園區(qū)內(nèi)，面積廣闊的屋頂光伏沐浴在陽(yáng)光中，高大的風(fēng)電設(shè)備在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，不同種類的綠色新能源在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)利用；廠房間，集成儲(chǔ)能電站和智慧管理系統(tǒng)協(xié)同配合，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電源輸出，以高效節(jié)能為目標(biāo)將能源輸送到每一臺(tái)設(shè)備……

如今，工業(yè)綠色微電網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用正被逐漸推廣到全國(guó)各個(gè)角落，其建設(shè)對(duì)于低碳減排、提高能效、保障工業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)合理用能需求都有著良好的助推作用。

近日，工業(yè)和信息化部發(fā)布了2023年度工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景與案例名單，包含鋼鐵、有色、石化、化工、建材、機(jī)械、輕工、紡織、電子以及數(shù)據(jù)中心、5G基站等多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)綠色微電網(wǎng)項(xiàng)目。

多能結(jié)合實(shí)現(xiàn)就地消納

工業(yè)綠色微電網(wǎng)是工業(yè)廠區(qū)或園區(qū)內(nèi)主要電力供應(yīng)來(lái)源為低碳電源的微電網(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)，既可以連接到大電網(wǎng)，又可以獨(dú)立運(yùn)行。

近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電、光伏等新能源快速發(fā)展。有專家認(rèn)為，新能源發(fā)電給現(xiàn)有電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了一定挑戰(zhàn)。部分地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施水平不能滿足新能源發(fā)電需求，新能源發(fā)電廠與電網(wǎng)之間存在難以并網(wǎng)的障礙，許多風(fēng)電、光伏發(fā)電場(chǎng)建成后不能實(shí)現(xiàn)全部電量入網(wǎng)，發(fā)電難以消納，浪費(fèi)嚴(yán)重，促消納已經(jīng)成為目前分布式光伏發(fā)展的主線。

專家表示，工信部節(jié)能與綜合利用司正在積極推進(jìn)工業(yè)綠色微電網(wǎng)的建設(shè)，對(duì)解決當(dāng)前我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域可再生能源消納比例較低、工業(yè)終端用能系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足、各類電源統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不夠等問(wèn)題，發(fā)揮其在提高工業(yè)用能效率和保障工業(yè)用能安全等方面具有重要作用。

在工業(yè)園區(qū)綠色微電網(wǎng)系統(tǒng)中，小型的風(fēng)機(jī)、光伏、儲(chǔ)能、燃?xì)廨啓C(jī)等電源設(shè)備可以直接將電力供給用電設(shè)備，使電能就近消納，省去了在電網(wǎng)中傳輸?shù)膿p耗，提高了能源的使用效率。

工信部發(fā)布的2023年度工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景與案例名單顯示，作為風(fēng)電設(shè)備研發(fā)、制造基地的北京亦莊碳中和智慧園區(qū)，其綠色微電網(wǎng)通過(guò)風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，光伏、風(fēng)電就地消納電量約725萬(wàn)kWh，可再生能源就地消納比例達(dá)93%；在內(nèi)蒙古鄂爾多斯，蒙蘇經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)零碳產(chǎn)業(yè)園綠色微電網(wǎng)通過(guò)智慧能源管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電和光電100%就地消納。

建設(shè)51.6MW分布式光伏，發(fā)電量全部自發(fā)自用，陽(yáng)宗海鋁產(chǎn)業(yè)園微電網(wǎng)按照云南省燃煤標(biāo)桿電價(jià)測(cè)算，每年可節(jié)約用電成本2080萬(wàn)元，減少化石能源消費(fèi)7616噸標(biāo)煤，減少二氧化碳排放35347噸。新能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益在工業(yè)綠色微電網(wǎng)中得以充分體現(xiàn)。

“新能源+儲(chǔ)能”協(xié)調(diào)峰谷供電

2021年10月，《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》明確提出“積極發(fā)展‘新能源+儲(chǔ)能’、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)，支持分布式新能源合理配置儲(chǔ)能系統(tǒng)”。2022年6月，工信部會(huì)同有關(guān)部門發(fā)布《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》，明確提出了支持具備條件的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng)，積極推進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。在工業(yè)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。

2023年度工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景與案例名單還顯示，河南豫光金鉛股份有限公司是我國(guó)大型鉛冶煉企業(yè)，白銀、再生鉛生產(chǎn)基地，其微電網(wǎng)內(nèi)建設(shè)有7.5MWh大型儲(chǔ)能電站。通過(guò)對(duì)充放電時(shí)段的智能化控制，實(shí)現(xiàn)峰谷負(fù)荷自主、自由調(diào)控，減少電網(wǎng)公司負(fù)荷調(diào)控對(duì)公司生產(chǎn)的影響，電力負(fù)荷調(diào)節(jié)能力可以達(dá)到22%。

在工業(yè)綠色微電網(wǎng)內(nèi)，發(fā)電設(shè)備可以便捷地將電力運(yùn)輸至附近的儲(chǔ)能設(shè)備。業(yè)內(nèi)專家表示，通過(guò)儲(chǔ)能設(shè)備與發(fā)電設(shè)備的智能配套使用，利用發(fā)電高峰時(shí)段、電網(wǎng)用電低谷時(shí)段進(jìn)行充電，在電網(wǎng)高峰時(shí)段放電，不僅可以將不穩(wěn)定的發(fā)電轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為穩(wěn)定的電能供給，還可以降低電價(jià)差異造成的額外成本，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)將“新能源+儲(chǔ)能”化作實(shí)際應(yīng)用，根據(jù)工業(yè)企業(yè)和工業(yè)園區(qū)終端用能需求和發(fā)電、用電峰谷時(shí)間協(xié)調(diào)能源的使用。上述專家認(rèn)為，微電網(wǎng)的使用可以減輕風(fēng)電、光伏等新能源波動(dòng)性和周期性較強(qiáng)帶來(lái)的影響。

電網(wǎng)連通推進(jìn)綠電交易發(fā)展

中國(guó)新能源電力投融資聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)彭澎表示，電力配儲(chǔ)一定程度上可以緩解電力消納問(wèn)題，但還要推動(dòng)分布式光伏參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，提高用戶主動(dòng)采購(gòu)綠電的意識(shí)，盡可能將不固定時(shí)間的負(fù)荷集中到光伏發(fā)電的主要時(shí)間段，提升需求側(cè)的靈活性。

工業(yè)綠色微電網(wǎng)整體供電量在滿足用能需求之余，還能在關(guān)鍵時(shí)刻響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度，通過(guò)調(diào)峰服務(wù)參與電力市場(chǎng)交易。在亦莊碳中和智慧園區(qū)，綠色微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)電和光伏總發(fā)電量約780萬(wàn)kWh，通過(guò)參加售電交易和京津冀輔助服務(wù)市場(chǎng)，市場(chǎng)化交易售電約55萬(wàn)kWh。通過(guò)代理售電、節(jié)能增效、需求響應(yīng)等服務(wù)，亦莊碳中和智慧園區(qū)實(shí)現(xiàn)了綜合度電成本從0.80元/kWh下降至0.57元/kWh，每年可節(jié)約電費(fèi)355萬(wàn)元。

作為提高能效、保障工業(yè)合理用能需求的重要途徑和培育綠色增長(zhǎng)新動(dòng)能、鍛造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的重要方向，工業(yè)綠色微電網(wǎng)從多角度助力工業(yè)用能的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，為能源轉(zhuǎn)型升級(jí)做出貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的共同提高。

“微電網(wǎng)是分布式能源靈活高效利用模式的重大創(chuàng)新，將作為大電網(wǎng)的重要支撐性環(huán)節(jié)，成為解決分布式能源并網(wǎng)問(wèn)題的有效手段，也是新型電力系統(tǒng)一系列重大變革中的關(guān)鍵一環(huán)。”中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授王成山說(shuō)。（實(shí)習(xí)生陳驀然對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)）