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(wù)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)。《2021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(yù)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(yù)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(fù)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)模化開發(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(yù)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(yīng)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(yīng)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(wù)，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(yīng)或劣幣驅(qū)逐良幣效應(yīng)；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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