如何實(shí)現(xiàn)能源利用最大化,讓能源被“吃干榨凈”?實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用,已經(jīng)成為一種解決方案。
10月24日,《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》發(fā)布,明確指出要推廣園區(qū)能源梯級(jí)利用等節(jié)能低碳技術(shù)。
為了讓寶貴的能源得到充分利用,浙江杭州供電公司正在不同領(lǐng)域探索推進(jìn)能源梯級(jí)利用的可行性方案。
“目前來看,能源消費(fèi)領(lǐng)域還不同程度上存在不夠精細(xì)的情況。以去年的數(shù)據(jù)為例,浙江省單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗0.41噸標(biāo)準(zhǔn)煤每萬元,是全球平均水平的1.1倍,仍有較大的提升空間。如果在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)‘吃干榨凈’,就可以用更少的能源做更多的事。所以我們推進(jìn)能源梯級(jí)利用,讓能源得到最大限度的利用。”杭州供電公司能源大數(shù)據(jù)中心楊翾博士說。
“循環(huán)梯”:回收蒸汽熱力
“供電公司服務(wù)真周到,不僅保障我們用電,還指導(dǎo)我們開展余熱回收?!?1月26日,在杭州市蕭山區(qū)瓜瀝黨山工業(yè)園區(qū)的杭州奔馬化纖紡絲有限公司的廠房內(nèi),4條紡織定型生產(chǎn)線正在運(yùn)轉(zhuǎn),奔馬化纖紡絲有限公司副總經(jīng)理趙成方按照杭州供電公司提出的“一企一策”用能建議,帶著技術(shù)人員在紡絲生產(chǎn)車間內(nèi)勘查蒸汽回收機(jī)組的安裝位置,為企業(yè)即將開展的余熱回收改造項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。
化纖紡織業(yè)是浙江省支柱產(chǎn)業(yè)之一,用能需求旺盛。為幫助企業(yè)用好余熱資源,引導(dǎo)工業(yè)園區(qū)參與節(jié)能減排,杭州供電公司組建了涵蓋營銷、調(diào)度、通信、繼電保護(hù)等專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),給企業(yè)提供方案設(shè)計(jì)、建設(shè)、并網(wǎng)等一攬子服務(wù)。
“原先廠里的蒸汽用完就直接排掉了,很浪費(fèi)?,F(xiàn)在奔馬化纖計(jì)劃為四條紡絲生產(chǎn)線各新增一臺(tái)蒸汽余熱回收機(jī)組。我們服務(wù)企業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng),助力廠里的用能系統(tǒng)實(shí)施余熱循環(huán)再利用改造,可以防止熱量流失。”杭州蕭山區(qū)供電公司員工馮軍說,在紡絲生產(chǎn)過程中將蒸汽凝結(jié)水余熱回收利用,一年可節(jié)約蒸汽近6000噸,相當(dāng)于減少二氧化碳排放2000噸。
在蕭山、錢塘等區(qū),化纖紡織產(chǎn)業(yè)園區(qū)十分密集。園區(qū)內(nèi)的企業(yè)實(shí)施余熱、余壓、工業(yè)副產(chǎn)品等回收和綜合利用潛力巨大。杭州目前有紡織印染類規(guī)模以上企業(yè)246家,每年綜合能耗量為160萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中熱力消耗約占綜合能耗的55%。如果在這些企業(yè)中實(shí)施余熱發(fā)電改造,以10%的蒸汽熱力回收率來測算,預(yù)計(jì)每年可降低綜合能耗5.5%,相當(dāng)于節(jié)約9萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
“動(dòng)力梯”:把退役電池變成“充電寶”
近年來,隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,動(dòng)力電池的退役量也快速增長,梯級(jí)利用退役電池可以提升動(dòng)力電池的全壽命價(jià)值,降低儲(chǔ)能系統(tǒng)成本。
在杭州市臨平區(qū)的5G通信基站儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)過程中,使用退役的動(dòng)力電池成為一種新的探索。不久前,在臨平區(qū)超山風(fēng)景區(qū)南門外,杭州市首座采用蓄電池梯級(jí)利用改造方式建設(shè)的5G基站投入運(yùn)行,這是由杭州供電公司員工聯(lián)合三大通信運(yùn)營商共同改造完成的。位于超山風(fēng)景區(qū)的白馬坑通信基站原有24塊鉛酸電池,儲(chǔ)能容量共20千瓦時(shí),如遇停電,備用電池僅可支撐基站1小時(shí)的用電量。杭州供電公司員工在白馬坑通信基站內(nèi)安裝了10塊總?cè)萘?00千瓦的國產(chǎn)新能源汽車退役電池。這些退役電池與基站原有后備電池共同為基站供電,可保障即使基站斷電24小時(shí),也不影響居民上網(wǎng)。
“5G基站的能耗是4G基站的3.5倍,改造后,就好比給基站增加了一塊‘充電寶’,可以在晚間給備用電池充電,在白天由備用電池為基站供能,預(yù)計(jì)基站改造后,每年可節(jié)約電費(fèi)3.6萬元?!敝袊苿?dòng)杭州分公司技術(shù)經(jīng)理王國東說,“電池梯級(jí)利用于基站儲(chǔ)能系統(tǒng)后,電費(fèi)更便宜了,而且基站備用電源時(shí)長增加了,基站的安全性、穩(wěn)定性提升了?!?/p>
“當(dāng)新能源汽車所使用的磷酸鋰鐵動(dòng)力電池容量衰減至80%以下時(shí),就要退役。而退役后的動(dòng)力電池仍然具有相當(dāng)?shù)娜萘?,還可以梯級(jí)利用。我們便聯(lián)合通信運(yùn)營商在基站內(nèi)安裝了10塊國產(chǎn)新能源汽車退役電池,可以滿足5G基站的用能需求?!焙贾萦嗪紖^(qū)供電公司員工葉萬成說,僅杭州市余杭區(qū)就有850多個(gè)基站,如實(shí)施蓄電池梯級(jí)利用,相當(dāng)于新增一個(gè)容量超過11萬千瓦時(shí)的電能資源池。
當(dāng)前,新能源汽車動(dòng)力蓄電池梯級(jí)利用正處于起步階段,市場前景廣闊。隨著這項(xiàng)技術(shù)日益成熟,成本逐漸下降,市場日趨規(guī)范,退役電池的梯級(jí)利用將發(fā)揮更加重要的作用。杭州市每年有9萬噸動(dòng)力電池退役,動(dòng)力電池的開發(fā)利用可成為巨大的資源。
“氫氣梯”:讓園區(qū)“零碳”運(yùn)轉(zhuǎn)
11月30日,在杭州市錢塘區(qū)臨江高科園的格力智慧園區(qū)內(nèi),氫電耦合示范工程正在建設(shè)當(dāng)中。按照計(jì)劃,氫電耦合示范工程將于今年年底前建成投運(yùn)。屆時(shí),這樣的生產(chǎn)場景即將成為現(xiàn)實(shí)——智能化生產(chǎn)線上機(jī)械臂揮舞,氫能接駁車接送員工上下班,氫能物流叉車搬運(yùn)原料和產(chǎn)品,整個(gè)園區(qū)“零碳”運(yùn)轉(zhuǎn)……
氫電耦合就是利用電網(wǎng)谷電制氫,將富余的谷電轉(zhuǎn)化為綠色氫能存儲(chǔ)起來,再在用電高峰時(shí)使用氫燃料電池發(fā)電,以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的削峰填谷。在不影響園區(qū)正常生產(chǎn)的同時(shí),氫電耦合技術(shù)能夠助力用電負(fù)荷大幅下降。
“錢塘區(qū)地域面積廣,太陽能和風(fēng)能資源豐富,我們和格力園區(qū)合作利用新技術(shù)消納這些能源,將直流電接到制氫用電系統(tǒng)里,制備出氫氣后轉(zhuǎn)化為氫能,在用電高峰時(shí)再通過氫燃料電池發(fā)電,供給園區(qū)使用?!焙贾莨╇姽净ヂ?lián)網(wǎng)辦公室主任樊立波說,利用日間高峰時(shí)段產(chǎn)生的光伏發(fā)電和夜間谷電進(jìn)行電解水制氫,每小時(shí)可制氫氣約200立方米。
格力智慧園區(qū)能效管理負(fù)責(zé)人錢博算了一筆經(jīng)濟(jì)賬——項(xiàng)目投產(chǎn)后,園區(qū)可利用光伏發(fā)電與電網(wǎng)谷電制備氫氣和氧氣,氫氣可供園區(qū)內(nèi)氫燃料大巴車和物流車使用,氧氣可供空調(diào)生產(chǎn)的焊接環(huán)節(jié)使用,系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的余熱可供高溫注塑使用,每年可為園區(qū)節(jié)約生產(chǎn)成本約256萬元。
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