生态文明

生态文明

国网南京供电公司:低碳“引擎”绿动水泥“风光”发展

国网南京供电公司:低碳“引擎”绿动水泥“风光”发展


公司简介

国网南京供电公司是国家电网有限公司下属的大型供电企业,负责向全市 11 个区的 470 万余户电力客户提供安全、经济、清洁、可持续的能源供应服务。国网南京供电公司长期高度重视社会责任管理工作,坚持综合价值创造最大化的责任理念,于 2012 年启动全面社会责任管理工区试点,连续 9 年编制和发布《国网南京供电公司服务地方经济社会发展白皮书》,并围绕应对气候变化、优质服务等责任议题,打造了一批优秀的社会责任根植项目,与全社会共建共享发展成果。

问题

在“双碳”目标下,水泥行业成为我国节能降耗的重点。受水泥产品及生产原料、工艺特点影响,除化石燃料有碳排外,烧制熟料的过程中石灰石的分解还必将产生刚性碳排,想要实现脱碳技术难度极大,且水泥企业在降碳方面用能管理能力不足,能源调控的智慧化水平较低,从能源输入端实现低碳、零碳转型的路径极其模糊,如何赋能水泥企业跑赢“双碳”赛道,成为迫在眉睫的难题。

解决方案

国网南京供电公司创新拓展能源消费侧碳交易服务相关业务,超前布局清洁能源直接交易服务,同时引导用户建设分布式风光电源,进一步增加绿电比例,助力公司成为绿色制造综合能源服务领域的主要践行者、深度参与者、重要推动者和示范引领者。

国网南京供电公司与江苏天山水泥集团有限公司签订绿色低碳转型战略

合作协议,以溧水天山水泥有限公司(简称“天山水泥”)为试点,启动国内首个客户侧“双碳”示范项目。该示范项目由南京市发改委、供电公司和碳排放专业机构等利益相关方跨圈合作,共同推动水泥企业绿色低碳转型。

“碳”查调研,定制脱碳路径

发挥能源计量技术优势,调研天山水泥工艺生产特性以及设备运转方式,发掘设备节电、工艺节能空间。结合电网电力需求响应要求,建立响应预案,编制《现场勘查报告》《需求调研报告》等。在回转窑的窑头、窑尾烟囱安装碳监测设备,实现天山水泥 95% 以上碳排放监测,并经过分析水泥各生产环节用料、用能组成等信息数据,梳理出水泥生产碳足迹,建立起各生产环节碳排放的数据模型,在获取天山水泥供能、用能、设备信息以及水泥生产全生命周期的大数据基础上,量身打造“三步走”策略(碳监测 - 全绿电生产 - 零碳生产),定制出规划水泥行业“零碳”发展路径。

“碳”索绿源,引入清洁能源

发挥用能管理技术优势和人才优势,突破传统末端治理节能减排思路,从生产能源输入端出发,引入碳排放量折算因子较小的绿色电源作为能源替代。为提高绿色电源供能稳定性,一是改造天山水泥设备设施,帮助天山水泥积极开展余热发电设备、垃圾处理装置、风机系统等现有设备设施改造工作,促进清洁能源消纳质效;二是新建分布式光伏、储能电站等绿电设施,拓展绿电接入方式,推进大型风、光电站绿电接入工作,从源头上确保天山水泥绿色能源充足、供应稳定,深度推动电能深入替代与水泥生产的深度融合,提升用能可靠性。

“碳”寻调度,最优用能价值

发挥供需协同互动技术优势,研发碳排放监测管理系统和工业控制装置,按照能源“一张网”架构统一协调分布式光伏、储能电站、垃圾处理厂、余热电厂等绿电资源,通过对 CCER 资源全过程量化的数据进行分析,把减排

量因素与实际碳排放量因素相关联,寻找引起企业碳排放量波动的关键因素,从而对接入的绿色能源实现全流程智慧管控。生成年度碳排放报告,结合碳排放价格、需求响应和绿电消纳信号,基于模型算法给出相应的生产控制策略,在不影响或较少影响生产的情况下实现水泥厂碳排量减少、增加水泥厂整体收益,为企业提供更优质的能源消费侧碳交易服务相关服务。

成效

作为国内首个客户侧“双碳”示范项目、首个水泥行业“综合碳管理”示范项目、国网首个工业综合“双碳”示范项目,国网南京供电公司探索出一条水泥行业减碳路径,铺就水泥绿色低碳发展之路。

环境效益

截至 2022 年底,建设分布式光伏 2 兆瓦,年发电量 200 万千瓦时,二氧化碳减排 1920 吨;年处置生活垃圾 16.5 万吨,节约标煤 4.18 万吨,年减排约 11 万吨;完成余热发电机组从 9 兆瓦升至 11 兆瓦节能改造,年可节约标煤 2.32 万吨,实现碳减排 6.23 万吨;垃圾燃烧处置能力提升至年 15万吨,促进年减排 10 万吨;风机系统节能改造实现年减排 920 吨;建设 13公里电动运输皮带,每年将减少 450 万吨物料与 13 公里汽车运输路程。改造完成后年用电量降低约 8%,减少 400 万千瓦时电消耗。如将碳捕捉技术进行江苏省全面推广,此数值可达 5000 万吨,将实现江苏省水泥生产的“碳中和”。

社会效益

成功构建以水泥行业为代表的高耗能行业碳减排路径,探索出“综合碳管理”解决方案,该经验和成果具有显著的推广价值。在学术交流方面,积极与清华四川能源互联网研究院开展前沿技术交流,并在专利、论文、著作方面获得丰硕成果,项目研究成果获《中国有色冶金》刊登,项目研究成果获 Acceptance Letter for Article ICAICA-92241 录用,截至目前,项目获得

5 项发明专利。与南京市生态环境局合作建立适用于行业整体的碳计量及碳核算标准,相关数据也可为生态环境部门提供支持,适用于整体的碳计量、碳核算标准建立,也可为工信、环保等部门提供决策参考,加快行业减碳步伐。

经济效益

项目的实施为供电公司创造了巨大的新增电量市场,有力占据电能替代以及碳捕捉、利用与封存技术高地,有利于供电公司超前布局清洁能源直接交易服务,进一步增加绿电比例创造供电公司“碳服务”技术高地,预计减少供电公司电网配套投资 1.21 亿元、延缓 41.8 亿元新增配套电力设施投资,并保障电网运行安全;如果在江苏省水泥行业全面推广应用碳捕捉技术,将释放约 250 亿综合能源服务市场,年新增售电量约 85 亿千瓦时至 350 亿千瓦时。水泥厂能耗强度下降约 10%,以每吨碳减排量节约 30 元 -50 元,若为企业减少 10000 吨碳排放,相当于为企业创造价值 30 万元至 50 万元;按照江苏实时需求响应补贴 30 元每千瓦与 10000 千瓦的响应量测算,每次可为企业获取 30 万元收益,助力水泥企业实现生产经营成本降低和企业减排正循环。

展望

未来,国网南京供电公司将继续推进从碳监测、管理系统建设到全绿电生产再到零碳生产的发展战略,以打造世界首个“碳中和”水泥项目为战略目标,持续发挥自身技术优势,优化智慧管控系统,整合绿电资源,提升各利益相关方对水泥企业绿色转型的认知度从而带动更多利益相关方参与,为水泥行业可持续发展提供长足动力,助力中国水泥行业尽早实现碳中和目标。


(文 / 杜晶、王艺婷)

友情链接