周紅松

摘要：本文在梳理分析了園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)用能、園區(qū)綠色低碳發(fā)展、煤電企業(yè)二次創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)上，提出了以“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)的實(shí)施路徑和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，為進(jìn)一步深入研究探索“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”提供參考和借鑒。

一、引言

2021年10月，習(xí)近平總書記視察東營(yíng)指出“要堅(jiān)定走綠色低碳發(fā)展道路，著力確保煤炭和電力供應(yīng)穩(wěn)定，保障好經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行” ，并多次提出“加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目”的工作要求。2021年11月，工信部印發(fā)的《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》指出“鼓勵(lì)園區(qū)開展工業(yè)綠色低碳微電網(wǎng)建設(shè)，推進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用” 。公司科學(xué)把握服務(wù)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展等國(guó)家戰(zhàn)略，以公司在役運(yùn)行和規(guī)劃建設(shè)的火電機(jī)組作為大型調(diào)峰電源，為園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)用能提供基礎(chǔ)保障，并與公司在園區(qū)周邊規(guī)劃的風(fēng)光儲(chǔ)一體化基地實(shí)現(xiàn)聯(lián)營(yíng)共建。通過煤電與新能源的深度聯(lián)營(yíng)，構(gòu)建智能微電網(wǎng)，促進(jìn)園區(qū)由傳統(tǒng)化向低碳化轉(zhuǎn)型，打造低碳示范園區(qū)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)綠色發(fā)展。

二、“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)的實(shí)施背景

表：園區(qū)內(nèi)主要企業(yè)的年生產(chǎn)規(guī)模和年用電量

滿足園區(qū)主要企業(yè)生產(chǎn)所需。當(dāng)前，園區(qū)主要企業(yè)年用電量18億千瓦時(shí)，用電需求較大（如表所示）；根據(jù)省能源局要求，園區(qū)主要企業(yè)的自備機(jī)組將有序關(guān)停，工業(yè)生產(chǎn)將面臨9.5億千瓦時(shí)用電缺口；“十四五”期間，隨著園區(qū)新建耗能企業(yè)陸續(xù)投產(chǎn)，用電需求持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將產(chǎn)生40億千瓦時(shí)用電缺口。以上三重因素疊加需通過規(guī)劃建設(shè)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目加以解決，為本文探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)創(chuàng)造了良好條件。

推動(dòng)園區(qū)綠色低碳發(fā)展所需。公司與園區(qū)主要企業(yè)同處在園區(qū)內(nèi)，相隔距離較短，由公司主導(dǎo)構(gòu)建以新能源為主體的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”新型電力系統(tǒng)，向園區(qū)企業(yè)提供綠電具有較強(qiáng)的可行性。通過向園區(qū)企業(yè)提供綠電，不僅能滿足園區(qū)主要企業(yè)用電需求，還可為園區(qū)提供安全可靠、清潔環(huán)保的電力供應(yīng)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，助力園區(qū)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，推動(dòng)園區(qū)形成新能源主導(dǎo)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新格局。

實(shí)現(xiàn)央企煤電二次創(chuàng)業(yè)所需。近年來，受煤炭?jī)r(jià)格大幅上漲、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速變緩、新能源裝機(jī)容量快速上升、國(guó)內(nèi)電價(jià)熱價(jià)機(jī)制、煤電機(jī)組啟停調(diào)峰等諸多因素影響，中央煤電企業(yè)普遍虧損，未來單純依靠火力發(fā)電不是長(zhǎng)久之計(jì)。本文探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，將煤電與新能源深度綁定，借助新能源發(fā)電的收益緩解煤電經(jīng)營(yíng)壓力，保障煤電投資、發(fā)展、建設(shè)、生存能力，打通中央煤電企業(yè)二次創(chuàng)業(yè)之路。通過煤電與新能源的深度聯(lián)營(yíng)，公司在役運(yùn)行和規(guī)劃建設(shè)的火電機(jī)組將作為大型調(diào)峰電源為園區(qū)新能源的接入消納提供基礎(chǔ)保障，解決公司在園區(qū)周邊規(guī)劃的風(fēng)光儲(chǔ)一體化基地送出卡脖子問題，實(shí)現(xiàn)“風(fēng)光火儲(chǔ)輸”聯(lián)合調(diào)度，真正打造國(guó)家倡導(dǎo)的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”新型電力系統(tǒng)示范。

三、“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)的實(shí)施路徑

2022年6月28日，國(guó)務(wù)院副總理韓正在山西太原主持召開煤炭清潔高效利用專題座談會(huì)時(shí)指出“要促進(jìn)煤電和可再生能源協(xié)同發(fā)展，充分調(diào)動(dòng)地方和企業(yè)積極性，推動(dòng)煤電聯(lián)營(yíng)和煤電與可再生能源聯(lián)營(yíng)” ；同年8月17日，國(guó)務(wù)院副總理韓正到國(guó)家電網(wǎng)有限公司調(diào)研并主持召開座談會(huì)時(shí)再次指出“要加快推進(jìn)重點(diǎn)工程建設(shè)，充分調(diào)動(dòng)地方和企業(yè)積極性，大力推進(jìn)煤電聯(lián)營(yíng)和煤電與可再生能源聯(lián)營(yíng)” 。可見，探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”是落實(shí)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略部署的積極行動(dòng)和生動(dòng)實(shí)踐。

在管理運(yùn)營(yíng)上，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。根據(jù)山東省能源局有關(guān)文件精神，鼓勵(lì)支持中央企業(yè)和地方國(guó)企股權(quán)合作的“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”項(xiàng)目。公司是園區(qū)中唯一的中央煤電企業(yè)，園中某地方國(guó)企是公司的參股企業(yè)，雙方合作多年，具備良好的合作基礎(chǔ)，為本文研究實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。公司將發(fā)揮在園區(qū)中能源保供的優(yōu)勢(shì)，地方國(guó)企將發(fā)揮在園中協(xié)調(diào)各方的優(yōu)勢(shì)，雙方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合共同出資成立新的國(guó)有控股合資公司，負(fù)責(zé)項(xiàng)目中涉及火電、風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能、調(diào)峰鍋爐及局域電網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)；負(fù)責(zé)與電網(wǎng)公司的連接及日常運(yùn)營(yíng)管理；負(fù)責(zé)以經(jīng)營(yíng)性模式為園區(qū)主要企業(yè)提供電力、熱力供應(yīng)，收取電費(fèi)、熱費(fèi)，此種模式內(nèi)外運(yùn)營(yíng)接口少，影響因素少，較經(jīng)濟(jì)可行。

在項(xiàng)目規(guī)劃上，分期建設(shè)、智慧管控。根據(jù)公司在園區(qū)周邊規(guī)劃的風(fēng)光儲(chǔ)一體化基地，結(jié)合園區(qū)主要企業(yè)用電需求及公司存量火電、增量火電開發(fā)建設(shè)時(shí)序，本文計(jì)劃分兩個(gè)時(shí)期實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)。第一期（2023-2025年）：“存量火電+新能源+儲(chǔ)能+電蒸汽調(diào)峰鍋爐”源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目。依托公司現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)的2臺(tái)33萬千瓦火電機(jī)組，規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電、光伏120萬千瓦，儲(chǔ)能24萬千瓦（儲(chǔ)能配置容量占新能源總裝機(jī)容量的20%）及2 臺(tái) 5萬千瓦電蒸汽調(diào)峰鍋爐。第二期（2026-2029年）：“增量火電+新能源+儲(chǔ)能”源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目。根據(jù)園區(qū)新建企業(yè)日益增長(zhǎng)的用電、用熱需求，規(guī)劃建設(shè)1臺(tái)35萬千瓦火電機(jī)組，風(fēng)電、光伏70萬千瓦，儲(chǔ)能14萬千瓦（儲(chǔ)能配置容量占新能源總裝機(jī)容量的20%）。此外，項(xiàng)目同步規(guī)劃建設(shè)智慧園區(qū)綜合能源調(diào)度中心（包含電力調(diào)度中心、熱力調(diào)度中心、負(fù)荷調(diào)度中心、生產(chǎn)調(diào)度中心），為“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化提供大數(shù)據(jù)平臺(tái)支撐，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)能源系統(tǒng)的全面感知、全景監(jiān)控、全面分析，對(duì)不同能源類型、用能負(fù)荷進(jìn)行智能調(diào)控，實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的一體化綜合智慧管理，減少能源浪費(fèi)，降低用能成本（如圖所示）。

四、“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)

送出通道優(yōu)勢(shì)。公司輸電線路余量充足，機(jī)組容量大、性能優(yōu)，具備52萬千瓦新能源的送出和消納能力。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，公司在當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)現(xiàn)有新能源接入能力的基礎(chǔ)上，利用公司送出線路和調(diào)峰能力，可為當(dāng)?shù)卦傩略?2萬千瓦新能源送出消納能力，這是短期內(nèi)解決當(dāng)?shù)卮笠?guī)模新能源送出的最優(yōu)途徑。

調(diào)峰能力優(yōu)勢(shì)。公司火電機(jī)組具備靈活的調(diào)峰能力，雙機(jī)運(yùn)行時(shí)，單臺(tái)機(jī)組可進(jìn)行啟停機(jī)調(diào)峰，調(diào)峰幅度100%。通過節(jié)能改造、供熱改造、靈活性改造“三改聯(lián)動(dòng)”后，調(diào)峰能力進(jìn)一步增強(qiáng)。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，將充分利用火電機(jī)組調(diào)峰能力，不占用電網(wǎng)調(diào)峰能力，達(dá)到最大化消納新能源發(fā)電。

土地資源優(yōu)勢(shì)。公司在園區(qū)周邊規(guī)劃的風(fēng)光儲(chǔ)一體化基地選址契合山東省《魯北鹽堿地灘涂地風(fēng)光儲(chǔ)輸一體化基地規(guī)劃建設(shè)方案》，與國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸一體化大基地規(guī)劃不謀而合。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，將提高土地資源利用率，達(dá)到現(xiàn)有土地資源效益最大化。

節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，一期新能源年發(fā)電約 19.63億千瓦時(shí)，每年減排二氧化碳約 181 萬噸，減排二氧化硫346噸，減排氮氧化物389噸，減排煙塵69噸；二期新能源年發(fā)電約8.96億千瓦時(shí)，每年減排二氧化碳約83萬噸，減排二氧化硫158噸，減排氮氧化物178噸，減排煙塵32噸。

保護(hù)電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。在能源安全方面，如果發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)等極端情況，當(dāng)大電網(wǎng)受到破壞后，“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”所構(gòu)建的局域網(wǎng)作為分布式電網(wǎng)，不受大電網(wǎng)制約，能快速恢復(fù)正常運(yùn)行為園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)用能提供保障，且還能為大電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行提供黑啟動(dòng)電源，確保能源安全保供、生產(chǎn)生活有序進(jìn)行，真正把能源的飯碗牢牢端穩(wěn)。

能源結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。目前，園區(qū)僅有50萬千瓦風(fēng)電項(xiàng)目，年發(fā)電量約1.38億千瓦時(shí)，非水可再生能源占比約3.7%。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，新能源年發(fā)電量約28.59億千瓦時(shí)，園區(qū)非水可再生能源占比增加到約50.6%，可促進(jìn)園區(qū)能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。

商業(yè)運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，新能源所發(fā)綠電全部服務(wù)于園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)用能，綠電指標(biāo)全部留在當(dāng)?shù)?，為園區(qū)企業(yè)提供優(yōu)惠電價(jià)，為園區(qū)企業(yè)產(chǎn)品尤其是出口產(chǎn)品貼上綠電標(biāo)簽，有助于避開歐美碳關(guān)稅，提升企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。儲(chǔ)能系統(tǒng)一般采用磷酸鐵鋰電池。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，儲(chǔ)能系統(tǒng)可利用園區(qū)鋰電企業(yè)所生產(chǎn)的磷酸鐵鋰為原材料，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)儲(chǔ)能電池原材料自產(chǎn)自銷，降低建設(shè)成本，打通循環(huán)經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)建磷酸鐵鋰“產(chǎn)銷用”一體化新典范。

社會(huì)效益優(yōu)勢(shì)。通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，為園區(qū)發(fā)展提供安全可靠、清潔環(huán)保的電力、熱力供應(yīng)，成為園區(qū)綠色可靠的能源基地，保障園區(qū)企業(yè)綠色用能。從促進(jìn)企業(yè)降本增效看，“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”所帶來的能效提升可有效降低園區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)成本。同時(shí)，新型能源系統(tǒng)所帶來的就業(yè)機(jī)會(huì)可增加園區(qū)周邊居民人均可支配收入，從而提升人民生活水平質(zhì)量。最后，新型能源系統(tǒng)可降低能源供給成本，增加政府財(cái)政收入，提高社會(huì)福利水平。

五、“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)的預(yù)期效果

通過探索實(shí)施“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”，建設(shè)智慧園區(qū)綜合能源調(diào)度中心，①可實(shí)現(xiàn)分布于不同位置的風(fēng)光火儲(chǔ)及園區(qū)企業(yè)用電、用熱負(fù)荷等集中監(jiān)控管理，并通過數(shù)據(jù)的共享和分析，實(shí)現(xiàn)管理的智能化、集成化、遠(yuǎn)程化、圖形化；②可通過區(qū)域級(jí)性能計(jì)算及分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的總體集成和動(dòng)態(tài)管理，提升能源綜合利用率、降低碳排放的目標(biāo)；③可接受大電網(wǎng)發(fā)出的統(tǒng)一調(diào)度指令，監(jiān)控火電、風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能及電鍋爐由中心統(tǒng)一調(diào)度及分配，同時(shí)不占用大電網(wǎng)的調(diào)峰功能，通過系統(tǒng)自身的優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn) 100%自發(fā)自用，并為大電網(wǎng)提供應(yīng)急服務(wù)；④可通過“標(biāo)準(zhǔn)化模塊+個(gè)性化定制”相結(jié)合，為每個(gè)用能企業(yè)提供最適合的定制化、個(gè)性化方案，實(shí)現(xiàn) PC 端、移動(dòng)應(yīng)用端等人機(jī)交互，高效便捷。

六、結(jié)束語

“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”是2022年才提出的全新課題。本文只是基于公司所在園區(qū)，結(jié)合實(shí)際提出了“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”打造智慧園區(qū)的實(shí)施路徑和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，提出了一個(gè)需要深入探索的新能源發(fā)展課題，希望能夠成為“煤電與新能源聯(lián)營(yíng)”真正落地實(shí)施的參考。

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