打造光伏之城、全球新能源領(lǐng)軍城市、新能源之都、綠色能源之城……長三角城市正在成為未來能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)策源地和企業(yè)聚集地。
長三角企業(yè)設(shè)計(jì)、建設(shè)的青海中控德令哈50兆瓦塔式熔鹽儲能光熱電站
在6月5日開幕的2024上海國際碳中和博覽會上,全國首個(gè)居民虛擬電廠2.0平臺亮相黃浦區(qū)展臺。截至2024年上半年,上海黃浦區(qū)虛擬電廠平臺已接入商業(yè)建筑155幢,覆蓋率超過50%,已被納入上海電力(9.640,-0.05,-0.52%)需求響應(yīng)常規(guī)調(diào)度資源,累計(jì)調(diào)度電力超2000幢次/50萬千瓦。
在合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院1號實(shí)驗(yàn)室里,科研人員正在研發(fā)氫氨燃燒技術(shù)。“我們在國際上率先實(shí)現(xiàn)最高摻氨比35%的燃煤發(fā)電機(jī)組清潔高效燃燒。”合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院副研究員林啟富說,“摻氨35%,意味著減少35%的燃煤使用。”
江蘇鹽城,用地下鹽穴壓縮空氣的方式吸納電網(wǎng)低谷時(shí)段的“棄電”,在用電高峰時(shí)段釋放壓縮空氣發(fā)電。作為世界首個(gè)大型非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲能項(xiàng)目,金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗(yàn)示范項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)零污染發(fā)電,還能利用運(yùn)行中產(chǎn)生的“副產(chǎn)品”供冷、供熱。
江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站
打造光伏之城、全球新能源領(lǐng)軍城市、新能源之都、綠色能源之城……長三角城市正在成為未來能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)策源地和企業(yè)聚集地。
追日儲能
5月的青海德令哈,陽光耀眼。“德令哈”是蒙古語音譯,意為“金色世界”。這里年日照在3000小時(shí)以上,年太陽總輻射量達(dá)到每平方米6618.3-7356.9兆焦。
蒼茫的戈壁灘,呈現(xiàn)出科幻電影中的宏大場景:一座200米高的巨型吸熱塔矗立在數(shù)平方公里的土地中間,27135面定日鏡圍繞著吸熱塔排成一個(gè)個(gè)同心圓,每隔三五秒微微轉(zhuǎn)動,通過精準(zhǔn)聚光的智能控制系統(tǒng)追蹤太陽的軌跡,將陽光反射到吸熱塔尖的吸熱器上,把太陽能(4.650,-0.01,-0.21%)收集起來。
在吸熱器中,熔鹽被迅速加熱至565攝氏度。高溫熔鹽儲存在大型熔鹽儲罐中,根據(jù)電網(wǎng)需要,高溫熔鹽與水換熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。這一發(fā)電系統(tǒng),每年能節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.6萬噸,減排二氧化碳?xì)怏w12.1萬噸。
“光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電成本低,但光伏和風(fēng)電不能直接調(diào)節(jié),仍要依靠煤電來調(diào)峰。因?yàn)殡娏┬璞仨殞?shí)時(shí)平衡。”浙江大學(xué)教授、浙江可勝技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“可勝技術(shù)”)董事長兼首席科學(xué)家、青海中控德令哈50兆瓦塔式熔鹽儲能光熱電站總設(shè)計(jì)師金建祥告訴《瞭望東方周刊》,“如果不能解決光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電儲能問題和電網(wǎng)友好性問題,就會給高比例風(fēng)光消納和電網(wǎng)安全埋下隱患。”
“此前有過案例,光伏裝機(jī)大國德國在日全食期間驟然失去了70%左右的光伏電力,日食一結(jié)束,大量光伏電力又瞬間涌入電網(wǎng)。一退一進(jìn),讓德國電網(wǎng)系統(tǒng)遭遇了巨大考驗(yàn)。”金建祥說。
有沒有一種辦法,既能有效利用陽光發(fā)電,又能大規(guī)模、長時(shí)間、低成本儲藏電能,同時(shí)還具有電網(wǎng)的友好性?光熱發(fā)電就是這樣一種太陽能發(fā)電新技術(shù)。
“光熱發(fā)電可完美應(yīng)對高比例新能源電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn),是高比例新能源電力系統(tǒng)的理想選擇。”可勝技術(shù)總裁兼總工程師徐能說。
光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈長,可消化玻璃、鋼鐵、水泥、熔融鹽等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的過剩產(chǎn)能,還可帶動新材料、智能控制等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計(jì)研究所所長李瓊慧表示,光熱發(fā)電規(guī)模化開發(fā)利用將成為我國新能源(3.660,0.03,0.83%)產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。
2010年,可勝技術(shù)在杭州成立。“此時(shí)國內(nèi)光熱研究剛起步,國際上一些塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電試驗(yàn)項(xiàng)目也剛開始運(yùn)行,沒有成熟技術(shù)可以借鑒。”金建祥說,“我們團(tuán)隊(duì)看好這一未來新能源賽道,依靠此前的技術(shù)積累,果斷踏進(jìn)了技術(shù)‘無人區(qū)’。”
定日鏡的精度和運(yùn)行穩(wěn)定性直接決定光熱電站的效率和收益。可勝技術(shù)自主研發(fā)的高精度智能定日鏡產(chǎn)品,可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于0.1°的跟蹤精度,從一公里以外將陽光精準(zhǔn)地反射到吸熱器的指定位置。
從200多面定日鏡“小試牛刀”起步,到德令哈10兆瓦塔式光熱電站,再到德令哈10兆瓦熔鹽儲能光熱電站的改造……可勝技術(shù)成功建成塔式光熱發(fā)電站,95%以上設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。
青海中控德令哈50MW光熱電站作為全球首個(gè)且唯一完全達(dá)到并超過年度設(shè)計(jì)發(fā)電量的塔式熔鹽儲能光熱電站,自投運(yùn)以來,運(yùn)行表現(xiàn)屢次打破國際同行紀(jì)錄。
“目前,我們已經(jīng)有了一支百余人的太陽能熱發(fā)電研發(fā)團(tuán)隊(duì)。自主研發(fā)的智能定日鏡、大規(guī)模集群聚光控制技術(shù)和高溫熔鹽儲換熱技術(shù)等都達(dá)到國際先進(jìn)水平,也得到了國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的高度評價(jià)。”金建祥說。
近年來,中國光熱產(chǎn)業(yè)在政策扶持和市場需求的雙重驅(qū)動下,呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。2023年3月,國家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》。通知提出,力爭“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦(3GW)左右。在業(yè)內(nèi)人士看來,這是光熱產(chǎn)業(yè)走向規(guī)模化的強(qiáng)烈信號。
“我們的順利發(fā)展,離不開長三角優(yōu)越的營商環(huán)境和充足的創(chuàng)新人才。”金建祥算了一筆賬,這些年來,各級政府部門的各類研發(fā)資金提供了大量支持。“政府支持不僅解了企業(yè)燃眉之急,更讓股東覺得國家認(rèn)可我們的研究方向,讓投資者信心更強(qiáng)。”
與可勝技術(shù)類似,一批長三角企業(yè)正在未來能源領(lǐng)域的技術(shù)“無人區(qū)”砥礪前行。奧展實(shí)業(yè)有限公司以“最高標(biāo)準(zhǔn)做出最小標(biāo)準(zhǔn)件”,為金塔中光太陽能10萬千瓦光熱+60萬千瓦光伏等項(xiàng)目供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件;常州龍騰光熱科技股份有限公司成功為烏拉特中旗100MW槽式光熱發(fā)電項(xiàng)目提供核心鏡場裝備……
“光熱發(fā)電,現(xiàn)階段面臨的挑戰(zhàn)是度電成本較高,盡管度電成本近幾年已經(jīng)明顯下降,但仍高于風(fēng)電、光伏。隨著電力系統(tǒng)市場化改革的不斷深入,光熱發(fā)電單機(jī)規(guī)模和行業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,我們預(yù)測在未來3到5年內(nèi)光熱發(fā)電就能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立盈利。”金建祥說。
“氫”風(fēng)陣陣
藍(lán)色的氫能大巴駛?cè)爰託湔荆ぷ魅藛T熟練地操作靜電釋放夾、氫氣測漏儀以及加氫機(jī),氫氣順管道輸入大巴儲氫罐。一次加氫只需10至15分鐘,即可保障車輛行駛約300公里。
2022年北京冬奧會期間,超過1000輛氫燃料電池汽車穿梭在北京、延慶、張家口全賽區(qū),引起海內(nèi)外關(guān)注。
2024年4月,浙江藍(lán)能為2024年巴黎奧運(yùn)會加氫站配套的氫能儲運(yùn)裝備——?dú)錃忾L管拖車順利啟程,將為賽事官方用車的氫燃料加注提供可靠保障。
隨著全球能源轉(zhuǎn)型步伐加快,氫能和新型儲能產(chǎn)業(yè)處于大有可為的戰(zhàn)略機(jī)遇期。迎著風(fēng)口而上,長三角地區(qū)加快部署氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)。在氫能“制、儲、運(yùn)、加、用”各環(huán)節(jié),長三角已經(jīng)形成相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。
據(jù)中銀研究發(fā)布的報(bào)告,在氫能產(chǎn)業(yè)方面,上海集聚了產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),江蘇燃料電堆、空壓機(jī)、加氫站成套設(shè)備等產(chǎn)品技術(shù)和市場優(yōu)勢突出,浙江在燃料電池方面優(yōu)勢突出,安徽實(shí)現(xiàn)了氫燃料電池客車、物流車的批量化生產(chǎn)。
魔方氫能源科技(江蘇)有限公司(以下簡稱“魔方氫能”)是國內(nèi)燃料電池生產(chǎn)線裝備領(lǐng)域的頭部公司。150輛亮相北京冬奧會的氫燃料電池大巴,搭載了魔方氫能內(nèi)阻檢測技術(shù)。
魔方氫能董事長華周發(fā)是中國最早的氫燃料電池轎車——“楚天一號”的核心研發(fā)者,曾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)多項(xiàng)國家863科技攻關(guān)項(xiàng)目。“公司的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)是國內(nèi)最早一批開展燃料電池研發(fā)的隊(duì)伍。2017年我們著手投入到氫能裝備研發(fā)制造,2019年批量出貨,目前已經(jīng)為國內(nèi)30多家氫能企業(yè)提供產(chǎn)品服務(wù)。”華周發(fā)告訴《瞭望東方周刊》。
“聽到氫能,很多人第一反應(yīng)是害怕氫氣爆炸,新產(chǎn)業(yè)(68.220,-0.56,-0.81%)的發(fā)展確實(shí)需要時(shí)間。”華周發(fā)說,“目前氫能正處于全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破、從研發(fā)轉(zhuǎn)入規(guī)模化商業(yè)化示范應(yīng)用的關(guān)鍵時(shí)期,研發(fā)工藝、設(shè)備裝備、數(shù)據(jù)量信息量都在積累。長三角有豐富的研發(fā)和人才資源,應(yīng)用場景豐富,在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)方面具有無可比擬的優(yōu)勢。我們的總部在無錫,無錫正在打造長三角現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)新高地,政府大力支持未來產(chǎn)業(yè),這里的營商環(huán)境、產(chǎn)業(yè)鏈情況在國內(nèi)數(shù)一數(shù)二。”
氫能產(chǎn)業(yè)是無錫“465”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群重點(diǎn)培育的未來產(chǎn)業(yè)。2023年,無錫出臺實(shí)施《無錫市氫能和儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計(jì)劃(2023-2025)》《無錫市促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》等政策文件。2024年無錫市政府工作報(bào)告明確提出,發(fā)展“前沿新興氫能”。
“新能源產(chǎn)業(yè)是綠色低碳發(fā)展大背景下的大賽道、長賽道,氫能和儲能產(chǎn)業(yè)是我市重點(diǎn)發(fā)展的未來產(chǎn)業(yè),更是新能源產(chǎn)業(yè)的核心賽道。”無錫市發(fā)展改革委能源處相關(guān)負(fù)責(zé)人說,“依托高端裝備和汽車零部件產(chǎn)業(yè)的深厚底蘊(yùn),我們的氫能和儲能產(chǎn)業(yè)部分領(lǐng)域已經(jīng)形成先發(fā)優(yōu)勢。”
2023年11月,江蘇省印發(fā)《關(guān)于加快培育發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見》(以下簡稱《意見》)。在氫能部分,《意見》提到,要圍繞推進(jìn)氫能“制儲運(yùn)加用”全鏈條發(fā)展,充分發(fā)揮江蘇沿海風(fēng)電資源集聚優(yōu)勢,著力突破海水制氫等可再生能源制氫關(guān)鍵技術(shù),推動氫燃料電池汽車、氫冶金等場景示范應(yīng)用。
“我們所服務(wù)的賽道上,跑著億華通(29.670,0.02,0.07%)、上海神力、中船712所等一眾國家隊(duì)員、主流選手,作為民企,我們主動參與到國產(chǎn)化和降成本進(jìn)程中去,做好‘淘金路上的遞水人’。”華周發(fā)說。
減碳成金
2024年5月1日,《碳排放權(quán)交易管理暫行條例》正式施行。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,條例實(shí)施,意味著全國碳市場將全面升級。
“超騰能源于2006年在杭州成立,進(jìn)入碳中和行業(yè)非常早。當(dāng)時(shí),‘碳中和’對社會來說還是一個(gè)新詞。”杭州超騰能源技術(shù)股份有限公司(以下簡稱“超騰能源”)董事長、總經(jīng)理王敏娜回憶說,“2006年參加央視創(chuàng)業(yè)比賽,我的參賽項(xiàng)目就是CDM(清潔發(fā)展機(jī)制),當(dāng)時(shí)幾乎沒人懂這個(gè)縮寫的意思,評委甚至問我‘這個(gè)市場是你憑空想出來的嗎’。”
“碳中和服務(wù)為企業(yè)提供一站式解決方案,推動其低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展,我認(rèn)為這是一片廣闊的藍(lán)海。”王敏娜說。
2020年9月,中國明確提出2030年“碳達(dá)峰”與2060年“碳中和”目標(biāo)。2021年,“碳達(dá)峰”“碳中和”首次寫入政府工作報(bào)告,全國碳市場啟動,“雙碳”工作全面展開。
乘著國家政策的東風(fēng),超騰能源快速發(fā)展,成功躋身長三角乃至全國碳中和服務(wù)第一梯隊(duì)。“我們在杭州市一間20多平方米的辦公室里,接待過近10家世界500強(qiáng)企業(yè)代表。我們幫助中國企業(yè)在聯(lián)合國成功注冊36個(gè)CDM(清潔發(fā)展機(jī)制)項(xiàng)目和31個(gè)CCER(中國核證自愿減排量)項(xiàng)目,為客戶達(dá)成碳交易累計(jì)金額達(dá)數(shù)千萬元。”王敏娜說。
2023年,全國溫室氣體自愿減排交易市場(全國CCER市場)啟動工作提速。2023年10月,生態(tài)環(huán)境部、市場監(jiān)管總局發(fā)布《溫室氣體自愿減排交易管理辦法(試行)》。這一年,正在復(fù)旦大學(xué)EMBA就讀的王敏娜帶領(lǐng)超騰能源迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
“得益于十多年的積累,作為行業(yè)龍頭企業(yè),我們已經(jīng)完成了18個(gè)省份近2000家企業(yè)核查,50多個(gè)省、市、縣溫室氣體清單編制,100余項(xiàng)地市低碳技術(shù)支撐,成為國內(nèi)服務(wù)對象多、專業(yè)能力強(qiáng)、政府認(rèn)可高的碳中和全域服務(wù)商之一。”王敏娜說。
2023年第19屆杭州亞運(yùn)會以“綠色”為辦賽理念。“針對亞運(yùn)會的籌備和辦賽過程,我們請來專業(yè)核算單位,根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)體系,對賽事碳排放量進(jìn)行了核算,以此預(yù)估出抵消使用的減排量。”杭州亞組委相關(guān)人士說。
碳抵消,就是用購買“碳信用額度”來抵消生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的溫室氣體。“對辦賽過程中一些不能減少的碳排放,可以通過單位和個(gè)人捐贈碳配額、碳信用、碳普惠等方式進(jìn)行碳抵消,最終實(shí)現(xiàn)碳中和。不少企業(yè)捐贈的碳抵消減排量就是由超騰能源購置的。”王敏娜說。
“比如,浙江虎哥環(huán)境有限公司捐贈給杭州亞運(yùn)會的碳抵消減排量,是由我們?yōu)槠溟_發(fā)的國內(nèi)生活垃圾回收領(lǐng)域帶來的。”王敏娜介紹說,具體做法是:浙江虎哥環(huán)境有限公司有償回收居民家中的可回收物,將回收物換算成碳減排量,經(jīng)第三方核證,到浙江省環(huán)保平臺備案,然后與亞組委簽署捐贈協(xié)議,捐贈相應(yīng)的碳減排量。通過申報(bào)浙江省碳普惠減排量,企業(yè)獲得政府給予的實(shí)惠,實(shí)現(xiàn)了綠色財(cái)富轉(zhuǎn)化。
2024年5月,杭州印發(fā)《國家碳達(dá)峰試點(diǎn)(杭州)實(shí)施方案》。方案提出,到2030年,全面建成全國碳達(dá)峰數(shù)智治理標(biāo)桿區(qū)、科技引領(lǐng)樣板區(qū)和制度創(chuàng)新示范區(qū),探索形成產(chǎn)業(yè)輕量型城市碳達(dá)峰實(shí)現(xiàn)路徑。
前不久,超騰能源入選杭州市“準(zhǔn)獨(dú)角獸企業(yè)”和“專精特新企業(yè)”。杭州相關(guān)部門給予該公司高度評價(jià):扎根杭州、立足浙江、服務(wù)全國、鏈接世界,持續(xù)深耕多領(lǐng)域、多行業(yè)、多主體節(jié)能減排降碳主業(yè),不斷強(qiáng)化人工智能等新一代信息技術(shù)在碳管理工作中的應(yīng)用,助力實(shí)現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo)和全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。