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方雷:双碳经济下分布式复合能源的发展路径

2021-12-15 14:50:21 中国能源网

编者按:2021年12月7-8日,以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办,陕西分布式能源股份有限公司联合主办。会上,远大科技集团节能研究院副院长方雷发表了“双碳战略下分布式能源的发展路径”的主旨演讲。以下内容根据大会演讲实录进行整理。

主持人 潘志刚:下面有请远大科技集团节能研究院副院长方雷,为大家分享《双碳经济下分布式复合能源的发展路径》,大家欢迎。

方雷:各位嘉宾、各位领导大家上午好!我是远大科技集团的方雷,今天很荣幸也很高兴给大家带来远大科技集团以及本人简单的分享:《双碳经济下分布式复合能源的发展路径》。

今天在这里分享其实很不容易,一是这个会议连续推迟了两次,在这种疫情的情况下,能够站在这里和各位同行业的专家、领导分享、交流,碰撞关于分布式能源未来的发展方向,其实是特别有意义的,所以这是一个不容易。

二是随着今年国家“双碳”政策的不断提出以及各种风口政策的出台,虽然说分布式有很多利好政策,但在项目落地的过程中依然遇到了很多掣肘,这也是一个不容易,所以今天很高兴能够在这里分享我和集团的一些观点,请各位专家领导能够不吝赐教。

我今天的分享分成四个部分,对于远大,大家也不陌生,我继续给大家介绍一下远大是怎么在做,以及如何坚持节能环保产业以及自己的一些想法。

重点围绕燃气分布式以及由燃气分布式延展开来的燃气分布式智慧能源,远大以什么样的方式从事相关的工作以及取得什么样的成效,以及为行业和其他一些同行业的朋友们提供一些新的思路。

第一部分,我们首先提一下关于“双碳”到底是什么样的情况。在“十三五”期间关于分布式,关于低碳发展,尤其“十三五”期间低碳发展有大量的政策和相关的落地措施,所以在“十三五”的铺垫之后,“双碳”的目标提出来是应运而生产生的一个结果。

很早在1992年欧洲主要国家的推动下已经缔造了COP会议,到2015年的时候巴黎协定的正式落地,正式谈成,再到2016年正式签定协议,再到2020年我们提出“双碳”政策,不管是世界做出了努力,还是中国在中间所扮演的角色都是在有效地去推动气候变化这样大的命题,同样对于远大而言,也一直在参与见证甚至在推动一些相关的工作。

所以在“双碳”,在目前全球化的背景下,一个气候的背景下,不管是国家或者说企业,在中间所面临的是一个新的格局,新的想法,所以今天我在这里分享一下我们自己的一点点感受。

从2020年12月到今年,我梳理了一下几个主要关于能源相关的政策,其中中间出现了很多高频的词汇,不管是清洁能源、供应体系还是安全高效的能源体系,以及如何提高能源供给的保障能力,甚至如何在重点行业针对能源利用提出自己的一系列解决方案,国家在宏观上的政策给予了很多大的方向和大的目标。我们也在这些宏观的政策中摸索我们分布式,尤其在我们细分的燃气分布式怎么去扮演自己的角色,其中有利好的政策,也有不利好的政策。

我在9月份参加工信部一个项目交流会期间,我当时分享的远大在燃气分布式,以及在成套上面,包括和新能源、光伏、储能之间的融合技术一些案例做了一个分享的时候,有一个专家提到,在分布式你们对未来的发展方向,尤其是燃气分布式发展方向是什么思路的时候,那位专家斩钉截铁地提到一个词,天然气分布式代不代表未来,这个问题我心中也质疑了一下,其实这个问题我们大家心里都有答案,在碳达峰的过程中天然气扮演的角色还是很重要的。

但是在2060年之后,到底是什么样的局面,以及中间我们怎么样地过渡,确实给我们行业带来很多的思考。至少在减碳的过程中所扮演的角色是不可或缺的,在中间如果出现一刀切,那我们能源保障怎么来,我们的降碳怎么来,在新的减碳技术没有出现之前,我们用什么办法实现碳达峰,甚至做部分的碳中和工作呢?

所以在这块,我们从政策中看到了决心,也看到了机遇,同时我们也看到了自己的挑战。

对于“双碳”而言,对我们而言,在今年年初发改委出了相关的一些政策进行了解释,我们梳理了一下对我们怎么发展,对我们而言,现在的两个重点领域无外乎是能源和工业领域,到底在碳达峰、碳中和工作布局中,我们远大和同行业能扮演什么样的角色,至少在产业结构转型、提升能源利用效率,包括低碳技术研发推广,以及在我们自己很成熟的技术体系,很成熟的案例中怎么摸索一条新的路径。

在未来的发展中,成熟可靠的技术是一个应用方向,新技术也是一个应用方向,但是它的基石始终是成熟可靠的应用技术,能源体系如何高效、安全才是我们所追求的共同目标。

在整体框架下我们研读了几个月分享的“双碳”的10个方面,对我们而言我也把中间的几条提炼出来了,像第一条,优化能源结构。第二条,怎么推动产业和工业优化升级?第三条,推进节能低碳建筑和低碳基础设施。第四条,构建绿色低碳交通运输体系。第五条,发展循环经济体系。远大包括一些经验,包括一些自己的想法,所以今天后面的内容虽然说不是按照这五点,重点都展现出我们在这几点的一些想法和自己的一些思路。

对于能源结构调整而言,我们在中间,包括很多项目在呼吁,甚至在推动做的工作,就是这句红色的话,不知道各位专家怎么看。在以分布式智慧能源推动天然气对传统高碳化石能源存量的替代,构建现代能源体系下新能源与化石能源融合发展的新格局,就是我们现在面临的市场契机,以这样的方式推动我们的产品,或者以我们的产品技术去更好地支持这样的低碳甚至碳达峰中间有效的技术的发展。

所以对我们而言,之前很多在3060年政策出台之后,我们研究政策,包括从技术角度研究政策,发现中间的概念、中间的政策其实是有很大的变化的,我听了一位专家说得特别好的一句话,到2030年之前这是转型发展的黄金十年,同时我们要用足这40年的发展契机,这个时间不能提前,因为是国家为我们争取来的黄金的发展时期,所以我们也在这个发展时期中要稳步地走,既然稳步地走,对我们而言就是有效地支撑我们的发展,我们的契机也在这里。

就现在的分布式能源而言,面向未来的分布式我们也在探讨,到底未来的发展方向在哪里?像现在能源方式,我们远大内部把很多能源方式分为以下几类,像一次、可再生能源、二次能源、高品位能源、低品位能源,包括余热和沸热,对于我们而言,可再生、余热、沸热是比较切合实际的,是我们非常重视的发展方向。

对于目前的这些技术模式而言,在各个不同的应用场景都有它自己的运用方式,处于多元形式多样化,应用模式多样化,以及组合方式多样化的阶段,对于任何能源的形式还是共赢共存和共同发展的方式,对我们而言未来的方向还是因地制宜地怎么去发展能源,更加基础的是我们用什么样的方式做能源装备,所以未来能源装备的发展方向对我们而言是非常有价值的。

回到这里我介绍一下远大科技集团,远大科技集团目前总部位于长沙,我们有两个基地,一个是传统板块远大空调洁净空气能源,第二个大板块在岳阳湘阴,是专门从事装配式建筑产业的一个基地,目前我们的产品已遍及85个国家,为什么把这张图拿出来,包括很多会上领导同事都会分享,其实我们在海外布局的时候,海外大部分的市场都是天然气分布式能源的市场,我们最早介入海外市场其实是从美国市场开始做燃气分布式能源开始。

当然这两年,尤其今年以来海外市场也遇到了瓶颈,因为目前天然气价格包括其他各方面的原因出现了一些波动,但是整个的发展情况,我们可以看出全球对燃气分布式能源是什么样的态度,我们国内在相关的技术建设方面和相关的工作方面并不太成熟,相应的体系并不太成熟,哪怕“十二五”到“十三五”我们立下了很多目标,但是最终的完成情况不是特别好,这是我们应该继续推动和完善的方向。

对远大而言怎么做好这样的产品,我这边想了一下我们远大一直做产品的宗旨,减简通用化。很简单,第一个减少,减少一切多余的东西,包括我们做成套,为什么做成套?就是在成套的过程中我们想规避在投资、建设过程中所造成的不必要的增加成本,增加碳损耗,增加排放的一些手段和措施。第二个简单,结构简单,制造运输和安装,尤其在目前经济形势情况下这种简单是非常适用和可行的方式,像我们在建筑节能,怎么做好建筑节能,最简单的办法是有效的减碳的途径。

通用化,所有的部件通用所有的产品,在通用化的过程中就是减少维保的问题。燃气分布式能源在发展的过程中遇到很大的瓶颈,除了高投资,运行成本是被诟病的方向,所以这块的工作我们在通用化上能不能做到更好,在这方面往前更进一步,降低我们做运维的成本。

几点低碳发展的经验,我们提了三个词,一个是综合利用,二是建筑保温,三是低碳生活。其实能源综合利用各位都是行业的专家,这是内在的形势,目前当作硬件,对于能源而言,要用好的还有一个软件,软件是什么?建筑的能耗到底怎么样?建筑的用能到底能不能控下来,硬件再好,软件不够好,其实整体的效率是不够好的。所以我们在建筑保温这块做的工作,就像远大承诺而言,我们从2018年-2011年,三年时间对所有建筑进行的能耗保温,包括做了几点很简单的技术。

一是外墙的厚保温。

二是多玻窗的技术。

三是窗外遮阳,窗内隔热。

四是全热的新风热回收。

光做这块的改造让我们能耗水平,初投资的投资回收期不到三年,所以现在建筑节能保温如果落地到实处,对我们做能源的相结合,其实是一个有效的整合体系,因为做能源降碳不仅是硬件,其实在软件也要做相关的工作。当然在运行过程中怎么做到,所以我们有几点经验。

既要有硬件,又要有软件,同时我们在用的过程中怎么去做到真正的减碳,这是我们做的很简单又很实用,但是又非常有效的减碳手段。

这是我们7月份开发的一个产品,新型的一个结构,这块的区域是我们做的分布式能源站,用了两台1.5兆瓦的燃气发电机,有一个18万平的建筑,同时在我们新建的几种有小型的区域能源,这个建筑是28小时建造11层,建造的速度快并不是它根本的原因,而是我们采用新型结构材料和实用的节能技术,用100%流水线的生产去制造,去做这样的房子,这个项目完成之后我们请来相关的专业机构,多家专业机构对它的整个生命周期的碳排放进行追踪,包括评估,每户减碳的效果相当于种树600棵,除了建筑本身之外还有能源的设计方案,我们的思路在中间扮演了特别重要的角色。

这就是为什么我在这里把建筑拿出来,因为我们现在的思路就是如何做分布式,也是正在推的,用这种装配式,用这种生产线的方式把我们能源集成化产品从生产线直接拉到用户现场,减少后续的一些生产、安装,包括售后维护的一些难题。

对于我们而言做分布式,我们做分布式是因为算是国内最早做能源管理,做大型区域能源的,像延安远大燃气集成,苏州月亮湾这几个项目,当然还有很多其他的案例都是非常成功的一些应用案例,我们通过这些成熟的应用案例,也发现了我们自己的设备或者已有的项目中间有哪些问题,也在中间不断地进行完善,所以我们在大型区域能源中间总结了一些经验教训,新发展、再出发。

比如现在我们的供能方式,从传统的角度很简单,比如冷热电、直燃电、沸热电、冷热分供,其实这些都是一些基础的模块应用方式。这些模块应用方式进行组合,可以衍生多种不同的应用和发展的空间。

现在有那么多应用方式,是不是我们还要进行组合应用,所以在这块,我们也是制造技术进行转型升级,包括我们借鉴了航空发动机,包括飞机组装中间的脉动生产线,如何在大型的能源装备中间,把我们的产业化和产品化实现,在中间也下足了功夫,确保我们相关的产品,相关的能源装备能够实现产业化。

从燃气分布式能源而言,其实这也是远大一直在呼吁的,燃气分布式能源是我们在应用的一个非常成熟的项目,试用的燃气轮机加我们的非电空调,就是烟气型组成的区域供能,实际上是一个非常成功的模式。这个最早并不是用集成化方式去供货的,供货之后在现场进行拼装,但是有了初步继承化的初步模型,在中间、内部,包括集装箱这种形式,为后面我们产品的开发提供了很有效的指导模式。

所以在这块我们现在开发了一个新产品,也经过了系列的产品、科技成果,包括类似的鉴定,叫做BCHP,也就是远大绿色集成化传导装置。

这块的产品就像这个模块,这个模块我们2018年就提出来了,但是2018年到现在为止,包括同行,包括一些国标,还有我们的集成化的思路,这个模块其实很简单,但是具体做的时候,都是由这个模块进行衍生。像中间的轮空系统,大家看现在的智慧能源,包括源网荷储,在系统都有所体现,因为轮空系统中包含着弱强电之间的接口,电力接口,包括控制的接口在中间进行一个总承,包括怎么和供能设备进行基础供能。

尤其现在分布式发展和光伏的发展确实是非常快的,但是它毕竟还是不稳定的能源,所以我们现在天然气分布能源所扮演的角色是一个基础功能的单元,在很多项目中间作为基础供能单元,它发挥的作用是非常重要的。

第二,对我们而言,远大是最早从直燃机开始的,最近的国管局文件,相信各位都已经看了,其中电气化就提到了这点。很多人认为直燃机没有市场,其实这份文件里没提出来,我们面对的市场就是一个必须的。就像今年有些用户在拉闸限电的阶段,供能是一个问题的时候,直燃机的出现能够合理地把能源形式给你做多重的能源保障,这时候扮演着重要的角色。所以对于任何设备而言,并非是否会随着时代淘汰,而是在什么样的时候能不能扮演重要的角色,能不能在系统设计的时候做整体的规划。

当然我们还有一个最重要的应用场景,就是用余热来智能制热,把系统的用在工业项目上面,实际上大有文章可做。今年我们走访了多个工业企业,其实推动了很多项目,在落地的过程中发现,溴化锂和换热技术中间的应用场景是非常广泛的。相信我们同行业在其中已经深耕了多年,这块的市场占比将会越来越大。

像我们现在针对这块的余热利用,也有充分的自然的产品开发线。此外,我们在电空调,从2015年开始,原来我们一直承诺不做电空调,但是磁悬浮技术开发之后,现在经过我们不断完善,包括高校治理行动方案出来,我们从2015年也开发了一体化节电空调。中间开发之初,我们就是按照高效机房,除了设备本身的性能之外,还是机房内的综合能效的提升,也是我们追求的方向,所以后来再到这两年高效机房提出,其实和我们的理念是一脉相承的。

此外,我们还有一体化节电空调怎么和锅炉、燃机进行组合利用,包括我们有三样两轮中央空调,这也是我们重要的设备开发和高效产品的应用模式。这是前面的产品,最后我们还有怎么挖掘一个集成化的解决方案,分布式负荷能源到底怎么发展,就像现代化能源中心,既然它有电力保障,那是必须的,冷热保障也是必须的,甚至还有蒸汽在中间的保障。

当然对我们而言,生活或者使用,甚至在生产必要过程中,新风系统或者类似的保障系统,其实很有必要,所以我们提出了电力冷热新风。其中可再生能源和气体能源到底是什么样的方式,所以我们提出这种应用的项目,包括我们还是希望天然气能够稳定供能,与市电互为备用,可再生能源能够作为补充,三者进行一个调和。

当然提出了自己的,包括分布式能源发展的措施,降碳的措施,比如自建分布式电站合理配置,合理配置装机容量。怎么榨尽余热来供能。

如何利用自然能源节能,这个研究的空间非常大,当然带回全热新风,包括复合精准控制,智能化集中管理,这块相信大家做得比我们都要好得多,所以接下来我们可以继续探讨怎么深入合作,把这块的工作做得更加扎实。

包括复合型CHP的发展,对我们而言,其实复合型,包括双模式,一个是用天然气,一个是用电力,怎么做到宜气则气,宜电则电,实现区域的优化配置。从数据采集、反馈调节能够让区域的分布式能源实现智慧调配,这就是我们所说的智慧能源,最简单的概念其实就是宜气则气、宜电则电,既追求经济效益,又追求低碳节能的效果。

对我们而言,这就是我们目前产品的大纲,叫一体化BCHP的综合解决方案,这个解决方案就像大家看的模块,中间有发电机模块,有余热利用模块,还有高效机房,也就是制冷的方案,同时在中间承担很重要的角色,尤其现在储电的技术发展和项目的结合,尤其是大家所诟病的并网或者上网的技术,其实我们和蓄电池进行储备,可以解决很多技术瓶颈,同时对于很多用能而言,它要做到并离网无缝切换,在中间扮演非常重要的角色。

所以我们现在发电机自发电还是优先余热供能,储能电池调峰,新能源提能效,最后建成的就是高效智能电网。所以现在就是在宜气则气、宜电则电的基础上还要增加一个,叫做新能源与余热优先。构造整个产品体系,将这个产品体系打造成标准化的产品,根据不同的用户,在基本的模块下进行一个延展,也就是一体化BCHP产品。

这是我们产品的开发,从项目规划、方案设计、机房建设整个过程实现我们从方案到结束到运营,这个建设项目过程中,我们可以全程参与,来解决项目整体的方案。所以对远大而言,分布式能源的发展一定是绿色的、集成的解决方案,也是一个整体的解决方案。

接下来结合几个很简单的案例进行组合利用,因为我们现在梳理了上万家已有的老用户,把老用户的信息,以及成功的应用模式进行整合,如何推动产品再出发、再发展,以及再集成,提供了很好的支撑。

比如在西咸新区的项目,当时就两台1.5兆瓦的发电机组,这个中间其实整个项目的能源都是采用我们的设备,不管是电空调,还我们的磁悬浮,提供了一整套的解决方案,追寻的就是余热优先,宜气则气,宜电则电的应用模式,每年的年节能量达到了2576吨。像广州超算中心,这是由4台4.4兆瓦的发电机组成的,尤其在数据中心,我们可以发掘更多的项目资源。

就像我刚才提到的,自然冷源如何和CHP,如何和高效电空调进行整合,这中间还有很多文章可做,这种集成化,包括适宜用户的需求,这种空间非常大,哪怕是现有的技术上面,依然有非常大的挖掘空间。

这是我们蒸汽型非电空调怎么进行应用,就是怎么把余热再回收利用,像两家数据中心,这是用燃气轮机,像国内目前燃气轮机的应用场景也越来越多。最后还有像扬子巴斯夫,像这个项目对于工业项目,就是24小时不间断,全年365天24小时不间断的项目,给我们提出了强大的挑战,其实从十几年的运行时间来看,到这两年又采购第二台、第三台,包括后面一系列的项目,就是因为产品的可靠性和认同性。

因为在中间化工企业对工业企业,虽然说是未来的发展方向,最难的是产品的可靠性,所以我们在最难的用户中间,把这些可靠性的技术进行组合,可以有效地支撑我们产品,适宜接下来很多工业项目和很多特殊的项目,像数据中心24小时不间断供能的特殊诉求。

对我们而言,分布式能源的发展,尤其是燃气分布式的发展,依然存在成本高、系统复杂、运维难、产业不集中等系列的问题,但是我们用集成化的解决方案,用综合设计、运维可靠、经济性好更关键性的问题,把整个分布式能源存在的缺乏整体和全面的解决方案这个问题给解决,通过产品化来实现市场的迅速增长。

所以对于分布式能源,不管是分布式还是燃气分布式,依然大有可为,这是远大一直坚信,也一直坚守的市场。在节能环保市场远大将一直坚持创新,一直坚持与各位同行业的领导专家企业一起合作,来戮力推动这个市场的健康有序发展。

最后,也欢迎各位嘉宾能够莅临远大参观指导,谢谢大家。




责任编辑: 李颖

标签:方雷,分布式复合能源