工业绿色微电网是以向工业用户提供绿色电力为主要目的,集成应用可再生能源、余能利用、清洁氢能、新型储能、智慧能源管控等一体化系统,实现工业生产过程与电网友好互动、协同自治的综合能源系统。推进其建设应用是促进工业用能低碳转型、落实碳达峰目标的重要途径,也是培育绿色发展新动能、锻造产业竞争新优势的重要领域。
建设原则:
- 推动多能高效互补利用,统筹本地太阳能、风能、氢能、余热余压余气等能源,构建协同联动的清洁能源供给体系。
- 促进可再生能源就近高比例消纳,合理规划微电网规模及可再生能源与储能配比,鼓励使用高比例清洁能源。
- 加强与电网友好互动,具备电力电量自平衡能力,实现电网调峰、调频、需求侧响应等双向服务潜力。
- 具备工业负荷调节能力,合理安排生产时序、优化工艺流程,提升终端用能灵活性。
- 提高数智化系统运行管理水平,应用人工智能、大数据、物联网等技术,实现高水平系统管理功能。
建设主要内容:
工业绿色微电网主要包括以下设施或系统:
- 可再生能源发电:
- 工业企业和园区新建太阳能、风能等可再生能源发电,就近就地自消纳比例原则上不低于60%。
- 分布式光伏可通过聚合方式接入或专线供电,上网电量占总可用发电量的比例不超过20%。
- 光伏发电:因地制宜建设分布式或集中式项目,分布式项目应充分利用建筑物及其附属场所,鼓励建筑光伏一体化。
- 风力发电:基于长期可靠的气象数据进行精细化风资源评估,选择适配风资源的风电机组。
- 工业余能利用:
- 充分利用钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业余热、余压、余气资源,建设分级高效回收利用体系。
- 中高品位余热优先通过管网供给区域内有用热需求的工业企业,剩余余热用于发电、接入储能或供应暖冷气、热水。
- 鼓励使用工业热泵回收余热资源制备高温蒸汽,推动热泵在用热工艺环节(用热需求低于150℃)的应用。
- 清洁低碳氢制取与利用:
- 在清洁能源富集地区有序建设“制氢+用氢”一体化项目,推进工业副产氢规模化提纯。
- 合理部署多元储氢、氢燃料电池、氢内燃机等设施,探索绿电—绿氢—绿氨/绿醇产业链。
- 推动高效电解水制氢装置、高效燃料电池发电设施、一体化风光柔性制氢系统等技术装备开发应用。
- 新型储能应用:
- 按照建设规模及功能需求,配置单一或多种方式的新型储能系统。
- 可根据可再生能源消纳、频率/电压支撑、热/冷负荷调节等功能需求,选配锂离子电池、液流电池、氢储能、压缩空气等储能方式。
- 推动钠离子电池、钒钛电池、锂电容、光热储能等在工业绿色微电网的创新应用。
- 电能变换与柔性互联:
- 配置电能转换装置,具备交/直流电能传输、分配、路径选择以及电气参量的智能控制功能。
- 存在配变重过载问题,可配置中低压柔性互联装置,实现电力灵活调度、电能质量优化。
- 数字化能碳管理:
- 建设数字化能碳管理中心,应用人工智能、大数据、工业互联网等技术,实现对能源供给、传输、消费的精准化计量、精细化管控、智能化决策和可视化呈现。
- 系统具备发电管理、负荷管理、储能管理、功率和电价预测、发用电计划、统计分析与评估、信息发布等模块。
建设模式:
- 自筹自建型:由工业企业或园区独立投资建设并自主运营,主要目标是提升绿电使用比例、保障安全用电,适用于用能集中、负荷稳定的单一企业或园区。
- 第三方共建型:由工业企业或园区联合具备资质的第三方服务企业,以合同能源管理、融资租赁等模式开展项目规划投资、建设和运营。
应用场景:
- 高载能应用场景(钢铁、石化化工、建材、有色金属等):利用厂区内余热、余压、余气资源,并提供较大规模的绿色电力。
- 灵活性应用场景(机械、轻工、纺织、汽车、电池制造等):具备较强的清洁能源出力与负荷预测、资源优化配置能力。
- 规模化可调节应用场景(电解铝、多晶硅、水电解制氢等):充分发挥负荷灵活性优势,作为规模化的实时调节资源参与电力需求侧响应、辅助服务等。
- 高可靠应用场景(算力设施等):具备电能质量治理、故障快速切除和备用电源支撑能力,构建高效可靠的电力保障体系。
建设要求:
- 严格执行标准规范,明确与大电网的安全责任边界及经济责任。
- 加快先进技术应用,推进清洁高效发电、先进储能装备与可靠性评价、微电网经济运行与优化调度等技术应用。
- 确保安全可靠运行,建立覆盖全环节、全流程的安全管理体系,保障项目安全可靠运行。
- 实现经济合理可行,强化成本效益分析,积极引导社会资本参与项目建设,拓展多元收益渠道。