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國家電網的“雙碳”行動

發布日期: 2021-05-08

 

電力行業是實現碳達峰、碳中和目標的主戰場。記者走進浙皖川三省,循著電的“足跡”進行了調查采訪。

  4月的浙江湖州,春意正濃,長湖申航道兩岸繁花似錦。

  這條開鑿于西晉的古航道,歷經1700多年滄桑后依舊繁忙,年貨運量超億噸。“如果長湖申堵航,上海的建筑材料就會漲價!”57歲的船民陸寶權已在這條航道上忙碌了20年。

  船一靠岸,老陸熟練地用手機掃碼、拉線,“浙湖州貨2719”號便連接岸上充電樁,通了電。“跑了20年船,如今終于能在船上睡安穩覺了!”陸寶權說,狹窄的船艙一到夏天常常悶熱難熬,有了岸電后,夜里開著空調睡覺,沒了過去柴油發電機的轟鳴噪音和嗆人油煙,讓他感到格外幸福。“柴油發電一天要燒100多塊錢,現在只要十幾塊!”

  讓老陸津津樂道的岸電是電力系統電能替代的重要項目,而電能替代是實現碳達峰、碳中和目標的重要手段。在湖州,這種岸電樁已設置381套,每年可減少燃油消耗136噸,減排二氧化碳428噸。

  據統計,能源燃燒占我國全部二氧化碳排放的88%左右,而電力行業排放又占能源行業排放的41%。因此,要實現碳達峰、碳中和目標,電力是主戰場。

  “作為電力行業的龍頭企業,國家電網公司力爭當好主力、打好先鋒。今年3月,國家電網公司發布了碳達峰、碳中和行動方案,構建以新能源為主體的新型電力系統,努力當好能源清潔低碳轉型的引領者、推動者、先行者。”國家電網有限公司董事長、黨組書記辛保安如是說。

  國家電網如何在能源生產清潔化、能源消費電氣化、能源利用高效化等諸多方面發力,助力實現“雙碳”目標?記者近日走進浙江、安徽、四川三省,一路循著電的“足跡”,從西部到東部、從送端到受端進行了調查采訪。

輸電——西部重在建設輸電工程,把清潔電能送到全國各地

  3月中旬的巴蜀大地生機盎然,從西昌一路向東,記者來到120公里外的四川涼山彝族自治州布拖縣。在占地面積約87個足球場大的布拖換流站建設現場,吊車林立,挖機穿梭。作為白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流輸電工程的核心工程,布拖換流站是目前全球在建規模最大的換流站工程。

國家電網的“雙碳”行動

國網四川電力送變電公司員工在±800千伏雅湖線進行線路驗收。

  國網四川電力副總經理王永平告訴記者,白鶴灘水電站是目前全世界在建規模最大、單機容量最大的水電站,首批機組計劃于今年7月投產發電。“建設者們正在決戰最后100天,以確保白鶴灘首批發出的清潔零碳電力及時輸送到負荷區。”

  長期以來,我國電力行業在一定程度上存在“重源輕網”的傾向,加上風光水等零碳能源發展迅猛,有電送不出去而造成的棄風、棄光、棄水現象時有發生。雖然近年來新能源的送出和消納大有好轉,但是在實現碳達峰、碳中和目標的大背景下,我國必然迎來風光水等零碳能源的新一輪發展,一旦電源建設提速,電網瓶頸會不會再現?

  以四川為例,“十四五”期間,預計四川開工的水電裝機規模達3200萬千瓦,加上目前已開發的8000萬千瓦水電,全省水電總裝機量將突破1.1億千瓦。目前四川全省最大用電負荷約5000萬千瓦,如果沒有足夠的外送通道,花巨資建設的水電站就可能出現“建成就棄水”的被動局面。

  目前,四川共有“四直八交”12條電力外送通道,跨省輸電能力約3000萬千瓦,可見未來缺口至少還有3000萬千瓦。因此,除了白鶴灘—江蘇特高壓工程和今年6月將投產的雅中—江西特高壓工程,四川還規劃了白鶴灘—浙江特高壓直流、金沙江上游—湖北特高壓直流等輸電工程,工程總投資將超1000億元。

  “這些工程投產后,四川水電外送規模將再翻一番,每年可增加外送電量約1500億千瓦時。到那時,四川水電將使我國中東部地區減少標煤消耗約6400萬噸、減少二氧化碳排放約1.6億噸。”王永平說。

  據國家電網特高壓部技術處處長張進介紹,“十四五”時期,國家電網的特高壓建設以輸送清潔能源為主,將規劃建設7回特高壓直流,新增輸電能力5600萬千瓦,“到2025年,公司經營區跨省跨區輸電能力將達到3億千瓦,輸送零碳能源占比將達到50%,可減少二氧化碳排放13.4億噸。”

開發——東部克服資源稟賦“先天不足”,因地制宜發展零碳能源

  “今天又破紀錄了!”3月22日中午,記者在安徽績溪縣抽水蓄能電站采訪時,國網安徽電力高級工程師李端超興奮地展示起他手機上的即時數據:安徽集中式光伏發電出力突破770萬千瓦,創出歷史新高!就在同一天,與安徽相鄰的浙江也傳來好消息:浙江全社會光伏發電出力突破1000萬千瓦,全省超1/7的電由光伏提供。

國家電網的“雙碳”行動

國網浙江衢州供電公司服務漁光互補光伏電站建設。

  如果說西部的零碳能源建設具有規模化發展的優勢,那么土地等資源稟賦“先天不足”的江南水鄉,如何也讓光伏當了主力?國網浙江電力發展部主任邵學儉說,關鍵是因地制宜,“成片大規模建設條件不夠,我們就深挖分布式的潛力。”

  在溫州市樂清林科新能源有限公司的廠房屋頂上,一塊塊藍色的光伏板整齊排列,“每年發出240萬千瓦時電,不僅能滿足企業自用,還有約48萬千瓦時多余電量賣給電網,每年總效益有220萬元左右。”公司總經理林偉義說。

  “自發自用、余電上網”讓分布式光伏用戶有了積極性。不僅如此,隨著碳排放權交易的加快推進,全社會開發新能源的熱情更是節節高。4月2日,林偉義簽下一份分布式光伏碳資產聚合合作協議,這也是浙江省電力系統首次進行碳資產聚合的嘗試,“我們之前主要通過售賣電量獲取收益。以后,光伏上網的電量還可以折算成減排量,當地供電公司幫我們將這部分減排量通過國家核證后,就可以在碳排放權交易市場進行交易。”對于這個收益新渠道,林偉義很期待。

  從建筑屋頂到茶園荒山,從沿海灘涂到養殖魚塘,星星點點的“漁光互補”“茶光互補”等新型復合式光伏在浙江快速發展。邵學儉介紹,截至2020年底,浙江省累計建成光伏發電裝機1517萬千瓦,其中分布式光伏裝機1070萬千瓦,目前光伏發電已成為浙江第二大電源。

  華東其他省市也不甘“落后”。據國網安徽電力副總經理吳迪介紹,截至今年3月底,安徽風電、光伏總裝機容量達到1876萬千瓦,已經超過省內機組發電裝機容量的三成。截至2020年底,在零碳資源并無突出優勢的華東四省一市(上海、江蘇、浙江、安徽、福建),風光等新能源并網裝機總量已達到7622萬千瓦。

調峰——采用抽水蓄能、電化學儲能、氫儲能,千方百計提升系統調峰能力

  大規模發展零碳能源,電網除了要過“消納”關,還要邁過“調節”坎兒。

  世間萬物利弊共存。“極熱無風”“晚峰無光”“云來無光”“冬季枯水”等就是風光水等零碳能源的“軟肋”。電是特殊商品,發電、供電、用電要一次完成。電網企業要千方百計實現供需平衡,保證發多少供多少,或用多少供多少。換句話說,就是提升系統的調峰能力,處理好低碳發展與系統安全的關系。

國家電網的“雙碳”行動

安徽績溪抽水蓄能電站。

  沿著蜿蜒曲折的山路盤桓而上,安徽績溪抽水蓄能電站逐漸展露全貌。春光晴好,抬眼望去,藍寶石般澄澈的湖水平靜無痕。其實,在高差達600多米的地下引水隧洞內,巨大的能量已開始蘊藏。

  “預計今天風光出力較大,立即開啟機組抽水蓄電!”11點02分,績溪電站負責人黃祖光臨時接到國網華東調度分中心的指令。11點08分,一臺機組開始抽水。11點22分,除了檢修的機組,三臺機組全部啟動抽水。

  “平時我們一般下午1點到4點抽水,5點到10點發電。今天估計是光伏出力大,抽水提前到上午”,黃祖光介紹,今年年初,華東地區多個省份受寒潮影響,用電負荷屢創新高,績溪電站第一時間頂峰保電,26天內抽、發電量分別達到2.24億千瓦時、1.67億千瓦時。

  在用電低谷時抽水蓄能、到用電高峰時放水發電的抽水蓄能電站,好比藏在深山里的巨型“充電寶”,可以有效破解風電太陽能發電的間隙性難題。

  國家電網抽水蓄能和新能源部前期處處長宋倩介紹:“‘十四五’期間,國家電網將積極推動抽水蓄能電站科學布局、多開多投,力爭在新能源集中開發地區和負荷中心開工2000萬千瓦以上裝機、1000億元以上投資規模的抽水蓄能電站。”

  除抽水蓄能之外,電化學儲能、氫儲能等新的儲能形態也呈現蓬勃發展態勢。和抽水蓄能比,化學儲能具有投資小、見效快等優點。據不完全統計,截至2020年底,我國已投運儲能項目累計裝機規模為3560萬千瓦,電化學儲能占9.2%。

替代——電動汽車、港口岸電、公路和鐵路電氣化,各地積極推進電能替代

  成都蔬心緣五行火鍋店經理賴勇做夢也想不到,他開的火鍋店跟碳達峰、碳中和目標有了交集。

  “抱著試一試的想法,在‘網上國網’APP上申請了改電,沒想到安裝人員第二天就過來,當天就給通了電!”對于改電決定,賴勇很滿意。他的火鍋店總共128個座位,過去用氣一個月得近萬元,現在用電只需要4000多元。因為是低壓小微用戶,電力公司連安裝費都免了。

國家電網的“雙碳”行動

國網湖北電科院黨員服務隊向電動汽車車主普及充電樁使用方法。

  國網成都供電公司營銷部副主任陳豪介紹,目前成都市“電火鍋”已超過1萬家,約占全市火鍋店的70%,僅此一項,年替代電量就達到8.37億千瓦時,可減少二氧化碳排放71萬余噸。

  記者在調查中發現,電能替代正在各地展開:在安徽,皖南和大別山區的茶園用電炒茶,不僅黑煙不見了,炒茶的溫度和火候也更好把控;在浙江,西溪濕地打造了全電景區,電瓶游覽車和電瓶船替代了過去的燃氣、燃油車船……國家電網市場營銷部市場處處長王昊表示,“十四五”期間,國家電網將推動電動汽車、港口岸電、純電動船、公路和鐵路電氣化、工業生產窯爐和鍋爐電替代等,替代電量將達到6000億千瓦時。

  實現碳達峰、碳中和目標,用清潔能源很重要,少用甚至不用能源豈不更好?

  “非生產時間輸液車間電流超閾值,請檢查設備是否關停。”從去年開始,四川科倫藥業聘請了一位“用能醫生”,類似這樣的溫馨提示,讓企業省了不少電費。

  這位“用能醫生”是國網四川電力為幫助用戶節能而推出的一項新服務,通過在企業生產線安裝采集裝置,能實時監測用戶的用電情況,對電壓偏差、同業能耗等進行診斷,并提出改進方案。“我們年平均用電量超過350萬千瓦時,電費200萬元左右。去年裝了‘用能醫生’,節約用電7萬多千瓦時,減少電費支出約5萬元。”四川科倫藥業相關負責人說。

  按說,電網公司是賣電的,用戶多用電,企業才有的賺,可國家電網為啥偏偏在讓用戶少用電上費心思?國網四川電力相關負責人說:“節能對全社會有利,對減排有利,幫助用戶節能當然也是我們電網企業的責任。”

創新——在儲能、新能源交易、電動汽車等方面開展多項技術創新、模式創新

  3月22日,位于安徽宣城的±1100千伏特高壓古泉換流站正在進行常規檢修。40個足球場大的面積、5000多臺(套)設備,巡檢工程量可是不小。記者在現場看到,巡檢機器人在電樁之間來回穿梭,機器人采集的各類數據通過5G專網,實時傳到中控室……“以前人工巡視,需要2名運維人員工作半個小時,機器人只需4分鐘。”吳迪說。

國家電網的“雙碳”行動

國網天津電力員工在海旭道儲能站開展巡視檢查。

  創新是引領發展的第一動力。實現碳達峰、碳中和目標,同樣需要創新。近年來,國家電網在儲能、新能源交易、電動汽車等方面,利用大數據、區塊鏈、人工智能等前沿技術,依托新能源云、智慧車聯網平臺等開展了多項創新。

  “借助區塊鏈上數據不可篡改、可追溯的特性,每一度清潔電力都擁有了自己的‘標記’。共享儲能提供方、新能源電站、儲能電站的業主可以像買賣股票一樣,輕松便捷地進行競價交易。”國網電商公司所屬國網區塊鏈科技公司技術專家玄佳興介紹了他們的探索。

  技術創新之外,模式創新也能大顯身手。去年9月,浙江省杭州市余杭區和睦村村民姚志高在“網上國網”APP響應了需求側讓電邀約,第二天在指定時間關閉了熱水器、洗衣機和燒水壺等家用電器1個小時。這一用電高峰期的主動讓電行為,不僅讓他省了電費,還額外從供電部門獲得12元的紅包獎勵。

  居民省電不僅可以節約電費,還可以賺錢,源于浙江電力開展的一項“喚醒沉睡資源”的嘗試。“熱水器、洗衣機等電器偶爾斷電一兩個小時,對很多家庭來說影響并不大,但這些資源一旦‘集腋成裘’,從需求側、用戶側參與電網調峰,就可以提高電網的彈性。這一調峰模式一旦在全網推行,電網調峰能力將大大提高,而且更能節約全社會資源。”國網浙江電力營銷部主任何文其介紹。

  實現碳達峰、碳中和目標是一場硬仗,需要克服保障能源安全、推動低碳發展、降低用能成本的“三重矛盾”。辛保安表示:“國家電網將發揮電網樞紐平臺作用,帶動產業鏈、供應鏈上下游深化能源電力技術創新,為推動我國能源清潔低碳轉型和實現碳達峰、碳中和目標作出積極貢獻。”

  信息來源:人民日報


 

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