《西門子中國碳中和白皮書》為重點產(chǎn)業(yè)碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)提供路線規(guī)劃建議并分享全球?qū)嵺`經(jīng)驗。作為西門子中國落實“零碳先鋒計劃”的重要舉措之一，白皮書逐一分析了工業(yè)、交通、建筑和能源等領(lǐng)域的減碳挑戰(zhàn)與機(jī)遇，并提供西門子在這些領(lǐng)域的咨詢、解決方案、創(chuàng)新科技及成功案例，為行業(yè)綠色發(fā)展提供指引。
以下是白皮書中針對能源領(lǐng)域的內(nèi)容節(jié)選。
能源領(lǐng)域既面臨著巨大的減排任務(wù)，
又具備顯著的減排空間
能源領(lǐng)域作為中國國民經(jīng)濟(jì)中最大的二氧化碳排放部門，2020年碳排放占全社會排放總量的 45.8%。盡管過去十幾年國家在推動清潔能源發(fā)展已經(jīng)取得不少成就，但是在未來，中國在能源領(lǐng)域減碳進(jìn)程上依然面對不同阻力。
化石能源發(fā)電：煤電仍為電力結(jié)構(gòu)中的主力軍? 富煤、貧油、少氣的資源稟賦決定燃煤電廠為發(fā)電主力，煤炭消費量大，部分機(jī)組發(fā)電效率較低。
? 可再生能源發(fā)電占比較低，成本仍然較高，其發(fā)電功率的不穩(wěn)定性給電網(wǎng)調(diào)峰帶來壓力。
清潔能源：生產(chǎn)與消納不匹配? 風(fēng)光水發(fā)電集中區(qū)域與高用電負(fù)荷地區(qū)不匹配，銷納能力不足，造成棄光、棄風(fēng)現(xiàn)象。
輸配電：輸配電網(wǎng)中綠色產(chǎn)品普及率低? 輸配電設(shè)備使用的六氟化硫氣體具有很強(qiáng)的溫室氣體效應(yīng)，且存在氣體泄漏和回收等問題。
? 輸配電設(shè)備元器件材料及加工過程中的碳排放亟需引起重視，當(dāng)前綠色產(chǎn)品普及率有待提高，智能化應(yīng)用尚待推廣。
能源領(lǐng)域未來減排路徑
從政策和市場兩方面進(jìn)一步推進(jìn)能源電力體制改革? 政策端：對電網(wǎng)企業(yè)消納清潔能源出臺激勵政策，完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
? 市場端：提高能源規(guī)劃配置能力，平衡清潔能源與靈活電源的比例，傳導(dǎo)銷納成本，引導(dǎo)相應(yīng)的市場機(jī)制、價格機(jī)制向市場化并軌，建立清潔能源電力超額消納量市場化交易體系。
從煤炭為主的高碳能源發(fā)電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向以清潔能源為主的低碳能源結(jié)構(gòu)? 調(diào)整合理的煤炭占比：
需平衡煤電機(jī)組靈活性和保障可再生能源消納的關(guān)系，逐漸使煤電從單純保障電量供應(yīng)，向提供輔助服務(wù)轉(zhuǎn)變，并通過優(yōu)化電力市場價格機(jī)制提升煤炭發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。
? 合理利用氣電：
天然氣發(fā)電雖仍屬于化石能源發(fā)電，但氣電在靈活性、穩(wěn)定性以及節(jié)能減排等維度優(yōu)勢凸顯。在煤電排放高、清潔能源不穩(wěn)定的背景下起到承上啟下的作用。通過對部分機(jī)型改造，未來燃?xì)廨啓C(jī)同樣有燃燒100% 氫能的潛力，進(jìn)而實現(xiàn)零排放。
? 推進(jìn)碳捕集、利用與封存(CCUS)在電力行業(yè)的應(yīng)用：
CCUS 技術(shù)對控制其碳排放至關(guān)重要;中國 CCUS 應(yīng)用尚處示范階段，存在巨大發(fā)展空間;隨著示范項目落地，需完善產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策，培育龍頭企業(yè)，引導(dǎo)社會資本投入，形成合理收益模式以實現(xiàn) CCUS 技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
? 長遠(yuǎn)規(guī)劃清潔能源發(fā)電：
中國電力行業(yè)能源結(jié)構(gòu)從煤電向清潔能源轉(zhuǎn)型過程中，核心是解決經(jīng)濟(jì)性問題。未來各類清潔能源技術(shù)投資成本仍有大幅下降空間，在破除成本因素的障礙后，具備更大規(guī)模的應(yīng)用空間。
能源領(lǐng)域技術(shù)賦能減排
短期內(nèi)采取可以進(jìn)一步減少溫室氣體排放量的產(chǎn)品與技術(shù)推進(jìn)可摻氫燃?xì)廨啓C(jī)的示范項目落地，進(jìn)一步減少燃?xì)廨啓C(jī)的二氧化碳和氮氧化物等溫室氣體排放，并著眼于 100% 燃?xì)涞慕K極目標(biāo)，擔(dān)起未來清潔能源體系中調(diào)峰的重任。
有針對性地對配電產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期低碳設(shè)計，降低傳統(tǒng)輸配電設(shè)備生產(chǎn)和使用過程中的污染，提升設(shè)備退役后的回收利用比例。同時，需增加綠色技術(shù)和產(chǎn)品的市場滲透率，如針對輸配電開關(guān)設(shè)備，特別是在配電領(lǐng)域中常見的六氟化硫氣體泄漏和回收問題。其根本的解決方案只有通過綠色技術(shù)，使用完全環(huán)保無毒無污染的環(huán)境友好氣體作為絕緣介質(zhì)，替代現(xiàn)有傳統(tǒng)輸配電開關(guān)設(shè)備六氟化硫技術(shù)路線，實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
中長期應(yīng)大力發(fā)展為大量新能源接入保駕護(hù)航的產(chǎn)品與數(shù)字化解決方案? 推廣多能互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)
推廣應(yīng)用于各類園區(qū)、大型樓宇的綜合能源解決方案。在項目規(guī)劃設(shè)計階段，基于當(dāng)?shù)刭Y源條件對能源系統(tǒng)進(jìn)行針對性設(shè)計，評估符合項目所在地資源稟賦的分布式能源技術(shù)路線，實現(xiàn)多能互補(bǔ)。在項目運(yùn)行階段，通過機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù) / 機(jī)理模型充分挖掘能源數(shù)據(jù)價值，在系統(tǒng)級別進(jìn)行基于最優(yōu)功率計劃的優(yōu)化調(diào)度，降低碳排放。
? 發(fā)展分布式能源系統(tǒng)與微網(wǎng)系統(tǒng)
建設(shè)分布式能源系統(tǒng)與微網(wǎng)，鼓勵以屋頂光伏為代表的分布式能源系統(tǒng)發(fā)展，并且通過數(shù)字化手段對分布式能源資產(chǎn)進(jìn)行高效管理，保證系統(tǒng)的高可靠性和高效率運(yùn)行。
同時，采用先進(jìn)的微網(wǎng)控制技術(shù)，靈活控制微網(wǎng)內(nèi)各類可控設(shè)備，并將分布式能源系統(tǒng)自身及與大電網(wǎng)的互聯(lián)互動進(jìn)行有效的管理，從而提升整體城市能源網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率，縮短能源供給和需求側(cè)距離，減少輸電損耗。
? 采用新型儲能技術(shù)
因地制宜發(fā)展抽水蓄能與電池儲能系統(tǒng)，推廣氫能等新型儲能技術(shù)的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)性使用;同時降低現(xiàn)有儲能電池技術(shù)成本，為中長期大規(guī)模利用可再生能源作充分的技術(shù)準(zhǔn)備。
? 應(yīng)用智能電網(wǎng)解決方案
通過應(yīng)用智能化硬件設(shè)備、數(shù)字化產(chǎn)品，實現(xiàn)設(shè)備傳感器化、數(shù)字化智能維護(hù)和數(shù)據(jù)采集，應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺和能耗分析系統(tǒng)，通過數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)分析，提供能源診斷報告和合理化建議，并且服務(wù)于資產(chǎn)和運(yùn)維管理，為用電側(cè)用戶提供智慧能源服務(wù)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。同時為能源供給側(cè)其他智慧能源方案的落地提供技術(shù)支撐。從而降低碳排放，助力電網(wǎng)高效、安全運(yùn)行。
西門子最佳實踐分享
魯能 — 海西州多能互補(bǔ) 50MW 塔式光熱電站
魯能海西州多能互補(bǔ)光熱電站是一個包含 400MW 風(fēng)電、200MW 光伏、50MW 光熱和 50MW 儲能的 700MW 風(fēng)光熱儲多能互補(bǔ)示范項目。該項目中，西門子提供了精準(zhǔn)追日控制功能的解決方案改善了風(fēng)電和光伏不穩(wěn)定、不可調(diào)的缺陷，提高電能穩(wěn)定性，提升電網(wǎng)對新能源的接納能力。
項目建成后，年發(fā)電量約 12.625 億千瓦時，能夠有效減少煤炭消耗，降低大氣污染，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約 40.15 萬噸，減少煙塵排放量約 5,431.96 噸。該項目將風(fēng)電、光伏、光熱、儲能深度融合，達(dá)到“1+1>2”的效果。
上海浦東連民村 — 全方位多能互補(bǔ)解決方案
連民村地處上海浦東，西門子攜手國家電網(wǎng)將上海連民村打造為“智慧能源第一村”，并提供從規(guī)劃咨詢到核心能源管控平臺的一體化解決方案。西門子能源管控平臺融合人工智能等技術(shù)，對光伏、風(fēng)電、地?zé)?、儲能以及綜合能源供應(yīng)進(jìn)行智能管理，協(xié)調(diào)供需、優(yōu)化運(yùn)行，實現(xiàn)最大效益，是“能源流、信息流與價值流“三流合一”的鄉(xiāng)鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用示范。借助西門子全方位多能互補(bǔ)的解決方案，連民村能耗預(yù)計將減少 10%，碳排放預(yù)計將減少50%。
（轉(zhuǎn)載）
