刘昊：源网荷储一体化的零碳解决方案探讨

编者按：2021年12月7-8日，以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办，陕西分布式能源股份有限公司联合主办。会上，新疆金风科技股份有限公司的首席绿电研究专家刘昊博士发表了“源网荷储一体化的零碳解决方案探讨”的主旨演讲。以下内容根据大会演讲实录进行整理。

刘昊：各位领导、嘉宾，大家上午好!

我是来自于新疆金风的刘昊。

今天和大家分享的内容是源网荷储一体化的零碳解决方案探讨，首先再次感谢主办方的邀请，给我们机会来分享新疆金风在源网荷储和零碳解决方案的一些经验。

今天的分享分为四个部分，更多分享从双碳背景政策提出之后新的能源形势，还有在电力市场方面新政策。新疆金风科技根据国家政策和电力系统的方向制定零碳解决方案，以及我们实现的成功案例。最后关于新疆金风的一些介绍。

从《京都议定书》到《巴黎协定》，再到去年总书记提出咱们国家“30·60”双碳目标，再到今年英国格拉斯哥的会议，可以看到双碳这个事情已经从国际顶层政治体系到了国内高层政治要求，也到了地方政府已经传达到具体企业。所以其实今年各个地方政府都已经开始制定了省级减碳包括“30·60”路线图，也对高耗能企业的转型以及新建项目的环评都提出了具体要求政策，可以看到双碳这个事情已经不是一个国家战略，每一个企业都已经实实在在地感受到了双碳对企业经营包括企业经营成本这方面的影响。

国家要实现双碳，就要看能源结构里面到底有哪些是影响二氧化碳排放的。在这里可以看到能源活动是占据了二氧化碳排放总量的85%，不管是发电企业还是工业企业的用能，都是占据了国家减排一个重要的环节。其中能源的生产与转化占了47%，其主要就是发电行业，所以这也是为什么国家在全国统一碳市场，首先把2225家的火电企业纳入监管范围。对于钢铁化工建材其他这些工业企业，也占到31%，所以明年钢铁或者其他八大高耗能行业，也会陆续进入全国碳市场。这些重点的排放行业里面，其实对于电力行业，低碳发电技术已经具备了经济性，因为从2020年开始，风电光伏都已经开始平价上网。在绿色电力替代这方面，技术已经日益成熟，在工业领域受制于工艺的特点，比如高炉怎么转化成电炉，或者其他高耗能企业的生产，还是需要特别燃煤和工艺手段的。这些手段的电能替代，也是工业领域未来减碳重要的方向。

在这里我们也是总结了对于工业企业来说四个重要的减碳路径。

第一，产业结构的调整，首先从山东和内蒙都已经开始对高耗能项目暂停审批，对于产业的结构，比如高耗能企业的这些产业就会逐渐降低或者搬迁。对于节能环保型，或者采用新型炼钢技术的企业，地方招商就会有政策上的倾斜。

第二，对于必须要用电或者大体量用电的行业，要进行能源结构的优化，比如使用更多风电、光伏新能源，去替代传统的能源。今年我们也可以看到很多像山东电解铝高耗能企业，为什么搬迁到云南去，因为在那里可以用到低碳水电包括风电的资源，来替代原来在山东的火电和自备电厂，能源的结构调整帮助企业去实现减排。

第三，能效的提升。刚才很多专家也讲理不少了，不管对于数据中心行业，还是对于特殊高耗能行业，还是对于商业楼宇，每一个行业有自身的节能技术，去根据工艺手段进行能效提升。

第四，碳捕集与封存，比如CCUS这样的技术，因为它主要在科研技术领域已经有了很大的突破，但在经济性方面需要更多的示范性探索。

我们刚才说到的双碳，这是一个环境角度去看工业领域。工业领域在用能的时候，另外一个角度就是要看经济性，必要相关联的就是新型电力市场。今年电力市场的几个重要变化，右手边这张图可以看到，从今年的七八月份煤价的大规模上浮开始，逐渐造成全国大规模地区的限电，在这里统计全国限电省份达到20个，有的可能开三天停四天，有的甚至是停六天只开一天，所以不管是工业企业还是地方经济来说，都是造成了很大影响。面对限电，怎么去跟双碳目标结合，这是我们需要思考的问题。

在今年的10月份发改委发布1439号文，已经实行了几十年的目录定价，在今年终于结束了，工业企业全部要走到电力市场去。包括中小型的工商户，他也需要通过电力市场购电，而不是通过电网公司来购电，今年从11月、12月价格都可以看到，基本上火电价格都是上浮接近20%，就是国家上限。对于企业来说，未来电力市场包括电价会进一步波动，怎么去买到低价的电，同时怎么买到绿电，这就是对于日后企业选择售电公司，包括去进行碳减排一个重要环节。

右下角也可以看到，国家电力市场进一步深化，现货市场已经启动了两个批次，总共是13个省份在2022年都会开始现货交易。现货交易之后，对电价波动就会产生新的影响，比如对于中午的时段，各地的光伏可能是零电价，但是对于晚间，比如晚高峰时刻，有可能电价会比现在的目录电价还要上浮到更高水平。对于现货电价的波动，是企业参与电力市场第三个要关注的方向。

今年我们也面对了很多工商业用户，也总结了工商业用户三个主要疑惑。

第一，零碳是不是很难?国家省里面都提出了“30·60”目标，企业怎么去做零碳的事?

第二，电力市场不断在变化，电价在波动，怎么样去参与电力市场，以及限电对于企业应该有什么备用手段。在这里针对三个疑惑也给出了三个答案。其实做零碳这件事并不难，金风从自己园区开始，包括今年也给其他客户总结出完整零碳解决方案，企业是可以复制这个方案实现零碳的，而且像光伏、储能一些设施，是可以由金风来参与投资的商业模式，对于企业来说也是没有风险的。这种复杂的不光是现货市场，还是燃煤电价机制1.2倍波动方式，怎么样买到合适的电价，包括评议电价波动的风险，金风售电也是组织了资深交易专家团队，并且我们整合了自己的α能源聚合平台，通过专业技术和专业经验，来实现代理用户购电，保证电价波动的风险。

第三，面对地方政府或者地方电网限电的时候，企业是不是要预留自发自用，尤其是绿电这样的电源，并且可以通过储能和储蓄冷方式，来保障企业关键设备的运行。

对于刚才三个疑惑和答案，具体应该怎么做，金风的零碳行动方案。我们把它总结成三减碳和一平台。首先减碳就是零碳的电源，因为原来电源都是从电网来购买，绿电比例可能只是百分之十几的比例，而且还会受到限电的影响。企业怎么去组织一套自己的零碳电源?其实咱们企业里面比如屋顶，像今天的分布式能源会议，包括自己厂区里面还有其他空闲场地也可以安装分散式风电，因为新能源发电是波动的，怎么样提高消纳比例，就可以通过储能和水蓄冷的方式。

总之，像这种分布式能源都是零碳的，而且可以帮助企业实现减排。后两项可以通过绿电交易和碳交易方式，包括像刚才陈总介绍的十四运方式，可以通过市场化交易绿电来实现减排。如果在绿电以外的部分，还可以通过碳铵交易的方式来进行碳减排认定。当然所有这些复杂的，不管是自发自用的绿电还是来自于外部的绿电，所有数据聚合到自主研发α能源聚合平台上，让每一度绿电，每一吨减排价值，都有它的数据可管理和可追溯。

企业更关注的就是结费价值，我们也对比了几种不同结费方案，在价格上的体现。不管是光伏还是风电，企业都可以享受九折甚至更低的电价折扣，还是比目录电价要低。如果火电已经上涨1.2倍的电价，有可能下浮比例就是20%还要多。储能和水蓄冷，在夏季高峰的时候，如果用电网的电可能是一块钱的电价，这个时候可以用中午发的光伏电储在水蓄冷罐里面，更多应用这部分比例绿电，实现绿电调节。售电像刚才说的，我们可以结合现货电价波动水平去制定企业更加优化的交易策略，去选择到底光伏电，还是现货的电价，还是中长期电价，去进行一个最优的匹配，后续还会有一个案例为大家做分享。

最后α聚合平台，它是在项目规划的阶段就要去看，到底装多大容量的光伏配多少储能是最经济的，装的太多有可能前期成本太高，但装得太少有可能日后绿电比例不够。一是在规划阶段，二是运行阶段，调控各个资源协同配合。

不管是分布式电源还是储蓄冷的设备，最关键的是对于我们用电负荷深度了解，我们可以通过α能源聚合平台，去为企业关键用能设备，还有不同厂区、流水线按照智能标计，收集企业用能实时电量信息。符合曲线与电价进行一个匹配，去进行量身定制的节能方案。而且所有数据在信息平台可以一目了然，所有的数据都是可追溯、可管理的。像之前十四运采用的方式，是国网组织的专场交易，更多的企业会关注怎么通过售电公司买到绿电，之前从国网买到的绿电比例不能提升。其实从售电公司买绿电，像江苏、北京、天津这些省份，已经开始了绿电的试点交易。只要我们的工商业用户找到可以买到绿电的售电公司，就可以在市场上先进行注册，然后去采购售电公司专门绿电套餐。最后售电公司也会出具对应绿电结算证明，或者绿电证书的证明，来让企业可以有公信力绿电证明。

金风从2016年开始，就已经开始绿电的业务，在新疆、山西等几个省份，去年绿电交易额已经超过了10亿度，每一年总的绿电规模可以超过130亿度，是可以满足全国各地绿电客户需求，而且已经帮助苹果、亚马逊、宜家等等国际知名企业，实现了他们的绿电需求方案。金风已经为三千多家客户，节省了六亿度的电费，所以可以看到，通过绿电包括售电的方式，不光可以提升绿色度，而且真正可以帮助企业来节省电费。

这个是刚才和大家提到的案例，首先我们会根据工厂不同时段、不同类型的符合，包括不同场景的用电应用，我们可以在规划阶段为工厂来配置最合理的光伏和储能配置，来保证前期投资的经济性。在运行阶段，我们根据每天电价波动，包括未来符合的预测，去协调不同类型电源之间的匹配。除此之外，我们不光参与电量市场，还可以通过辅助服务的市场，比如像去年开始的华北，在凌晨两点钟到第二天早上的六点钟，在这个时候电网供热机组需要保障居民供热，但是新能源机组还发出了大量的电量，之前可能需要供热机组去降低电量保持电网的稳定，其实去年华北已经开始通过地区热锅炉、储能、电动汽车这种调峰的措施，通过给予调峰的负荷额外的收益来帮助电网来调峰，这时候也为售电公司和调峰负荷获得了额外收益的机会。整个的不管是在规划侧还是运行侧，把所有运行策略都集中在了人工智能α能源聚合平台里。

在这里举一个简单案例，大家可以看到上面是咱们四种调控的方式，包括售电代理、风电和光伏的能源还有储蓄能的设施，其实它的价值既体现在电量、电力方面，就是绿电比的提升，也可以体现在电价方面。

这条红色的曲线就是目前从电网购电它大概的电价水平，电价就是在7毛钱这样的水平上。首先通过市场化的售电代理，它可以比国网代理价格有下幅的空间，就像电价的台阶往下走一步，比如说参与辅助服务之后，可能每度电还有几分钱额外的收益，进一步让电价降低。再是对于风电和光伏，比如说光伏只有在正午发电，但是风电有可能在晚上发电，大家可以看到蓝色的区域块它是波动，而且是每天不同的，α聚合平台就可以提前预测明天的发电量来调整中长期的电量或者现货的电量，填补到负荷中去，而且价格是按照9折计算的。

最后是在某些时段，比如说正午，园区消纳不了这么多光伏，或者夜间更多风电发的电消纳不了就余电上网了，其实它的经济性是有所损失的，这个时候就可以通过水蓄冷或者储能的设施进行双向调控，大家可以看到黑色的两个箭头，它不但可以移峰填谷，而且还可以在各地限电时，储能的设施也可以帮助企业的关键设备解决限电的问题。到用户侧的时候，你可以看到在电力中间的方框里，咱们的绿电比例有很大的提升，从国网一开始只能是一部分，可能是17%的比例，有可能提升到30%甚至更高，对于电价的部分，不管是售电的折扣还是光伏风电的折扣，也是在不断下降。

在这里我们就把刚才说的逻辑，用我们自己园区的数据进行分析。在这里举的案例是金风在北京亦庄的园区也是国内首个碳中和认证的园区。金风怎么实现这个园区的目标?像刚才所说的解决方案，其实在近十年来金风先后在园区里安装了两台设备，总共达到4.8兆瓦，光伏容量达到1.95兆瓦，通过风电和光伏的设施，每年发电量可以超过750万千瓦时绿色的电量，让整个园区的发电比例从10%几提升到了50%，每年结费空间达到了400万。除了绿色度的提升之外，从度电成本上来看，像金风是在北京的亦庄开发区，正常的度电成本应该是7毛钱，但是我们的度电成本是达到了3毛4分8，比市场上的平均价格要降2毛9的空间，也是通过零碳解决方案来实现的。

除了亦庄园区之外，我们也帮助了福建的三峡、江苏中车园区也实现了碳中和认证。这两个园区也是通过高比例可再生能源的安装，像大丰园区是风电和储能结合的方式，让园区绿电比例提升了17%，而且所有这部分的绿电都可以认作为碳减排量，就是每年为这个园区节省2400多吨的二氧化碳排放。包括刚才陈总说的，通过绿电不光体现了降价空间，在碳方面节省的价格，日后在碳市场开始之后是一个企业额外的降费空间。

最后再给大家简单汇报一下金风的情况，因为金风已经连续10年是风力发电机的制造商，目前金风风电已装机的容量达到了73个G瓦，全球总共有4万多台金风风机运转，业务覆盖了六大洲的29个国家。

在金风做售电包括刚才说的零碳解决方案板块，就是在金风全资子公司做的。其实一方面我们聚合了大量可再生能源，这部分每年的绿色环境权益超过了130亿千瓦时，另一方面我们在负荷侧也聚合了大量可调整的负荷资源，这样负荷规模达到了520兆瓦，所以我们是通过电源侧和负荷侧两端的连接来实现咱们负荷的可调节控制。

目前我们每年累计的售电额到了220亿度，而且刚才说到α的能源管理平台，包括相应研发的微网标准，是参与了9项的IEC国际微网标准制定，拥有600多项的自主知识产权。

以上是我今天的汇报，感谢大家的聆听。