上海遠景科創智能科技有限公司解決方案總監譚師林先生帶來《蒙蘇零碳產業園建設中的源網荷儲協同與綠電消納探索》。
以下為現場速記:
譚師林:各位領導、各位同仁大家好!很榮幸受邀請參加這次的大會,跟大家分享蒙蘇零碳園區做的事情,如何通過源網荷儲的協同來把綠電的消納水平提高上去,把綠電價值真正發揮出來。這個話題剛開始拿到的時候,感覺背后邏輯比較復雜,展開之后,剛剛也有專家老師們分享了很多背景信息,疊加起來還是比較好理解這個事情。
蒙蘇的零碳園區既是國家首批的零碳園區試點的名單之一,同時也是由遠景主導打造的全球首個零碳產業園,園區入駐了電池工廠、光伏制造基地、上下游關聯企業,目前園區面臨的比較大的問題,在2028年中期的考核上,國家零碳園區的考核,驗收有兩個硬性指標,分別是單位能耗碳排放和綠電使用比例,整個綠電使用比例要求不低于90%,我們可能要通過直連、直供或者交易的形式滿足驗收的指標。聽起來好像我們的措施還是比較多的,三種大的方式可以選擇,實現起來并不是非常困難,但其實面臨的現實情況挑戰比較大。
第一個挑戰,負荷用電的需求是處于猛漲的狀態,舉個例子,隆基一年用電量超過70億度,基本上現在將近兩倍,第二個挑戰電源側量遠遠不夠,目前園區建成和投產主要是40萬千瓦風儲項目,一年能提供的直連的電量大概在4.5億度左右,如果我們設定直供的比例是50%,缺口可能還要達到35億度的體量。第三個挑戰更加隱蔽一點,有人說直供或者直連不夠的情況下可以做交易,比如說我們全部做交易補上這個口子,但其實這個賬不是這么簡單算過來的,假設直連剛好做到50%,剩下40%的綠電比例通過交易的形式獲得,意味著網購的電里至少有八成是綠電才能保障最后比例能達到驗收的要求,這個目前在電力交易的規則當中比較困難。一方面由于整個交易資源非常有限,這些央國企都是比較搶著要的狀態,園區通過交易拿到這么多的綠電非常不現實,這個結論非常清楚,我們需要通過直連或者直供比例大幅提升綠電使用的比例,不能全指著交易補這個窟窿。
去解決這個問題,我們可能要先有一個思路上的轉變,以往缺電在源側建更多的風光儲投入,這個我們可能是比較硬件的思維,不是說這種硬件思維不對,可能會存在幾個問題,首先,時間上來不及,因為整個硬件做開發,從規劃、審批到建成投產兩三年的時間就這樣過去了,驗收肯定是來不及的,第二它的投資相對來說也是一個非常大的投資量,可能要上百億砸進去,最終影響到實際度電的成本,第三個也是最關鍵的一點,就算把這些硬件堆疊建好了,也沒有一套統一調度的系統運行起來,發的電和需要用的電匹配起來,也會造成棄電率還是處于很高的情況,相當于花大價錢建出來東西實際成效一半都不到。需要我們換一個思路,不要做加法,要做乘法,同樣的風光儲的配比,從電轉氫轉電的思維,統一的智能系統,達成配合的平衡點,把發出來的每一度電利用起來,系統的核心通過源網荷儲四個方面的平衡,把他們像齒輪一樣咬合在一起實時互動做協同的管控,這是我們整個大體的思路。
有了這個思路之后,可以有一些相應的實施措施,第一項,在規劃階段,針對源側、負荷側情況做規劃,很多園區綠電使用不好的根源,在最初規劃的時候埋下了,規劃做得太粗,只知道一年園區大概用多少度電,不知道晚上用的多,早上用的多,什么季節用的多,不知道什么時候風機發電最高,光伏發電最高,兩邊都是糊涂賬,匹配結果肯定不盡人意。第一,要細化前期的風光儲的規劃,具體的細化分為四步,第一摸清家底,把園區每一家企業用電規律摸一遍,比如在蒙蘇園區、遠景自己的電池工廠,24小時連續生產,整個負荷曲線比較平穩,隆基是連續工藝,涉及組件等等有白班夜班調整,華景負荷相對更靈活可以調節,把每一家企業負荷的特性像畫像一樣畫出來,這樣就知道每個企業具體的負荷側用電特性是什么。第二步看清整個資源的情況,鄂爾多斯當地的風資源其實是很好的,但是風是不均勻的,比如說冬天、春天偏大、夏天偏大、晚上偏大、白天偏小,光伏反過來,白天有,晚上沒有,基于多年的氣象數據,包括購買了國內國外的權威氣象數據,每個地區實際開發的數據,構建新能源的預測大模型,知道每一天每個小時具體風和光的出力情況,也就是發電的情況。第三步,逐小時做仿真,把一家企業一年數據量和新能源一年發電數據每個小時對比,看看每個小時綠電是否夠用,再去判斷儲能什么時候該充電,什么時候該放電,經過前序仿真測算,精確地算出來達到什么樣的目標,配多少風光儲的配比,達到最經濟狀態。所以規劃前期是要算清楚配比的情況以及經濟賬,包括投資的錢,度電成本是多少等等這些,讓園區、投資方能夠清晰地判斷出來這個事情運行的狀態。相當于我們把前期工作當中不確定性轉成確定性,動工之前大概知道投產之后運行情況是什么樣的。
規劃做完之后方案是靜態的,但是天氣變化是動態的,包括企業生產情況也都是動態的,比如說我們在規劃當中假設某一個小時風機滿發的狀態,那天的實際情況就是風小了,這個到了運行階段的智能調度,智能調度我們也是分了三個核心的能力,第一個是功率側,剛剛提到有氣象大模型,提前三天預測到風光的功率出力情況,知道明天什么時候風大、光強,再通過遠景叫作天樞的大模型進行調控。是一次性的調控。第二個是滾動優化,剛剛提到調度,并不是一個一次性的計劃和運行,而是一個不向前實時地調整情況,開車導航一樣,大方向定了,中間遇到堵車情況可能會隨時切換路線,最終達到目的地。第三是儲能和負荷智能聯動,傳統的儲能充放電是固定的,AI調度會根據實際情況作調度,風大的時候自動讓它充到儲能里,風小的時候負荷需要用電需求的時候就需要調控到綠電,過去的電等人,到現在荷隨源動,三個能力疊加起來達成的效果,在相同的風光儲硬件條件下,遠景會比傳統的調度把整個綠電消納的比例平均提升5到8個百分點,我們換成電量,每年會多消納上億度的綠電,相當于免費建了小型新能源的廠站,相當于我們不用新增硬件投資,全靠軟件的軟實力擠出來的新能源消納比例情況,相當于整個系統賦能的價值點。這是源側、負荷側的調控。
第三樣措施,整個提高綠電比例,開源節流,剛才說開源的部分,節流的部分是把園區的負荷捏成一個做考核,做單個工廠能耗優化,空間有限,還是以遠景自己的動力工廠為例,制造如果說讓它大幅度調負荷,這個點就是不允許生產也是不現實的,如果把整個園區看成整體,每一家都貢獻一點出來,放在一起整體的量比較可觀,分了三個層次做這個事:第一個層次,單個工廠內部進行彈性的挖掘,通過自己的排班的微調釋放出10%的調節空間,像化工企業有的時候負荷可以臨時停一兩個小時的措施,把碎片化的調節混合到一起。第二個層次關于多廠之間的負荷互補,跟園區努力往前推的方向,在園區層面隆基和遠景不重疊的情況下,新能源出力大的情況下,園區的調度系統讓需求多的企業多開一些,其他企業微調一些,總的用電量貼合新能源的出力曲線,相當于企業之間你高一點我低一點互相配合,說實話不光蒙蘇園區,所有園區都存在這個問題,企業間的配合還存在一定的難度,這個是我們未來努力的方向。第三個層次關于儲能共享,以前每家企業自己配自己的儲能,現在園區統一配儲,做園區層面調控,從單個視角上升到整個園區調控的轉變。
光去用掉了這些綠電,數值上能夠算出來比例是多少,但是包括“雙碳”考核,怎么去證明,我確實是按照我的統計數據,預測數據真正讓官方承認綠電使用情況或者怎么發揮綠電的環境價值,我們是給每一度綠電發一個所謂的身份證,綠電流向要說清楚,一家企業具體用了多少綠電,綠電從哪兒來,這些數據能不能被權威機構認可,最終反映到碳核算計算結果當中,去解決這個問題,分了幾步,第一步做實時地計量,園區的發電端用電端,結合區域電網公司做分析,每度電什么時候發的,哪個風機發的,被哪家企業用掉了,溯源它的情況。第二步自動生成綠電使用的證書,做后續整個園區去看整體綠電使用情況的,每家企業的情況,包括后續碳的核算,包括出口過程當中碳足跡的認證等等,這里展示的幾個圖是現在在遼寧做的全省調控,剛才視角是一個園區,這個是我們在整個省級層面布設這套系統之后,把整個遼寧省綠電的使用情況,包括后續的區域分時間段分區域的電碳因子計算出來,有個好處,后續在碳核算過程中就可以使用區域自己的碳因子做核算,這個區域綠電使用越高,碳因子更低,有利于企業和產品,相當于我們把綠電做了認定或者認證體現出價值。
這個相當于我們把綠電的價值認證出來之后再往下做一步,跟區域的“雙碳”考核掛鉤,前序做的所有工作,規劃、調度、溯源最終匯總到讓園區的這些企業因為用綠電變得更加有競爭力,無論ESG、產品的表現,很多人覺得最終的價值是降電費,現在不僅僅是降電費的簡單維度了,更多的是去幫助出口企業能夠在國際貿易當中的綠色壁壘做突破,像現在熟悉的歐盟CBAM法案,所謂的碳關稅,出口到歐洲的產品要去申報碳足跡,超標高的時候要面臨碳關稅的罰責的風險,生產過程中用的是不是綠電,使用比例是多少,會連接更加緊密。
這里我們有一個非常明確的例子,光伏的組件出口歐盟的時候,比如說像法國,產品碳足跡的數據庫,碳核算因子是全球性網絡的數據庫,中國現在沒有節點,產品出口到歐盟之后只能拿當地的規定的碳因子做核查和核算,同樣的產品我們出口到歐盟的時候到法國只能拿法國當地的因子庫的因子算,法國因子庫直接限定了中國區域無論哪里生產的產品,用電的因子1.067左右,全國才0.5777,已經差了一倍的樣子,更別說如果這個地區綠電使用100%的情況下,對我們的核算和后續認證、碳關稅的風險都是不利的。這也是我們從綠電的使用到最后負荷側的認證一條完整的故事線。幫助園區去把招商的邏輯去變,以前我這里有綠電更便宜,現在到我這里來你的產品能夠拿到全球準入市場的通行證,在全國零碳園區當中,最終的交付內容,說白了讓綠電從核心成本項變成企業的核心競爭力。
這是一個總結,從蒙蘇的實踐大概有五個步驟,從精準規劃到智能調度、園區協同、溯源、碳閉環,把最終數據在碳核算中體現環境價值,獲得綠色表現、綠色金融、市場溢價具體變現價值。這個方案已經是一個比較成熟和逐漸在各地區復制的方案,我本人也從2025年初開始,從內蒙古的碳達峰試點的申報到后續省級的零碳園區到國家級零碳園區,大大小小服務了有三十幾家園區,最終在52家國家第一批零碳園區中有8家是我們做的主導和申報規劃,目前這套方案應用出來零碳園區去做實際建設過程當中能夠有效地幫助園區做統籌的頂層規劃,這也是我們現在相當無論是零碳園區還是區域考核,幫助區域政府達成考核及應用價值的措施或者途徑。
我們現在探索出來的五步法,也希望能夠和更多的園區、企業一起參與進來,有很多我們能夠探討和合作的空間,也邀請大家能夠去到蒙蘇零碳園區做實地調研和考察,后續關于方案本身有哪些技術上的細節歡迎大家一起做探討。
謝謝!
責任編輯: 張磊