《西門子中國碳中和白皮書》為重點產(chǎn)業(yè)碳中和目標的實現(xiàn)提供路線規(guī)劃建議并分享全球實踐經(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、建筑和能源等領域的減碳挑戰(zhàn)與機遇，并提供西門子在這些領域的咨詢、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域的內容節(jié)選。
能源領域既面臨著巨大的減排任務，
又具備顯著的減排空間
能源領域作為中國國民經(jīng)濟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，中國在能源領域減碳進程上依然面對不同阻力。
化石能源發(fā)電：煤電仍為電力結構中的主力軍? 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)調峰帶來壓力。
清潔能源：生產(chǎn)與消納不匹配? 風光水發(fā)電集中區(qū)域與高用電負荷地區(qū)不匹配，銷納能力不足，造成棄光、棄風現(xiàn)象。
輸配電：輸配電網(wǎng)中綠色產(chǎn)品普及率低? 輸配電設備使用的六氟化硫氣體具有很強的溫室氣體效應，且存在氣體泄漏和回收等問題。
? 輸配電設備元器件材料及加工過程中的碳排放亟需引起重視，當前綠色產(chǎn)品普及率有待提高，智能化應用尚待推廣。
能源領域未來減排路徑
從政策和市場兩方面進一步推進能源電力體制改革? 政策端：對電網(wǎng)企業(yè)消納清潔能源出臺激勵政策，完善相關技術標準。
? 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，傳導銷納成本，引導相應的市場機制、價格機制向市場化并軌，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)電結構轉向以清潔能源為主的低碳能源結構? 調整合理的煤炭占比：
需平衡煤電機組靈活性和保障可再生能源消納的關系，逐漸使煤電從單純保障電量供應，向提供輔助服務轉變，并通過優(yōu)化電力市場價格機制提升煤炭發(fā)電的經(jīng)濟效益。
? 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。通過對部分機型改造，未來燃氣輪機同樣有燃燒100% 氫能的潛力，進而實現(xiàn)零排放。
? 推進碳捕集、利用與封存(CCUS)在電力行業(yè)的應用：
CCUS 技術對控制其碳排放至關重要;中國 CCUS 應用尚處示范階段，存在巨大發(fā)展空間;隨著示范項目落地，需完善產(chǎn)業(yè)補貼政策，培育龍頭企業(yè)，引導社會資本投入，形成合理收益模式以實現(xiàn) CCUS 技術的廣泛應用。
? 長遠規(guī)劃清潔能源發(fā)電：
中國電力行業(yè)能源結構從煤電向清潔能源轉型過程中，核心是解決經(jīng)濟性問題。未來各類清潔能源技術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)模的應用空間。
能源領域技術賦能減排
短期內采取可以進一步減少溫室氣體排放量的產(chǎn)品與技術推進可摻氫燃氣輪機的示范項目落地，進一步減少燃氣輪機的二氧化碳和氮氧化物等溫室氣體排放，并著眼于 100% 燃氫的終極目標，擔起未來清潔能源體系中調峰的重任。
有針對性地對配電產(chǎn)品進行全生命周期低碳設計，降低傳統(tǒng)輸配電設備生產(chǎn)和使用過程中的污染，提升設備退役后的回收利用比例。同時，需增加綠色技術和產(chǎn)品的市場滲透率，如針對輸配電開關設備，特別是在配電領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，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，替代現(xiàn)有傳統(tǒng)輸配電開關設備六氟化硫技術路線，實現(xiàn)碳中和目標。
中長期應大力發(fā)展為大量新能源接入保駕護航的產(chǎn)品與數(shù)字化解決方案? 推廣多能互補的綜合能源系統(tǒng)
推廣應用于各類園區(qū)、大型樓宇的綜合能源解決方案。在項目規(guī)劃設計階段，基于當?shù)刭Y源條件對能源系統(tǒng)進行針對性設計，評估符合項目所在地資源稟賦的分布式能源技術路線，實現(xiàn)多能互補。在項目運行階段，通過機器學習與數(shù)據(jù) / 機理模型充分挖掘能源數(shù)據(jù)價值，在系統(tǒng)級別進行基于最優(yōu)功率計劃的優(yōu)化調度，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)進行高效管理，保證系統(tǒng)的高可靠性和高效率運行。
同時，采用先進的微網(wǎng)控制技術，靈活控制微網(wǎng)內各類可控設備，并將分布式能源系統(tǒng)自身及與大電網(wǎng)的互聯(lián)互動進行有效的管理，從而提升整體城市能源網(wǎng)絡的可靠性和效率，縮短能源供給和需求側距離，減少輸電損耗。
? 采用新型儲能技術
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的大規(guī)模經(jīng)濟性使用;同時降低現(xiàn)有儲能電池技術成本，為中長期大規(guī)模利用可再生能源作充分的技術準備。
? 應用智能電網(wǎng)解決方案
通過應用智能化硬件設備、數(shù)字化產(chǎn)品，實現(xiàn)設備傳感器化、數(shù)字化智能維護和數(shù)據(jù)采集，應用統(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，并且服務于資產(chǎn)和運維管理，為用電側用戶提供智慧能源服務，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。同時為能源供給側其他智慧能源方案的落地提供技術支撐。從而降低碳排放，助力電網(wǎng)高效、安全運行。
西門子最佳實踐分享
魯能 — 海西州多能互補 50MW 塔式光熱電站
魯能海西州多能互補光熱電站是一個包含 400MW 風電、200MW 光伏、50MW 光熱和 50MW 儲能的 700MW 風光熱儲多能互補示范項目。該項目中，西門子提供了精準追日控制功能的解決方案改善了風電和光伏不穩(wěn)定、不可調的缺陷，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)約標準煤約 40.15 萬噸，減少煙塵排放量約 5,431.96 噸。該項目將風電、光伏、光熱、儲能深度融合，達到“1+1>2”的效果。
上海浦東連民村 — 全方位多能互補解決方案
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，對光伏、風電、地熱、儲能以及綜合能源供應進行智能管理，協(xié)調供需、優(yōu)化運行，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)典型應用示范。借助西門子全方位多能互補的解決方案，連民村能耗預計將減少 10%，碳排放預計將減少50%。
（轉載）
