“双碳”目标倒逼“调峰”课题,国家电投积极探索——融合发展撬动能源转型(深度观察)(2)
新能源异军突起的同时,火电站等传统发电企业的地位难免有所下降。近年来,一些省份的火电、核电机组已出现降功率运行的情况。资本密集的火电、核电等企业能否成功适应新趋势,既关乎自身发展,也事关我国能否顺利构建以新能源为主体的新型电力系统。
山东半岛东南部的海滨小城海阳市,三面环海的岬角顶端,两座雪白的“大圆罐”十分惹眼。这是海阳核电一期1、2号机组的核岛。在这里,反应堆把水加热,产生大量高温蒸汽,驱动汽轮机发电。目前,这两台世界最先进的第三代核电机组已累计发电超过570亿千瓦时。
让国家电投山东核电有限公司董事长吴放津津乐道的,除了先进的核电机组,还有从核电常规岛延伸出的两条白色管道。
“这两条管道不是用来输电的,而是向城区供热。”海阳核电设计管理处工程师刘宪岭解释,管道一头连着核电厂内供热首站,另一头连着厂外热力公司。在核电厂内,从核电机组抽出的高温蒸汽将管道中的水加热到120摄氏度。随后,热水被输送到热力公司换热总站,释放热量后再返回电厂,如此循环往复,实现源源不断的热量输出。
为啥一座世界最先进的核电站干上了城市供暖的营生?“目前,核电站年发电小时还不错,但未来我们这样的核电站也存在给新能源发电让路的压力,因此必须居安思危,不能只做发电这一篇文章。”吴放说,他们想到的第二篇文章,是和电关系最紧密的“热”。
任何电厂都有大量余热,把余热利用起来就会提高效益。“核电站实际热效率比最先进的火电机组要低10个百分点,只有36.7%。把核电的热直接拿出一部分来供暖,可以提高核电的热效率,综合效益更高。而且,减少余热排放还有利于海洋生态保护,可谓一举多得。”吴放说。
对海阳市来说,核电供热也能带来减碳红利。
“以前靠锅炉供暖,烧煤锅炉房里黑乎乎的。”站在已经停运的5层楼高大锅炉前,丰源热力临港分公司经理潘世伟细数起烧煤供暖的种种不便:“一不环保,二不经济,三不省心。燃煤锅炉故障率高,还要请工人24小时三班倒上煤,冬季光是临时招工就得20人。”
如今,在锅炉房隔壁,一座洁白小巧的板式换热器解决了各种问题。据测算,海阳实现全市核电供暖后,每个采暖季可节约原煤10万吨,减排二氧化碳18万吨、烟尘691吨、二氧化硫1188吨,相当于种植1000公顷阔叶林。“今年冬天,海阳将成为全国首个零碳供暖城市。”吴放说。
“水热同产”,是吴放他们“跨界”的第三篇文章。
“海水淡化要消耗大量热能或电能,我们与清华大学共同研发了‘水热同产’装置,利用核电站的高温蒸汽尝试海水淡化。”海阳核电设计管理处工程师张真说,经过检测,淡水品质很高,可直接饮用,且生产用能全部来自供热蒸汽,不额外耗能,实现了在零碳供热的同时零能耗制水,“山东半岛一些地区较为缺水,未来大规模应用的前景广阔。”
推进融合——
寻求共赢,让“有钱的少花钱、没钱的不花钱”
采访中,钱智民给记者讲述了让他印象深刻的一个故事:几年前,企业想给青海三江源地区的牧民安装光伏发电设备,让他们可以用电做饭取暖。可牧民们的积极性并不高:“捡牛粪烧饭一分钱都不要,安装光伏还要花钱。”
钱智民从中敏锐地感觉到,推进融合发展,就必须找到多方共赢的路径,让“有钱的少花钱、让没钱的不花钱”,让原来想解决、解决不了的问题找到新的解决方法,这样,融合“大戏”才能唱成、唱好。
“小岗村最头疼的事是啥?”小岗村项目开工前,国家电投安徽公司提出的第一个问题,不是要不要建光伏屋顶、智慧路灯,这让小岗村党委副书记、村委会主任周群之马上有了兴趣:“秸秆焚烧是最让我们头痛的事情,你们能帮助解决?”
原来,小岗村每年有近3万吨秸秆需要处理,因为环保要求,不能一烧了之。于是,要么深耕掩埋,但每亩成本需要30元至50元;要么送到15公里外的电厂,运输又不方便。“我们曾对不烧秸秆的村民出台了奖励政策,但有村民说,‘你别给我钱,帮我把秸秆弄走就行’。”周群之说。
针对这一痛点,国家电投在综合智慧能源项目中规划了一条2万吨的秸秆综合利用生产线,充分利用当地的秸秆、垃圾、粪便等生物质废弃物发电,实现了变废为宝。
综合智慧能源项目的探索,还为小岗村的产业发展带来了更多可能。记者来到小岗村改革大道西侧的农光互补项目,只见一间小房子正在“生产”植物。没有土壤、没有化肥,绿油油的生菜正在一层层白色栽培板中茁壮成长……
“我们打算利用光伏电源,开展水培蔬菜生产,不仅生长速度比室外快,而且能够大大减少对土地的占用。”高阳说,下一步他们还准备在光伏板下种植黑豆或洋姜,帮助小岗村兴产业、增收入。据了解,农光互补、屋顶光伏、秸秆综合利用等项目每年预计能给小岗村村集体、村民增收约530万元。
在距离小岗村2000多公里的青海塔拉滩生态光伏园里,一群绵羊在悠闲地吃草。41岁的马汉台村牧民向占魁每天骑着摩托车放养“光伏羊”,每月能有3000元收入。
“光伏板能够降低风速和水分蒸发量,非常适合草的生长。因此过去的戈壁滩,现在长出了绿草。但是,草太长了会影响发电,还有火灾隐患。后来我们干脆养羊来‘除草’,结果却创造了一个产业。”光伏园负责人吴世鹏说。现在,这片600多平方公里的土地上已经放养了5000多只羊,为向占魁等十几户牧民带来了实实在在的收入。
未来,如何全面推进融合发展?钱智民认为,关键要从小岗村、宝之谷等综合智慧能源示范项目的探索中,找到技术路径和商业模式。
“特别是商业模式,舆情网,以往电力企业不太注重,大家认为反正就是建一个电厂,投资几十亿元、上百亿元,建好后发电就行了,还要啥商业模式。但融合发展要兼顾多种利益,探索出让各参与方都受益、都有积极性的商业模式。”钱智民说,国家电投将在水火核风光气等产业融合发展基础上,积极与供给侧、用户侧以及农业、交通运输、建筑冶金等进行跨界式“大融合”发展,争取继续领跑。
“融”出能源应用新篇章(记者手记)
实现碳达峰、碳中和,意义重大,任务艰巨。我国发电行业龙头企业之一的国家电投主动作为、积极探索,以多维度、深层次的融合发展思路,力争为我国未来能源应用场景树立样板。
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