來源:中國能源觀察 時間:2025-05-14 17:55
金風科技零碳園區的復制與裂變
“園區的春天是最美的季節。”記者來到位于北京亦莊的金風科技碳中和智慧園區,負責接待的北京金風零碳能源有限公司(以下簡稱“金風零碳”)工作人員笑稱記者來得正是時候。
今年的政府工作報告將“零碳園區”概念推向公眾視野,并著重指出將打造一系列零碳園區及零碳工廠示范項目。此舉意味著,零碳園區勢必成為我國綠色轉型的重要載體和前沿陣地。
2021年1月,金風科技智慧園區獲得了國內首個可再生能源碳中和智慧園區認證,可謂在國內首開先河。這座已經連續5年實現碳中和的零碳園區,究竟是什么樣?
業務持續增長,單位碳排降低
走進園區,滿眼綠色中盛開著桃花、梨花、海棠花,似乎集齊了北京的春季花卉。蔚藍天空下兩座風機隨風輕輕轉動,靜靜納風吐綠。
這座園區正如它的名字一樣,到處涌動著綠色低碳的氣息。
除了幾處辦公樓外,標準跑道的運動場可供員工跑步健身,設施完備的體育館除服務員工外,也對外承接政府和企業的賽事活動,豐富的羽毛球、籃球等培訓班,成為孩子們周末和假期運動的理想去處。無土栽培的光伏蔬菜大棚前,打包好的一盒盒小番茄等蔬菜等待采購。覆蓋光伏板的充電車棚、退役風機葉片制成的長凳、塔筒制成的休憩小屋,體現著環保理念和人文內涵。
“政府工作報告提出要建設一批零碳園區,是2020年‘雙碳’目標提出之后的一個階段性要求。金風科技智慧園區的建成是基于公司在綠色能源發展和應用方面較為超前的實踐。”金風零碳智慧能碳事業部總經理楊奇峰在介紹園區的建設初衷時表示,“事實上,2012年起,園區先后配置風電、光伏、儲能、微燃機、備用電源等,承接IEC微網實驗基地,同時,開展經濟發展脫碳的探索。‘雙碳’目標提出后,我們邀請第三方權威機構對園區的減排成果做了一個摸底認證。”
正如楊奇峰所說,園區自2010年竣工起,綠色發展水平一直在持續提升。至2020年,園區產值較初建時翻了一番,達106.5億元,而萬元GDP碳排放量則直降超60%,僅10.922千克/萬元。園區產值的上升和碳排放量的線性下降,形成鮮明的對比,成功驗證了“經濟發展與碳排放脫鉤”的可行性。園區2021年獲得碳中和認證是過去十余年綠色發展的集成。
零碳園區建成后,園區年減排二氧化碳超4260噸,年節約電費超400萬元,“讓零碳更經濟”,理念變成現實。
從目前的概念上講,零碳園區并非不產生碳排放,而是在一定的周期內實現碳中和。通過可再生能源的應用、能源效率的管理提升等,在園區內實現碳排放的全面抵消。
金風科技智慧園區百分百綠電應用,一部分來自自發自用的新能源。4.8兆瓦分布式風電、2.3兆瓦分布式光伏、空氣源熱泵以及早期的儲能設備,為園區提供了超過50%的綠電。另一部分通過購買綠電方式獲得。
早在2021年,國家對零碳園區建設就有所部署。2021年10月,國務院發布《2030年前碳達峰行動方案的通知》,提出“打造一批達到國際先進水平的節能低碳園區”“建設綠色工廠和綠色工業園區”“選擇100個具有典型代表性的城市和園區開展碳達峰試點建設”等要求。
園區作為我國產業聚集、工業化、城市化的重要載體,其綠色低碳發展是實現碳達峰碳中和目標的重要途徑。
“讓零碳更經濟”
金風科技股份有限公司(以下簡稱“金風”)是全球領先的新能源龍頭企業,不僅在風電領域積累深厚,也在零碳的賽道開拓探索,作為全資子公司的金風零碳便是在此背景下組建而來。
在自有園區實現零碳的同時,金風也通過使用自主研發的能碳管理平臺和專業的能源規劃方案,幫助多方建設低碳發展能力,賦能一個個企業、園區實現降碳目標。
天津智慧零碳碼頭項目值得一提,這也是實現了百分百綠電的零碳項目。2021年,金風采用一體化零碳碼頭智慧能源解決方案,打造了全球首個智慧零碳碼頭——天津港第二集裝箱自動化碼頭。該碼頭100%電力驅動、100%使用綠電、100%自給自足,項目發展至現在每年減少碳排放量超15萬噸。
截至2024年年底,金風已在全國落地零碳項目超560個。“我們現在落地的零碳項目,實際上是把金風科技智慧園區的經驗和技術在園區、工廠復制推廣。”楊奇峰表示,“減碳在于如何更多消費綠色能源,僅僅靠發出綠色能源,是不夠的。”
國內外目前尚缺乏明確的零碳園區相關標準。金風沒有等待標準,而是通過廣泛實踐,探索具備技術可行性、經濟可行性的降碳路徑。因為對于工商業企業而言,只有在經濟的情況下更多降碳,才具備可持續性。
有數據顯示,近70%的工業用能集中在工業園區,園區碳排放占全國碳排放總量的31%。
金風零碳秉持著“讓零碳更經濟”的業務理念,針對不同的園區類型,全方位診斷園區的碳排放來源、構成,制定相應的減排措施,主要舉措包括:建設分布式新能源、數字化能源管理、電力交易、環境權交易等。
建設分布式新能源是目前工商業企業降碳和降低用能成本的有效方式。根據中國光伏協會研究報告,目前光伏的度電碳排放量僅有33—50克,遠低于我國電力平均度電530多克的碳排放量。而風電的度電碳排放量更要低得多。
分布式風電和分布式儲能是金風的優勢。建設分布式風電的難度遠超過集中式風電,它的建設條件、環保安全等要求非常高,在做規劃設計時,挑戰較大。
從發電效率上看,風電和光伏各具特點,光伏幾乎所有場景皆可應用,但峰谷波動和夜間停滯十分明顯。風電和光伏可形成有效補充,加之儲能,形成小型的穩定電源,解決一些地區的用電緊張問題。電網很難通過調度或者外調來解決企業的用能情況,所以用風光儲的輔助性電源來配合大電網,可以有效做好區域的電力供應。
通過建設分布式風電,天津濱海新區漢沽鹽場項目的減碳和經濟效果十分突出。2022年10月10日,金風設計建設的天津長蘆漢沽鹽場分布式風電項目并網,4臺風機年發電量超過3300萬千瓦時,將漢沽鹽場綠電占比提升至32%,年減排二氧化碳29000余噸,節約240余萬元電費支出。
另外,通過數字化能源管理和源荷互動來調節新能源波動性,也是金風幫助企業獲取更多綠色能源消費比例的主要途徑。“各地推出的虛擬電廠、需求側響應是為解決在電力交易市場背景下,電網在一定時間內調度的矛盾。我們致力于通過對企業可調節負荷的及時管理和響應,一定程度緩解這樣的矛盾,增加綠電的使用。”楊奇峰表示。
源荷互動是發電側和用戶負荷協同參與系統調節,實現雙向互動和動態平衡。金風為杭州某乳業企業配置3.7兆瓦時儲能項目以及能碳管理平臺,通過能碳平臺的優化控制策略,實現峰谷套利,首年收益超過5萬元,經測算,15年收益將超過60萬元。通過數字化技術實現能源使用的精細化管理,從而提高能源使用的經濟性和環境友好性,減少碳排放的同時實現更好的成本優化。
面對有些產業能源消耗大、電源的穩定性要求高的情況,高效利用分布式清潔電源最大程度降低碳排放是較為理想的方案。金風為新天鋼冷軋薄板有限公司量身定制最大化利用清潔能源方案,也為鋼鐵企業脫碳開拓了新路徑。金風通過分析冷軋薄板公司的用電負荷、廠區屋頂和周邊建筑等情況,利用8萬余平方米的廠房屋頂建設8兆瓦光伏發電項目,年發電量超800萬千瓦時,年節約電費約80萬元,年減碳約7000噸。
在光伏項目的基礎上,金風還為冷軋薄板公司提供售電服務,2020年完成9100萬千瓦時的售電業務。同時,金風通過進一步安裝屋頂光伏、光伏車棚、儲能和充電樁等,幫助冷軋薄板公司逐步降低碳排放。
電力交易也是金風的一項主要服務內容,基于各省的電力交易市場,研發了自有的算法和交易輔助決策系統。截至2024年年底,金風累計代理售電交易電量近700億千瓦時。
“金風的售電業務覆蓋了京津冀、珠三角,華中、華東、華南等地區。”楊奇峰表示,“主要集中在我國經濟發展較好的區域,也是跟世界對話較多的區域。這些企業基本都參與全球競爭,所以對綠電的需求是剛性的。”
另外,環境權交易主要包括碳交易等。一些企業在國內碳排放履約或者參與國際供應鏈碳中和,無法百分百應用綠電時,金風從購買碳排放權角度,幫助企業實現年度的碳中和。在碳交易方面,金風實現國家核證自愿減排量累計履約1.14億噸。
小信息采集模塊大作用
國網北京亦莊供電公司營銷部客戶服務人員孫研哲駕駛黃色電力工程車,駛入園區,嫻熟地直奔園區配電室。他對園區十分熟悉,經常來這里提供電力檢查延伸服務以及能效管理服務等。
配電室里,最吸引記者的是一個小小的信息采集模塊。掃描二維碼即可看到當日購買的綠電數額,以及綠電的省份來源。
綠電交易行為結算在電力交易中心是實時結算的。而這個信息采集模塊,能做到電網交易數據和本地電力數據的同步,也就是說,既可接收北京電力交易中心傳輸的數據,又可采集本地電力數據,形成數據交互。
這項精準溯源的功能來源于區塊鏈技術。這是金風零碳與電力交易中心正在合作進行的一項國家重點研發計劃項目。通過區塊鏈技術,電力從電源點、到交易、再到被消費,電網把所有掌握的關鍵節點信息形成智能合約,生成符合交易、審查規范的區塊鏈綠色電力消費證明。這讓綠電交易全過程溯源可查、可信、可驗。在綠電溯源的探索上,金風還有下一步計劃。“目前我們是在用電端部署模塊,下一步我們打算在電源端部署模塊。”楊奇峰表示,“計劃部署到較大的風電廠,看能否實現電源端、消費端、交易中心、輸配調度這四個環節的真正同頻。誤差必須是毫秒級的。通過這種溯源的方式,達到打破國外‘非物理直連就不認的綠電和碳減排’的效果。”
據了解,我國的網架結構與國外不同,是以統籌規劃建設運行的大電網為主,局域性的微電網為輔,因此除分布式電源外,極少出現電源與負荷直連的情景。因此,歐洲、北美對于我國的碳核算,僅認可不經過主網輸送的綠電直供部分,即僅認可物理的點到點的、潮流跟負荷同步的部分。目前僅對我國分布式新能源的減碳是認可的。
而金風下一步的探索方向,正是希望與電網企業一道,從技術上體現電力全生命周期的碳排放因子,力求達成與國際碳核算的對標。楊奇峰坦言,要實現電源端、消費端的真正同頻非常難,如果實現了,那將意義非凡。
碳減排如同KPI考核
事實上,碳減排不再是政府引導的行為或者國際談判的籌碼,而是企業在全球供應鏈競爭中建立領先優勢必不可少的要素。
金風每年發布ESG報告,制定相應碳減排計劃和目標。每年進行考核,如同KPI考核一樣。
在談到金風科技智慧園區的碳排放考核如何完成時,楊奇峰介紹道,首先通過數字化的管理來進行能源和負荷的調度是園區最核心的部分,第二是對人的行為的影響和管理,第三是動態監測能源使用情況并且實時形成碳排放數據和對標。
金風運用自研的能碳管理平臺,將整個園區的能源管理、智慧辦公、安防等集成在一個系統里。平臺就像個大腦,管理著整個園區的能源活動。平臺能夠實現100%用能數據采集;通過運行優化,降低綜合用能成本15%—20%;通過對照明、空調、停車、電梯等要素的用能管理,提升減排量10%—15%。
除了儲能之外,電動汽車充電樁是良好的負荷調節資源,園區可通過電價引導大家的充電行為,從而實現負荷的柔性調節。
而碳排放的實時監測通過碳賬戶平臺實現。碳排放標準同時結合了國際和國內標準,不同的排放行為對應不同的排放系數。平臺采集上傳發電、用電數據,后臺通過算法對照標準,形成碳排放數據。整個碳減排監測的過程經過了法國BV認證。“比如說我們這棟辦公樓主要用電,今天一天的碳排放,通過電力的排放實時生成。”金風零碳員工補充道。
金風在全國大部分的制造基地,都要求盡可能實現綠色工廠化。在風機總裝廠、儲能工廠、水廠等,光伏發電設施和能碳管理平臺都是標配。
記者問及金風的制造基地實現零碳的壓力是不是更大時,楊奇峰的回答讓記者十分意外:“坦白來講,我們自己的制造工廠實現零碳難度相對較小。”
風機產業供應鏈較長。金風研發和輸出標準設計,而葉片、軸承、機艙、傳動、塔筒等由不同的供應商來提供。因此,集成組裝不需要大量用電,經過測算,配建2—3兆瓦的光伏即可滿足用電需求。
減碳任務真正艱巨的是上游供應鏈企業。完成噴涂、壓嚴等工藝都會產生較高碳排放,完全實現零碳較難。
金風自2016年起在行業內率先實施“綠色供應鏈”項目,持續在體系建設、審核評價、宣貫激勵、綠電提升等方面開展行動,在逐年提升綠電覆蓋率及生產金風產品綠電比例的同時,引領行業低碳轉型。2024年,主要供應商生產金風產品綠電比例達78%。
除此之外,金風依托自身“三減碳一平臺”的能力和綠電資源優勢,通過幫助供應商開展電力交易、綠證交易、碳排放交易等工作,攜手探索零碳之路,僅2024年就為30余家供應商提供了包括風電、光伏、儲能、綠電交易、綠證交易等在內的綠電解決方案。
“除供應鏈外,我們風電場碳排放也逐步納入管理。”楊奇峰介紹道。經過了解,風電場運行中主要的三個排放源是交通、輔助電源和風電場站的場用電。生態環境部、國家統計局最新數據顯示,全國電力平均二氧化碳排放因子為0.5366千克/千瓦時。目前每度電的碳排放已經下降許多,但是碳排放依然存在。
盡管風電本身碳排放極低,但金風仍持續優化運營,通過建設風電場配套光伏發電、提高場用電綠電比例等措施,進一步降低風電場的運營碳排放,為行業低碳化發展貢獻力量。
在金風科技智慧園區辦公樓一層大廳,兩張證書裝裱懸掛著,分別是最新的綠電交易證書和碳中和認證證書。
自2021年獲得碳中和認證以來,第三方權威機構每年對園區進行一次認證。在被問及第三方權威機構是如何核算園區的碳排放時,楊奇峰用了一個形象的比喻:“就像財務審計,審核購電合同、發票、用電記錄,交易所出具的相關憑證等。當然,在核定之前,我們先自己做報表,第三方機構根據報表進行審計之后,認為數據真實、可以溯源、計算公式正確、標準采用正確,然后出具認證報告。”
楊奇峰表示:“現在程序更簡單了。我們把整個平臺的算法和標準作了認證。相當于程序被認證過,出了報表之后直接看結果就行。”
結束采訪時,楊奇峰呼吁,零碳園區亟待國家層面、行業層面出臺相關標準。他坦言,因為標準的缺失,在零碳園區交付結果時,大家會存在一定的認知偏差。如果有標準,許多問題就迎刃而解了。
責任編輯:王萍