在2021能源電力轉型國際論壇上,終端用能電氣化與能效提升引發了與會代表的普遍關注。不少專家學者認為,能源消費側電氣化是推動我國重點行業綠色轉型的關鍵。工業、交通、建筑、居民生活及農業等領域電氣化水平的提升,可有效降低化石能源消費、推動行業提質增效。
當前,中國的能源消費側電氣化水平如何,國家電網又是如何引領終端用能電氣化革命的?本報記者帶你一探究竟。
電能替代下的綠色故事愈加生動
9月9日,2021能源電力轉型國際論壇在京舉行,以“碳中和與綠色發展之路”為主題,旨在共商應對氣候變化挑戰之策,共謀全球能源電力綠色發展之路。
論壇上,國家電網有限公司董事長、中國電力企業聯合會理事長辛保安宣布,未來五年,國家電網計劃投入3500億美元,推進電網轉型升級;其中研發投入90億美元,用于突破構建新型電力系統的關鍵核心技術。他還表示,2020年中國電能占終端能源消費比重約為27%,預計2030年、2060年將分別提升到39%和70%。
與生產側同步,如今能源消費領域也邁出綠色發展的步伐。作為實現新型電力系統源網荷儲協調控制的重要支撐,終端用能電氣化成為了與會代表關注的重點。
“在能源革命中,中國面臨的核心挑戰有三方面:一是能源的可持續性,二是能源的可靠性,三是大家能否負擔得起這些能源。能源革命的內涵是低碳化、智能化,終端能源電氣化、氫能化。”中國工程院院士、英國皇家工程院院士陳清泉在接受本報記者專訪時表示。
在終端用能電氣化與能效提升分論壇上,國家電網有限公司市場營銷部主任李明在主題演講中展示了國家電網的一系列終端用能電氣化新成果:近年來,國家電網在能源消費側大力推動實施電能替代,實現更廣泛的電氣化;發展能效服務,實現更高效的電氣化;推廣電力需求響應,實現更互動的電氣化;建設營銷管理信息系統,統籌支撐三項業務的開展。
電能替代是終端用能電氣化的重要方面,指在終端消費側以電能代替煤、油、氣等能源消費。2013年,國家電網印發電能替代實施方案,2015年編制印發電能替代“十三五”規劃,在工業、建筑、交通、農業、生活消費五大領域推進實施,推動了我國電氣化水平的提升。
“自從我家用上了電采暖,冬天取暖安全又環保,不用再惦記著添煤,供電服務跟得緊,咱用著也放心。”說起“煤改電”帶來的變化,北京市昌平區十三陵鎮長陵村的吳金蘭大媽說道。
在終端用能電氣化與能效提升分論壇上,國網北京市電力公司副總經理劉明志也提到了終端用能電氣化中的“煤改電”項目。“北京冬奧會是我國重要歷史節點的重大標志性活動,國網北京電力積極推動終端用能電氣化,目前,在全市累計完成130萬戶居民的煤改電,冬奧場館周邊和交通沿線基本實現無煤化,每個采暖季可減少散煤燃燒493萬噸,減排二氧化碳1282萬噸。”劉明志表示。
如今,城市、鄉村的綠色故事越來越生動。工廠生產線上,一臺臺電鍋爐“嗡嗡”作響,幫助企業減排又省錢;長江港口中,一排排岸電樁消除污染頑疾,為長江大保護貢獻力量;鄉村農場里,一座座糧食烘干塔讓人們告別了煙熏火燎,助力百姓走上致富奔小康的新路……
國家電網推進“雙碳”目標的新型電力系統建設,進行了多領域、多層次的探索。截至目前,國家電網已累計推廣實施電能替代項目38萬余個、替代電量9452億千瓦時,相當于減少散燒煤5.29億噸,在消費側減排二氧化碳9.42億噸。預計“十四五”期間,我國電能替代潛力將達到6000億千瓦時以上,將提升電能占終端能源消費比重約5個百分點,為促進社會節能減排、優化終端能源消費結構、降低油氣對外依存度作出新貢獻。
“供電+能效”漸成普遍性服務
伴隨著太陽升起,耀眼的日光照射在雄安高鐵站屋頂上,1.77萬塊多晶硅光伏板宛如水滴明珠般閃閃發光。源源不斷的光能轉化為綠色電能的同時,也產生一筆筆“碳資產”。
2020年12月25日,雄安高鐵站屋頂分布式光伏發電項目正式并網發電,項目采用“自發自用、余電上網”模式,總裝機容量6兆瓦,每年可為雄安高鐵站提供580萬千瓦時清潔電力供應。7月29日,國網雄安綜合能源公司與澳大利亞YNIWM公司簽署完成《國際可再生能源證書(I-REC)項目購買協議》,將雄安高鐵站屋頂光伏項目的67.5萬千瓦時上網發電量形成的碳資產出售給對方,可抵消二氧化碳排放約465噸。
在終端用能電氣化與能效提升分論壇上,國網綜合能源服務集團有限公司董事長、黨委書記任偉理指出了該項目的獨到之處:“雄安高鐵站屋頂光伏項目的建設和運營有機融合了CIEMS系統,全面提升了項目的數字化、智能化管控水平。項目每年節約標煤1800噸,減少二氧化碳排放4500噸,相當于植樹12公頃。”
雄安高鐵站屋頂光伏項目只是國家電網能效市場化服務的具體體現之一。能效市場化服務基于客戶電、氣、熱、水等多元用能數據,通過針對性的深入分析,以合同能源管理等方式,為客戶提供個性化、專業化的能效服務。
任偉理認為,中國是一個能源消費大國,能源高效利用前景無限。“綜合能源服務高度聚焦能效提升領域,將有力推動能源電力行業低碳綠色轉型。我們要通過技術、政策、法規和體制機制創新,推動綜合能源服務高質量發展,助力雙碳目標實現。”任偉理說。
記者從論壇了解到,截至目前,國家電網在分布式新能源開發利用、能效提升、多能一體化供應等領域共開展項目3萬余項。通過對用戶用能數據的監測、分析和現場用能設備的診斷,國家電網充分挖掘客戶需求,提出合理的用能優化建議與實施方案,進一步提升了客戶的能效水平,降低了用能成本。
“能效服務不僅包括能效市場化服務,還包括能效公共服務。能效公共服務基于客戶的用電數據,通過大數據分析,生成電能能效賬單,為客戶提供基礎性、普遍性的能效分析服務。”李明解釋道。
如今,能效公共服務也已經“遍地開花”。國家電網推出能效賬單,將供電服務與客戶用能場景充分結合,通過柱狀圖等方式,客戶可以查看自己的用電負載分析、力調分析、峰谷分析等,隨時掌握自身的能效情況,及時調整用能計劃。
小賬單帶來大服務。目前,國家電網已為1.6億低壓客戶和386萬高壓客戶推送電能能效賬單,累計推送綜合能效診斷報告25萬余份,提供能效服務解決方案、案例等各類服務資源6000余項,開展能效診斷、需求響應、智能運維等服務84萬戶次,有效幫助客戶降本增效。
需求側管理讓電氣化能互動、更高效
在電力行業減碳排路徑分論壇上,國際可再生能源署創新和技術中心主任道爾夫·吉倫在演講中指出,未來重要的能源轉型道路是電氣化。“這也就意味著電網需要進行需求響應,更好地實現能源的接入,變得更加智慧。”道爾夫·吉倫指出。
需求響應是指電力用戶根據供電方的負荷調整要求,以及價格激勵的信號,做出的負荷調整的響應。如今,國家電網已經在需求響應方面進行了一系列有益探索。
9月4日16時,沃茨水設備制造(寧波)有限公司順利完成負荷響應削峰530千瓦,標志著浙江首次開展的連續多日負荷響應試點交易取得了圓滿成功,實現了電力需求響應市場化機制新突破。從8月30日起,寧波市北侖區和麗水市各開展一次負荷響應專項市場試點運行,電力用戶通過市場化方式申報響應容量和價格,按計劃開展削峰響應,并積極探索共享共擔需求響應服務費用。
“此次負荷響應專項市場試點證明,通過合理的市場機制引導,讓用電企業與電網‘互動’起來,可以有效緩解局部區域階段性的短時供電壓力,既滿足了企業用電需求,又保障了電網的供用平衡,避免了電量損失。”浙江寧波供電公司市場營銷部負責人仇鈞說。
今年迎峰度夏期間,在氣溫攀升和空調制冷負荷不斷釋放等因素影響下,我國局部地區高峰時段出現電力供需偏緊情況。“提升市場化需求側調峰能力,形成占年度最大用電負荷3%左右的需求響應能力。”國家發改委發布的關于做好2021年能源迎峰度夏工作的通知明確提出,要充分發揮電能服務商、負荷集成商、售電公司等市場主體資源整合優勢,引導和激勵電力用戶挖掘調峰資源,參與系統調峰。
在迎峰度夏疊加疫情防控的新形勢下,通過線上開展需求響應,為電網有效“減壓”,有了提升效率之外更多的意義。記者了解到,今年夏季以來,“網上國網”面向企業和居民用電用戶發起邀約328萬次,點擊次數突破64萬,響應負荷220萬千瓦,全面引導客戶進行削峰填谷。
截至目前,國家電網經營范圍內14個省(涉及15個省公司)出臺了需求響應激勵政策,建立了3320萬千瓦可調節負荷資源庫,約占最大負荷的3.56%;累計開展削峰填谷146次,合計削減尖峰負荷3518萬千瓦,提升低谷負荷2630萬千瓦,促進清潔能源消納超5億千瓦時。需求響應以有償方式引導企業客戶科學安排用電,調整生產時序,在服務企業降低經營成本的同時,也進一步優化了電力資源配置。
此外,為深度挖掘客戶用能需求、支撐能源消費側電氣化,國家電網還建設了用電信息采集系統、省級智慧能源服務平臺和“網上國網”等營銷管理信息系統,統籌支撐三項業的開展。
未來,國家電網將繼續推動重點領域電氣化,聚焦工業、建筑、交通、農業、居民生活等重點領域,積極推廣電能替代技術,進一步提升重點領域電氣化水平;推動先進技術及關鍵裝備研發,聯合行業領軍企業及科研機構,加強電氣化關鍵技術及裝備的研制,推動全產業鏈轉型升級;創新突破電氣化商業模式,突出市場引領,積極探索“互聯網+能源托管”、共享替代等商業模式,引導社會各方共同參與;保障電力安全可靠供應,通過構建多元電力供應體系、強化電網建設、完善應急保障體系等措施,提升電力供應安全可靠水平,支撐電氣化高質量發展。