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赵云:分布式能源实践和零碳转型思考

2023-01-05 15:28:40 中国能源网

编者按:在“双碳”背景下分布式能源领域贯彻新发展理念,以“双碳背景下能源安全新思维——新型分布式综合能源保障”为主题的“第十八届中国分布式能源国际论坛”于2022年12月8日在北京采用线上的形式召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,双良集团大客户管理中心副总经理赵云做了主题为《分布式能源实践和零碳转型思考》的报告。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

赵云:大家好,很荣幸参加这次会议,和大家共同交流,我是双良节能的发言代表赵云。我的题目是分布式能源实践及零碳转型思考。

主要四大块。一个是相关政策。二是我们在分布式能源领域的一些技术及优势。三是制氢的氢能源系统。四是我们企业在零碳转型上的布局。希望对大家有所启发。

自从国家定下双碳政策以来,行业人士对这个政策家喻户晓了,这个政策直接导致能源结构发生了深远的变化,尤其是分布式能源,分布式能源作为重要组成部分,在光伏余热热电联产,热泵各方面的能源互补里面有很大的推动和进展。政策涉及到各地的政府,涉及到国家的层面量比较大,我们在分布式能源领域,双良在天然气的分布式使用里面精耕细作了很多年。

分布式的定义有两层含义,一个是与集中式相对,大家一体光伏集中电站,分布式电站就是一个集中和分散的对应关系,一个是集中在我们天然气使用上讲的能源的梯级利用,我们做的事情两大块,一个是楼宇式的,一个是区域式的,和项目具体的规模大小进行分类,设备组合是一致的。天然气分布式能源系统核心的装备两项,一个是内燃机,燃气轮机,或者蒸汽轮机,用双良生产这一类产品,溴化锂机组,内燃机系统用缸套水或者余热,本身天然气燃烧或者天然气掺氢燃烧,燃烧之后发电,余热烟气和缸套水,余热可以进行供热,也可以使用溴化锂机组进行制冷,完整的形成冷热电三联供的梯级系统。

我们企业的前身属于溴化锂行业最早的企业,从1965年中国人做溴化锂研究的时候,这一批老专家在我们企业,一直和我们一起推动这个行业发展,1985年我们企业正式成立,到今年2022年,已经搞了接近40年,企业有一定的技术底蕴,我们在分布式领域里面有一些优势,我向大家进行汇报。

一个是制造优势。现在全世界溴化锂产业规模中国用的最多,中国规模最大就是双良,双良生产流水线是比较独特的,是行业唯一叫DFM,需求拉动生产,这个在行业里是全球最大的。我们有国家认定的全性能测试中心,我们同行大家有测试台,我们在行业里是最大的,还有制造装备,我们这个行业现在的发展,涉及到真空制造,现在这个行当的发展非常接近于真正的工业流水化的装备精度,制造非常先进。

二是我们在行业里的节能优势。刚才讲我们内燃机要缸套水,溴化锂是靠热能驱动的,如果蒸汽轮机用蒸汽的蒸汽型,这几种机型我们的指标都是在行业里是领先的地位。

三是控制优势。最初双良做储备,储备从手动到自动,到全自动,后来多套设备的能源集成作为一个集体,作为一个机房能源类的控制,到今天我们在这个行业是比较独特的,双良有一个能效的智慧云,我们有一个混动科技公司,专门做能源,甚至涉及到大的电厂系统能源集成的数字化,这一点是比较领先的。

四是分布式能源领域。我们在这里面,很多专家从原理里都在和双良一起前进,我们在行业里做了很多理论性的软实力,比如说出了一些著作,国家标准的制定,包括我们有一些具体项目的评选,大概是这样的介绍,这是我们在分布式能源领域的专利,双良企业我们的专利现在有接近1000项,这几项是专门针对分布式能源,给大家列一下。

这是我们的案例,这个案例是我们中国石油创新基地提供的设备,也是一个合作的项目,这是2015年,那个是2014年,获得了特等奖。我们参加这次会议,刚才是分布式能源的回顾,双良介入国家更关注的,我们看碳中和,分布式能源政策也好,比较热的是光伏风电,真正的可再生能源这个点上,我们本身在制氢做了一些工作,借这个机会展示一下。

氢能很多领导介绍了这个内容,从国家层面,工信部,国家能源局,发改委都把氢能,尤其今年出了2021年,2023年氢能发布中长期规划,彻底定为国家战略,在国际上日美韩,包括20多个国家,中国今年出台之后,各地出台了氢能方面的政策,当成可再生能源的重要能源转型点。作为中国能源的央企,国企大量的收入,像大唐,华能华电都在氢产业链上做了一定的布局。氢能的系统我们行业讲制、储、输、用四大块,现在制造是比较简单的,焦点集中在把产业链如何打通,我们今天提到的分布式发电,包括掺烧,建筑的分布式能源使用,这个点是属于氢能源使用系统的点,还有一个点是交通领域,我们提到的重卡,大巴,还有工业,这三大领域做的是比较急迫的。

工业领域做的示范项目最多,因为工业领域会解决就地消纳的问题,前面我们讲有储存和运输,储存和运输成本太高,从经济上讲分布式发电掺烧,建筑上使用和交通上使用这个账不一定划算,运输的成本,加上储存,我们技术克服有一定的路径要走,实际上真正的瓶颈就是把产业链打通。我们双良在这个体系里做的工作是什么?主要是制氢,我们焦点集中在绿电制氢的设备,这是我们的设备。

为什么做这样的事情?因为我们的制造经验,我们企业做了40年,很多朋友也比较熟悉我们,我们从原来溴化锂制造到放热器,还原炉,空冷这些都是属于制造,制造上双良集聚的一批具有工匠精神的团体,在这方面我们有丰富的经验。电解制氢的技术含量不是太高,从国际视野看大概100年的技术。我们的技术领先指的是合作方是北京化工大学水电解行业权威专家,我们企业内部20几个人组建了一个团队。

我们想介入这个行业是我们在这个行当里市场和服务的能力,双良做的还原炉,空冷器这些产品,我们针对的就是节能减排,针对大量的用户在供应,氢能的用户,工业口是眼前示范项目最集中的使用尝试,我们都有优势,所以我们把这个作为我们其中的一块。

电解制氢的原理很简单,我们就靠直流电作为动力,把氢水分子打开,把它拆成氢气和氧气。结构是行业通用的,不是双良特色,我们的特点是电源系统,我们针对的是绿电,光伏风电之后的制氢,绿电过来之后或有或无,或高或低的状态,我们和上市公司汇川技术合作,实现IGBT的技术,这个在行业也算主流。第二个是电解槽,和我们原来做的设备有点区别,它是一个材料工业,涉及到隔膜催化剂,这是它的核心,我们和周教授合作,这是我们的领先技术。

至于气液分离和纯化系统,焦点在于把氢气和氧气分离之后进行一定的重化,因为行业不一样,比如说多晶硅行业我们的要求比较高,一般像加氢站要求比较低,纯化系统是调节纯度的,大概4个组成部分。我给大家简单介绍一下我们在行业做的状态。电解槽这个行业有100年的技术,之前大概是600,200,甚至100,几十,2×60万的电厂用氢做冷却剂只需要40-60粒,这个行业很小。

现在国家引导下能源转型需要风电光伏里面的制氢环节,需要设备做大,这个行当主流设备1000粒。制氢的主要参数给大家简单看一下,这是指的是主要几个压力,温度,涉及到效率和电耗,第一台设备产出达到国家的二级能效。现在电解槽设备做大的过程中,我们的项目接触的比较大,举个例子,新疆中石化的项目,这是全球实施最大的,它用电解槽用了52台,这个项目投资30个亿,电解槽的价值值10个亿,52台怎么进行管理?涉及到几个层次,一个是电解槽本身自己,我们做溴化锂也是一样,设备上的质控。还有己氦电解槽(音)的组成。因为我们的纯化,包括气液分离不是一对一,可能是四对一,在这个点深如何质控,在企业级别整个项目能源怎么质控,我们有这一套体系,我们在天然气分布式能源上用的同样的体系,这是我们独特的。

简单介绍一下我们的用户方向,主要集中在合成氨,还有多晶硅,应用场景寻找或者使用技术的研发进度,最快的在工业口,它能解决经济消纳,加氢,天然气掺氢,燃烧,建筑口面临成本问题需要一定的时间,总的来说制氢领域有四大块,给大家展示一下。

我们双良零碳转型之路的产业布局,我们企业一直是能源服务商,现在我们企业自己定位能源商,能源企业,我们排名第90名,我们现在和国家政策,尤其是我们自己内部发展历程双轮驱动,国家政策,第二个是客户,国家政策的引导对我们的影响很大。我们从1982年开始就是设备,2003年做EPC,整个工艺集成,到2022年我们把能源服务的内容有所变化,变到今天我想介绍的,一个是光伏,我们在光伏领域有所投入,一个是制氢。

国家的能源口从原来我们集中的是天然气比较多,但是和能源,双碳的要求,各个领域的做法,整个可再生能源完全抬头,我们企业现在从原来的体系进入可再生能源,进入光伏,我们有1万多人,客户数量3万多家,主要是三个制造基地,一个是江阴,原有的企业在这里,包括今天的制氢也在江阴,包头主要是光伏,我们做的几块内容,太原是清洁供能,这是多能互补,可再生能源给社会供暖的板块。

我们做的这些动作内部分块还是比较明确的,一个是技术口,我们低碳研究院,低碳设计院,一个是战略,一个是战术,最后形成这个解决方案。另外就是数字化,这是我们企业不同于其他企业的特点,我们自己公司主要服务于能源企业做数字化的提升,数据算法,解决方案。另外其他的实施层面我们也是自己干的。

能源转型特别的板块介绍一下,一个是光伏产业里我们自己在包头去年成立了包头硅材料公司,做的是两块,一个是硅片,这是完整光伏产业的链条,硅料前端硅矿,硅料来了我们做单晶硅硅片,单晶硅硅片下游是电池片,电池片我们用双玻装好叫组件,我们二期追加上市公司已经公告,投入300个亿,这个企业进入光伏产业之后,原来我们制造业双良一年在江阴制造基地不到400亿,进入光伏领域到今年年底,明年年初达产400到亿-500亿,二期已经开工了,把包头的基地放大两倍,到明年年底如果计划中达到上千亿的产值,这是我们数字化分布式光伏公司,这是我们的光伏,这是我们当时工厂的照片。

另外是氢能。氢能产业链很大,市场容量从2019年的时候统计,整个行业这些厂都不大,整个行业总共产值一个亿,到2020年,2022年现在预估行业的大概20亿,它是爆发式的增长,2023年的时候我们有望行业的产值进入40亿,所以这是我们进入这个行业的原因。我今天讲的不是产业链,我讲的是双良制氢,制氢上面的研发方向简单提一提,一个是材料学,隔膜材料,它的焦点是什么?把电流密度提高,提高电流密度,整个电解槽的结构,整个电解槽的体积了重量下降,我们会把电解槽的温度提高,也是一个行业研究的方向。

大概今天介绍这些内容,谢谢大家。




责任编辑: 江晓蓓