上海远景科创智能科技有限公司解决方案总监谭师林先生带来《蒙苏零碳产业园建设中的源网荷储协同与绿电消纳探索》。
以下为现场速记:
谭师林:各位领导、各位同仁大家好!很荣幸受邀请参加这次的大会,跟大家分享蒙苏零碳园区做的事情,如何通过源网荷储的协同来把绿电的消纳水平提高上去,把绿电价值真正发挥出来。这个话题刚开始拿到的时候,感觉背后逻辑比较复杂,展开之后,刚刚也有专家老师们分享了很多背景信息,叠加起来还是比较好理解这个事情。
蒙苏的零碳园区既是国家首批的零碳园区试点的名单之一,同时也是由远景主导打造的全球首个零碳产业园,园区入驻了电池工厂、光伏制造基地、上下游关联企业,目前园区面临的比较大的问题,在2028年中期的考核上,国家零碳园区的考核,验收有两个硬性指标,分别是单位能耗碳排放和绿电使用比例,整个绿电使用比例要求不低于90%,我们可能要通过直连、直供或者交易的形式满足验收的指标。听起来好像我们的措施还是比较多的,三种大的方式可以选择,实现起来并不是非常困难,但其实面临的现实情况挑战比较大。
第一个挑战,负荷用电的需求是处于猛涨的状态,举个例子,隆基一年用电量超过70亿度,基本上现在将近两倍,第二个挑战电源侧量远远不够,目前园区建成和投产主要是40万千瓦风储项目,一年能提供的直连的电量大概在4.5亿度左右,如果我们设定直供的比例是50%,缺口可能还要达到35亿度的体量。第三个挑战更加隐蔽一点,有人说直供或者直连不够的情况下可以做交易,比如说我们全部做交易补上这个口子,但其实这个账不是这么简单算过来的,假设直连刚好做到50%,剩下40%的绿电比例通过交易的形式获得,意味着网购的电里至少有八成是绿电才能保障最后比例能达到验收的要求,这个目前在电力交易的规则当中比较困难。一方面由于整个交易资源非常有限,这些央国企都是比较抢着要的状态,园区通过交易拿到这么多的绿电非常不现实,这个结论非常清楚,我们需要通过直连或者直供比例大幅提升绿电使用的比例,不能全指着交易补这个窟窿。
去解决这个问题,我们可能要先有一个思路上的转变,以往缺电在源侧建更多的风光储投入,这个我们可能是比较硬件的思维,不是说这种硬件思维不对,可能会存在几个问题,首先,时间上来不及,因为整个硬件做开发,从规划、审批到建成投产两三年的时间就这样过去了,验收肯定是来不及的,第二它的投资相对来说也是一个非常大的投资量,可能要上百亿砸进去,最终影响到实际度电的成本,第三个也是最关键的一点,就算把这些硬件堆叠建好了,也没有一套统一调度的系统运行起来,发的电和需要用的电匹配起来,也会造成弃电率还是处于很高的情况,相当于花大价钱建出来东西实际成效一半都不到。需要我们换一个思路,不要做加法,要做乘法,同样的风光储的配比,从电转氢转电的思维,统一的智能系统,达成配合的平衡点,把发出来的每一度电利用起来,系统的核心通过源网荷储四个方面的平衡,把他们像齿轮一样咬合在一起实时互动做协同的管控,这是我们整个大体的思路。
有了这个思路之后,可以有一些相应的实施措施,第一项,在规划阶段,针对源侧、负荷侧情况做规划,很多园区绿电使用不好的根源,在最初规划的时候埋下了,规划做得太粗,只知道一年园区大概用多少度电,不知道晚上用的多,早上用的多,什么季节用的多,不知道什么时候风机发电最高,光伏发电最高,两边都是糊涂账,匹配结果肯定不尽人意。第一,要细化前期的风光储的规划,具体的细化分为四步,第一摸清家底,把园区每一家企业用电规律摸一遍,比如在蒙苏园区、远景自己的电池工厂,24小时连续生产,整个负荷曲线比较平稳,隆基是连续工艺,涉及组件等等有白班夜班调整,华景负荷相对更灵活可以调节,把每一家企业负荷的特性像画像一样画出来,这样就知道每个企业具体的负荷侧用电特性是什么。第二步看清整个资源的情况,鄂尔多斯当地的风资源其实是很好的,但是风是不均匀的,比如说冬天、春天偏大、夏天偏大、晚上偏大、白天偏小,光伏反过来,白天有,晚上没有,基于多年的气象数据,包括购买了国内国外的权威气象数据,每个地区实际开发的数据,构建新能源的预测大模型,知道每一天每个小时具体风和光的出力情况,也就是发电的情况。第三步,逐小时做仿真,把一家企业一年数据量和新能源一年发电数据每个小时对比,看看每个小时绿电是否够用,再去判断储能什么时候该充电,什么时候该放电,经过前序仿真测算,精确地算出来达到什么样的目标,配多少风光储的配比,达到最经济状态。所以规划前期是要算清楚配比的情况以及经济账,包括投资的钱,度电成本是多少等等这些,让园区、投资方能够清晰地判断出来这个事情运行的状态。相当于我们把前期工作当中不确定性转成确定性,动工之前大概知道投产之后运行情况是什么样的。
规划做完之后方案是静态的,但是天气变化是动态的,包括企业生产情况也都是动态的,比如说我们在规划当中假设某一个小时风机满发的状态,那天的实际情况就是风小了,这个到了运行阶段的智能调度,智能调度我们也是分了三个核心的能力,第一个是功率侧,刚刚提到有气象大模型,提前三天预测到风光的功率出力情况,知道明天什么时候风大、光强,再通过远景叫作天枢的大模型进行调控。是一次性的调控。第二个是滚动优化,刚刚提到调度,并不是一个一次性的计划和运行,而是一个不向前实时地调整情况,开车导航一样,大方向定了,中间遇到堵车情况可能会随时切换路线,最终达到目的地。第三是储能和负荷智能联动,传统的储能充放电是固定的,AI调度会根据实际情况作调度,风大的时候自动让它充到储能里,风小的时候负荷需要用电需求的时候就需要调控到绿电,过去的电等人,到现在荷随源动,三个能力叠加起来达成的效果,在相同的风光储硬件条件下,远景会比传统的调度把整个绿电消纳的比例平均提升5到8个百分点,我们换成电量,每年会多消纳上亿度的绿电,相当于免费建了小型新能源的厂站,相当于我们不用新增硬件投资,全靠软件的软实力挤出来的新能源消纳比例情况,相当于整个系统赋能的价值点。这是源侧、负荷侧的调控。
第三样措施,整个提高绿电比例,开源节流,刚才说开源的部分,节流的部分是把园区的负荷捏成一个做考核,做单个工厂能耗优化,空间有限,还是以远景自己的动力工厂为例,制造如果说让它大幅度调负荷,这个点就是不允许生产也是不现实的,如果把整个园区看成整体,每一家都贡献一点出来,放在一起整体的量比较可观,分了三个层次做这个事:第一个层次,单个工厂内部进行弹性的挖掘,通过自己的排班的微调释放出10%的调节空间,像化工企业有的时候负荷可以临时停一两个小时的措施,把碎片化的调节混合到一起。第二个层次关于多厂之间的负荷互补,跟园区努力往前推的方向,在园区层面隆基和远景不重叠的情况下,新能源出力大的情况下,园区的调度系统让需求多的企业多开一些,其他企业微调一些,总的用电量贴合新能源的出力曲线,相当于企业之间你高一点我低一点互相配合,说实话不光蒙苏园区,所有园区都存在这个问题,企业间的配合还存在一定的难度,这个是我们未来努力的方向。第三个层次关于储能共享,以前每家企业自己配自己的储能,现在园区统一配储,做园区层面调控,从单个视角上升到整个园区调控的转变。
光去用掉了这些绿电,数值上能够算出来比例是多少,但是包括“双碳”考核,怎么去证明,我确实是按照我的统计数据,预测数据真正让官方承认绿电使用情况或者怎么发挥绿电的环境价值,我们是给每一度绿电发一个所谓的身份证,绿电流向要说清楚,一家企业具体用了多少绿电,绿电从哪儿来,这些数据能不能被权威机构认可,最终反映到碳核算计算结果当中,去解决这个问题,分了几步,第一步做实时地计量,园区的发电端用电端,结合区域电网公司做分析,每度电什么时候发的,哪个风机发的,被哪家企业用掉了,溯源它的情况。第二步自动生成绿电使用的证书,做后续整个园区去看整体绿电使用情况的,每家企业的情况,包括后续碳的核算,包括出口过程当中碳足迹的认证等等,这里展示的几个图是现在在辽宁做的全省调控,刚才视角是一个园区,这个是我们在整个省级层面布设这套系统之后,把整个辽宁省绿电的使用情况,包括后续的区域分时间段分区域的电碳因子计算出来,有个好处,后续在碳核算过程中就可以使用区域自己的碳因子做核算,这个区域绿电使用越高,碳因子更低,有利于企业和产品,相当于我们把绿电做了认定或者认证体现出价值。
这个相当于我们把绿电的价值认证出来之后再往下做一步,跟区域的“双碳”考核挂钩,前序做的所有工作,规划、调度、溯源最终汇总到让园区的这些企业因为用绿电变得更加有竞争力,无论ESG、产品的表现,很多人觉得最终的价值是降电费,现在不仅仅是降电费的简单维度了,更多的是去帮助出口企业能够在国际贸易当中的绿色壁垒做突破,像现在熟悉的欧盟CBAM法案,所谓的碳关税,出口到欧洲的产品要去申报碳足迹,超标高的时候要面临碳关税的罚责的风险,生产过程中用的是不是绿电,使用比例是多少,会连接更加紧密。
这里我们有一个非常明确的例子,光伏的组件出口欧盟的时候,比如说像法国,产品碳足迹的数据库,碳核算因子是全球性网络的数据库,中国现在没有节点,产品出口到欧盟之后只能拿当地的规定的碳因子做核查和核算,同样的产品我们出口到欧盟的时候到法国只能拿法国当地的因子库的因子算,法国因子库直接限定了中国区域无论哪里生产的产品,用电的因子1.067左右,全国才0.5777,已经差了一倍的样子,更别说如果这个地区绿电使用100%的情况下,对我们的核算和后续认证、碳关税的风险都是不利的。这也是我们从绿电的使用到最后负荷侧的认证一条完整的故事线。帮助园区去把招商的逻辑去变,以前我这里有绿电更便宜,现在到我这里来你的产品能够拿到全球准入市场的通行证,在全国零碳园区当中,最终的交付内容,说白了让绿电从核心成本项变成企业的核心竞争力。
这是一个总结,从蒙苏的实践大概有五个步骤,从精准规划到智能调度、园区协同、溯源、碳闭环,把最终数据在碳核算中体现环境价值,获得绿色表现、绿色金融、市场溢价具体变现价值。这个方案已经是一个比较成熟和逐渐在各地区复制的方案,我本人也从2025年初开始,从内蒙古的碳达峰试点的申报到后续省级的零碳园区到国家级零碳园区,大大小小服务了有三十几家园区,最终在52家国家第一批零碳园区中有8家是我们做的主导和申报规划,目前这套方案应用出来零碳园区去做实际建设过程当中能够有效地帮助园区做统筹的顶层规划,这也是我们现在相当无论是零碳园区还是区域考核,帮助区域政府达成考核及应用价值的措施或者途径。
我们现在探索出来的五步法,也希望能够和更多的园区、企业一起参与进来,有很多我们能够探讨和合作的空间,也邀请大家能够去到蒙苏零碳园区做实地调研和考察,后续关于方案本身有哪些技术上的细节欢迎大家一起做探讨。
谢谢!