中心屋頂安裝容量23.6千瓦的光伏發(fā)電系統(tǒng)用于能源支撐，同時(shí)在村內(nèi)投放了3個(gè)儲(chǔ)能換電柜，能滿足33輛電動(dòng)自行車同時(shí)換電的需求。”永康市產(chǎn)投集團(tuán)副總、新能源公司經(jīng)理樓勛臣介紹，光伏系統(tǒng)年發(fā)電量可達(dá)2.36萬(wàn)度，產(chǎn)生的電量主要通過(guò)儲(chǔ)能柜為電動(dòng)車提供換電服務(wù)，多余的電量銷售給電網(wǎng)公司。
為什么選擇兩輪電動(dòng)車進(jìn)行換電試水?樓勛臣表示，當(dāng)下鄉(xiāng)村綠色能源的應(yīng)用場(chǎng)景主要分為交通工具、農(nóng)用機(jī)械和移動(dòng)冷庫(kù)三大類，目前永康市農(nóng)村兩輪電動(dòng)車的使用較為普及，推行兩輪電動(dòng)車換電能夠讓群眾最直接地感受到低碳發(fā)電的成果。“以前自己在家充電，每個(gè)月電費(fèi)大概要花50多元，現(xiàn)在月租電動(dòng)車電池只要15元，還能無(wú)限次換電，真的省了不少錢!”楓源村村民告訴記者，采用換電模式無(wú)需整夜充電，只需要花幾分鐘就能換上滿格的電池，安全又便捷。截至目前，楓源村綠色能源創(chuàng)新利用示范項(xiàng)目已累計(jì)換電912次。樓勛臣說(shuō)，下一步，永康市還計(jì)劃推出不同車型的換電服務(wù)，助力鄉(xiāng)村生產(chǎn)生活實(shí)現(xiàn)更高比例的清潔化能源替代。
不久前，國(guó)家發(fā)展改革委等多部門聯(lián)合發(fā)起了“千鄉(xiāng)萬(wàn)村馭風(fēng)行動(dòng)”與“千家萬(wàn)戶沐光行動(dòng)”，旨在充分利用我國(guó)農(nóng)村地區(qū)豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能資源，推動(dòng)分散式風(fēng)電和分布式光伏發(fā)電的發(fā)展，開辟新能源發(fā)展的新增長(zhǎng)極。根據(jù)相關(guān)部署，“十四五”期間，我國(guó)將推動(dòng)100個(gè)左右的縣10000個(gè)左右的行政村鄉(xiāng)村風(fēng)電開發(fā)，并建成1000個(gè)左右光伏示范村，未來(lái)，將會(huì)有更多“低碳村莊”涌現(xiàn)。
全年等效減排二氧化碳約1.13萬(wàn)噸
綠色微電網(wǎng)推動(dòng)工業(yè)用能轉(zhuǎn)型
從空中俯瞰位于福建省廈門火炬高新區(qū)的廈門ABB工業(yè)中心，連片的太陽(yáng)能光伏板在屋頂整齊排列，熠熠生輝。整個(gè)園區(qū)共布設(shè)10兆瓦屋頂光伏和2.3兆瓦車棚光伏，不僅可以自發(fā)自用，余電還能上網(wǎng)。據(jù)ABB相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，12.3兆瓦光伏電站年均發(fā)電量可替代園區(qū)約50%的電力供應(yīng)，推動(dòng)碳排放強(qiáng)度下降45%以上，促進(jìn)企業(yè)用能的綠色轉(zhuǎn)型。
光伏發(fā)電項(xiàng)目是廈門ABB工業(yè)中心綠色微電網(wǎng)的重要組成部分。所謂綠色微電網(wǎng)，就是以低碳電源為主要電力供應(yīng)來(lái)源的微電網(wǎng)，是一種將發(fā)電、配電、用電設(shè)備全部包含在內(nèi)的小型電力系統(tǒng)，既可以促進(jìn)新能源消納，還能保證供電可靠性。2020年底，在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，ABB團(tuán)隊(duì)與廈門火炬新源電力科技有限公司展開合作，由火炬新源公司在廈門ABB工業(yè)中心建設(shè)運(yùn)營(yíng)綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目。
在綠色微電網(wǎng)中，儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)揮著儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)的重要作用。為提高新能源就地消納率和能源系統(tǒng)的靈活性，廈門ABB工業(yè)中心綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目配置了儲(chǔ)能系統(tǒng)和交直流充電樁系統(tǒng)。其中，直流微電網(wǎng)系統(tǒng)集光、儲(chǔ)、充、配電、升壓、并網(wǎng)等全要素為一體，實(shí)現(xiàn)清潔電能從發(fā)出、儲(chǔ)電到充放電的內(nèi)部循環(huán)，滿足生產(chǎn)辦公綠電的自產(chǎn)自用。不僅如此，當(dāng)外網(wǎng)停電時(shí)，系統(tǒng)還能自動(dòng)切換離網(wǎng)運(yùn)行模式，由儲(chǔ)能系統(tǒng)保障750V直流母線重要負(fù)荷供電，通過(guò)“海綿”式充放電支撐電力負(fù)荷。
要促進(jìn)“光、儲(chǔ)、充”等分布式資源之間的靈活互動(dòng)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，能效管理是前提。廈門ABB工業(yè)中心綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目搭建智慧能源管理平臺(tái)，統(tǒng)一接入、管理和調(diào)節(jié)光儲(chǔ)充、暖通空調(diào)、氣象預(yù)報(bào)、生產(chǎn)管理等各類終端，在實(shí)現(xiàn)對(duì)“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”柔性精準(zhǔn)調(diào)控的同時(shí)，通過(guò)冗余和校驗(yàn)機(jī)制保證柔性調(diào)控的剛性執(zhí)行。該平臺(tái)還創(chuàng)新應(yīng)用AI預(yù)測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電量情況的短、中、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)及對(duì)負(fù)荷功率的預(yù)測(cè)，精準(zhǔn)度高達(dá)90%以上。“根據(jù)平臺(tái)預(yù)測(cè)，如果未來(lái)一小時(shí)的光伏發(fā)電量大于用電量，就把電能儲(chǔ)存起來(lái);反之則壓降用電負(fù)荷，并讓儲(chǔ)能放電。”火炬新源公司相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)，通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷控制的優(yōu)化調(diào)度，可提高綠電使用占比，達(dá)到能耗最低、成本最優(yōu)的效果。
除了園區(qū)自身用電，針對(duì)廈門市局部電力供需緊張問題，廈門ABB工業(yè)中心“綠色微電網(wǎng)”項(xiàng)目還接入了廈門市虛擬電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。當(dāng)電網(wǎng)指令下達(dá)時(shí)，智慧能源管理平臺(tái)可做出分鐘級(jí)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高達(dá)20%負(fù)載的需求側(cè)響應(yīng)，支撐電力供需平衡。
數(shù)據(jù)顯示，2023年，廈門ABB工業(yè)中心綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目全年發(fā)電量約1141萬(wàn)千瓦時(shí)，等效減排二氧化碳約1.13萬(wàn)噸。2024年，該項(xiàng)目入選國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型》白皮書中能源新業(yè)態(tài)新模式示范案例。
以廈門ABB工業(yè)中心綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目為示范，廈門火炬高新區(qū)鼓勵(lì)重點(diǎn)企業(yè)開展智能微網(wǎng)綜合能源設(shè)計(jì)方案分析，逐步推動(dòng)企業(yè)用能綠色轉(zhuǎn)型。“為提升新能源開發(fā)運(yùn)維能力，我們還集聚了一批百億級(jí)項(xiàng)目，形成以動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池為發(fā)展主體，上游材料和核心零組件、下游車聯(lián)網(wǎng)和充換電等為配套的新能源產(chǎn)業(yè)集群，推動(dòng)園區(qū)步入綠色低碳發(fā)展快車道。”廈門火炬高新區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 王雅婧 通訊員 湯尤泓
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