在当今全球气候变化的背景下ღ◈,工业作为能源消耗和碳排放的关键领域ღ◈,扮演着实现“3060”目标不可替代的角色ღ◈。依据《2024—2025年节能降碳行动方案》设定的具体目标ღ◈,我国正加速推进绿色低碳转型ღ◈,强化能源效率提升和清洁能源的应用ღ◈,致力于构建一个更加环保ღ◈、可持续发展的经济体系ღ◈。在此过程中ღ◈,工业企业不仅是政策的践行者ღ◈,更是技术创新与应用的先锋ღ◈。《流程工业》2025 年第一期特别推出“降碳‘节’答ღ◈:工业进化论”专题ღ◈,我们邀请了来自不同行业的专家学者分享他们的见解和经验ღ◈,从技术创新到管理优化ღ◈,从能源结构的调整到生产流程的重塑ღ◈,这些宝贵的经验分享将为同行提供参考ღ◈,促进整个行业向更加环保ღ◈、高效的方向转型ღ◈。
中国石化工程建设有限公司 王树国ღ◈:石油化工行业是耗能大户ღ◈,“双碳”背景下最具潜力的节能降碳手段包括以下几个方面ღ◈:
1)大力开展风电ღ◈、光伏互补耦合接入石化电网性爱博客ღ◈,大幅提高“绿电”接入比例ღ◈,提高“消纳率”ღ◈,减少“弃风率”“弃光率”ღ◈。
2)“绿电”背景下提高“再电气化率”ღ◈:a. 将传统化石能源加热的改为“绿电加热”ღ◈,如石化加热炉ღ◈、裂解炉等改为“绿电加热炉ღ◈、绿电裂解炉”ღ◈。b.将传统的蒸汽透平驱动的转动设备改为“绿电”直接驱动ღ◈。以上技术措施可大幅降低“碳”排放性爱博客ღ◈,实现绿色节能环保ღ◈。
案例ღ◈:2021年12月17日中国石化首个陆上风力发电项目陕西大荔陆上20MW风电项目分散式风力发电项目成功并网发电性爱博客尊龙凯时 -人生就是博!ღ◈,ღ◈,实现了中国石化在风力发电领域零的突破ღ◈。大荔陆上分布式风力发电项目位于陕西省渭南市大荔县羌白镇ღ◈、苏村镇和官池镇ღ◈,项目总投资 1.51亿元ღ◈,总装机容量 20MWღ◈。项目安装8台2.5MW 风力发电动机组ღ◈,新建 1 座35 kV 变电站ღ◈,以及其他相关配套设施尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈。
该项目采用分布式风力发电型式ღ◈,其所产生的电力就近接入石化电网ღ◈,更加灵活ღ◈,实现了风能资源的有效利用和就地消纳ღ◈。该项目的电网结构以10 kVღ◈、35 kV 配电电压为主ღ◈,并已建设了一定规模的分布式风力发电设施ღ◈。该项目年上网电量约为 4286万kW · hღ◈,满足 2 万余户家庭清洁用电需求ღ◈,年可节约标煤约 1.36 万 tღ◈,减少二氧化碳排放 3.5 万 t工业节能ღ◈,ღ◈。这是中国石化践行绿色低碳发展的重要行动ღ◈,将促进新能源产业发展助力实现“双碳”目标ღ◈。
PROCESS ღ◈:从企业角度来看ღ◈,实施节能降碳改造的过程中ღ◈,面临的最大挑战是什么?有哪些破局之道?
中国石化工程建设有限公司 王树国ღ◈:构建石化版新型电力系统是石化行业绿色转型的关键ღ◈,首要目标是推动能源工艺与消纳全环节的形态转变ღ◈,实现从生产到消费全过程含碳量的逐步下降ღ◈。一是立足供给侧ღ◈,逐步实现能源电力在供给环节上的降碳ღ◈,有计划ღ◈、分步骤地提升清洁发电占比ღ◈,推动化石能源低碳化发展ღ◈,做到各类电源互补ღ◈。同时ღ◈,保障清洁电力发得出并且用得上ღ◈,通过就近平衡的方式实现清洁电力的高水平利用ღ◈;二是立足消费侧ღ◈,提升终端用能电气化ღ◈、高效化与减量化等能效ღ◈,增加新型电力系统对终端用能的降碳作用ღ◈。
石化行业新型电力系统是以确保石化行业供配电安全为前提ღ◈,以满足石化行业高质量发展电力需求为目标ღ◈,以高比例新能源消纳为主线ღ◈,以源网荷储多向协同ღ◈、灵活互动为支撑ღ◈,以坚强ღ◈、智能ღ◈、柔性石化电网为平台的新时代石化电力系统ღ◈。
石化行业新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体ღ◈。应聚焦新型电力系统ღ◈、大容量风电ღ◈、高效光伏ღ◈、大规模储能尊龙凯时官网ღ◈,ღ◈、可再生能源制氢等重点领域和方向性爱博客ღ◈,加快开展技术攻关和成果转化应用ღ◈;不断完善能源领域碳达峰碳中和的系列政策ღ◈,持续优化能源绿色转型市场机制ღ◈,加快建设全国统一电力市场体系ღ◈,进一步完善绿证制度ღ◈,推动绿证市场ღ◈、碳市场ღ◈、电力市场有效衔接ღ◈。
在新型电力系统中ღ◈,供电侧通过智能控制ღ◈、柔性调节ღ◈、储能系统ღ◈,解决新能源波动性ღ◈、间隙性ღ◈、不稳定性的问题ღ◈,提高新能源消纳率ღ◈,大幅提高绿电接入比例ღ◈;用电侧从原来的有序用电过渡到负荷需求响应ღ◈,从“被动适应负荷”向“源网荷储主动协调”发展ღ◈,同时进行再电气化流程再造ღ◈,从工艺流程ღ◈、关键装备ღ◈、控制系统等方面ღ◈,对石化加工流程进行再造ღ◈,以适应新的能源供给模式尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈。
中国石化工程建设有限公司 王树国ღ◈:1)随着石化行业新型电力系统的构建ღ◈,石化配电网运行逐渐呈现智能化ღ◈、数字化的特点环保工程ღ◈!ღ◈。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”ღ◈。其中的云计算ღ◈、大数据ღ◈、石化电力物联网ღ◈、边缘计算等技术手段尊龙凯时ღ◈,让石化配电网系统配备拥有海量数据处理分析ღ◈、高度智能化决策等能力的云端解决方案ღ◈。从而实现各类石化能源资源整合ღ◈、打通能源多环节间的壁垒ღ◈,让“源网荷储”各要素线)从有序用电ღ◈,过渡到负荷需求响应性爱博客ღ◈,向源网荷储管控一体化智能发展ღ◈。通过构建石化行业能源管理系统ღ◈,从“源随网动”“网随源动”“网随荷动”向“源网荷互动”协调发展ღ◈。新型储能从源ღ◈、荷侧小型储能ღ◈,经过大规模储能ღ◈,向大容量网侧构网型储能发展尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈。从“被动适应负荷”向“源网荷储主动协调”发展尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈。
3)依托海量数据和超强算力性爱博客ღ◈,推动构建新能源供给的消纳体系ღ◈,借助数字技术和绿色技术融合助推重点行业领域用能结构转变和效率提升ღ◈。另一方面ღ◈,依托数据共享和业务协同全面满足用户需求尊龙凯时人生就是搏ღ◈。ღ◈,解放用户潜能ღ◈,更好推进绿色化所需的数字化采集尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈、网络化传输ღ◈、智能化应用ღ◈,促进电碳耦合综合能源服务与智慧能源等新产业ღ◈、新业态ღ◈、新模式加快发展ღ◈。
4)作为衔接风光发电电源ღ◈、电网和制氢厂用电负荷以及储能控制的中间枢纽系统ღ◈,通过贯穿电源ღ◈、电网和负荷的“能量平衡”理念ღ◈,应实现源网荷储各类资源的可观ღ◈、可测ღ◈、可控ღ◈、可调ღ◈,充分发挥源网荷储各类资源在实际运行中的作用ღ◈,来提高绿电制氢供电系统的稳定和可靠性ღ◈,实现平稳运营ღ◈,实现能源综合利用效率的提升和用能成本的优化ღ◈。
中国石化工程建设有限公司 王树国ღ◈:分享两个案例ღ◈,第一个是以石化行业典型“1000万 t/a 炼油 +100 万 t/a 乙烯”为案例ღ◈。项目总的用电负荷250MW尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈,按照绿电装机容量为总用电负荷的 30% 即 75 MW 计算ღ◈,配置7.5 MWh/15 MWh 储能容量ღ◈。配电系统设 220ღ◈、110ღ◈、35性爱博客ღ◈、10 和 0.38 kV 电压等级ღ◈,按照 2 套方案考虑ღ◈:采用集中式ღ◈,绿电接入 110 kV 系统ღ◈;采用分布式ღ◈,绿电接入 10 kV 和 0.38 kV 系统ღ◈;储能接入 35 kVღ◈,采用磷酸铁锂电池ღ◈,供配电系统图如图 1 所示尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈。
此技术方案绿电和储能接入电网技术已较为成熟可靠尊龙凯时 - 人生就是搏!平台ღ◈。绿电装机容量75 MWღ◈,按风电ღ◈、光电互补各占 50%设置ღ◈,按照风电年满发利用 2 974 h尊龙凯时 - 人生就是搏!ღ◈。ღ◈,可节省用电量约 11 152.5 万 kW · h/aღ◈,折合 3.41 万 t 标煤 /aღ◈。光伏发电年利用小时为 1644.2 hღ◈,可节省用电量约6165.75 万 kW · h/aღ◈,折合 1.88 万 t 标煤 /aღ◈,合计折合节省 5.29 万 t 标煤 /aღ◈。
第二个案例是基于电驱动的加热炉低碳化降碳效益分析ღ◈,以柴油加氢装置加热炉为例计算电气化效益(100%绿电)ღ◈,结果分析见表 1ღ◈。
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