北京 创新引领中国新能源发展

Beijing (Chinese) - - AROUND BEIJING 身边北京 - 文/张天宇 图片提供/北京京东方能源科技有限公司 新疆金风科技股份有限公司

驾车行驶在北京经济技术开发区内,白云蓝天相伴,现代化楼宇擦身而过,只是匆匆一瞥,就能感受到园区内浓郁的科技气息。高大的风车矗立在路边,像田野中魁梧的守卫者,将风能转化为电能,守护着北京的一方蓝天。蓝色太阳能板“漂浮”在楼顶,如同一片碧蓝的汪洋,收集着阳光的馈赠,向百姓传递着爱的温度。 近年来,以风力和太阳能发电为主的新能源发展势头强劲,以石油、煤炭为主的传统能源开发利用方式面临挑战,一场历史性的能源变革正在全球范围内孕育。2015年,全球可再生能源发电新增装机容量首次超过常规能源。全球173个国家制定了自己的新能源发展目标,新能源在全部能源消费中的比例不断上升。欧盟计划到2050年时,非化石能源在能源消费 中的比重将达到75%。瑞典等国家明确提出到2040年前后,电力消费100%来自可再生能源。中国政府也明确提出,到2030年非化石能源发电量占全部发电量的比重力争达到50%。从目前的情况看,有希望提前实现这一目标。与人类历史上的前两次能源变革不同,新能源在中国的崛起,使中国有能力成为这轮能源革命的主要推动者。

光伏海洋

北京京东方能源科技有限公司(以下简称“BOE智慧能源”)是京东方科技集团下属专门从事新能源业务的全资子公司,成立于2009年,是中国最早进入新能源应用领域的企业,专注绿色能源整体解决方案,致力于成为能源物联网的全球领先者。在能源供给侧改革的背景下,通过建设分布式能源、搭建智能电网、实践多 能互补,引领能源生产消费新模式。

“我们在创能方面,大规模地持有新能源电站,主要是光伏电站。中国的主要光伏新能源模式中,屋顶分布式是重点发展方向,北京市第一个‘金太阳’光伏屋顶项目就是我们完成的。”BOE智慧能源总经理宋行宾,站在位于北京经济技术开发区内的京东方8.5代TFT-LCD生产线厂房楼顶,指着眼前连成一片的太阳能光伏板介绍,这里就是京东方8.5代线厂房光伏发电项目,光伏电站占用屋顶面积11.3万平方米,是13个国家光伏发电集中应用示范区中,建成规模最大的工业厂房屋顶示范项目。项目总装机容量约5000千瓦,采用英利235瓦电池板21000余块,年均发电量600余万度,年节约标煤1900吨,年减排二氧化碳约5800吨,减排量相当于种植17公顷阔叶林。该项目不仅是BOE(京东方)对“绿色制造”理念的有力践行,也是北京市政府加快能源结构调整、发展可再生能源的力作,对推动国内光伏发电的应用和普及具有显著的示范效应。

中国的太阳能首先建设在荒山中,利用不能种植庄稼的土地;其次建设在那些不能养鱼的低洼的湖面和水面;在居住地,通常建设在建筑物的屋顶上。以前,中国农民距离新能源是很远的。现在,政府通过一些工程的扶持,在农村的屋顶上加装了太阳能设备。在江浙等发达地区,人们会自己掏钱安装太阳能光伏板,政府也会给一些补贴。在北方地区,过去农民烧煤取暖,现在通过“煤改电”取暖,房屋加装了保温墙,太阳能热水等新能源技术得到充分应用。如今,北方绝大部分农村地区洗澡用水都实现了太阳能热水供应。

新能源的开发采取集中式与分散式相结合的方式。在人口稠密、土地资源紧张的地区,进行小规模、分散式的开发。风、光资源往往集中在荒漠、高海拔、人口稀少的地区,适合大规模集中开发。中 国的资源禀赋也决定了新能源应以大规模集中式开发为主。甘肃、内蒙古的风电利用小时可达3000小时以上,西藏、青海的光电利用小时超过了2000小时,都高于东中部地区500至1000小时左右,适合建设千万千瓦级的新能源基地。

光伏创能只是BOE智慧能源业务板块的其中一项,BOE智慧能源拥有光伏业务、节能服务、智能微电网、交易业务及植物工厂五大核心业务板块,拥有30余项新能源领域专利,并在售配电、储能、碳交易等方面持续投入研发创新。同时,以持有光伏电站为契机,BOE(京东方)积极布局能源互联网,预计2020年将持有光伏电站4000兆瓦,电站生命周期内共可提供清洁电力1100亿度,与燃煤电厂相比,按平均供电煤耗360克/千瓦时计算,可节约标煤3960万吨,相应可减少多种大气污染物的排放,其中减少二氧化硫排放量约2480吨,氮氧化物1500吨,二氧化碳10500万吨,相当于植树240万棵,具有良好的节能效益、环保效益和社会效益。

宋行宾介绍,目前中国单位GDP能耗远高于美国和日本。所以,在用户侧把单位GDP能耗降低,既是刚需,也是一个非常大的市场。“以京东方的工厂为例,从2010年到2016年,我们工厂的产能增加了20倍,但是能耗仅增加了6倍,这是因为我们在每一个工厂的节能改造上做了大量的工作。以空调为例,我们将原有工厂的中央空调进行新技术的更换,全年总节能电量约1000万度。”

智能微网

北京经济技术开发区中那座高大的风车,正是新疆金风科技股份有限公司(以下简称“金风科技”)建造的2.5兆瓦直驱永磁风力发电机组。金风科技是国内最早从事风力发电设备研发和制造的企业之一,经十余年发展逐步成长为国内领军和

全球领先的风电整体解决方案提供商。公司的1.5至6.0兆瓦永磁直驱系列化机组拥有自主知识产权,具有发电效率高、维护与运行成本低、并网性能良好、可利用率高等优越性能,代表着全球风力发电领域最具前景的技术路线。

截至2016年末,金风科技全球累计装机超过3.8万兆瓦,累计装机年发电量720亿度,相当于节约2296万吨标准煤,减少7390万吨碳排放,创造生态价值相当于再造4038万立方米森林。根据中国风能协会统计,公司连续六年国内排名第一。根据彭博新能源财经全球风电整机制造商市场份额报告,2016年公司排名全球第三。

2010年,金风科技开始探索建设智 能微网,布局能源互联网,逐步走向产业化阶段。目前,微网产品在国内已批量应用,并在美国、泰国市场实现突破。截至2016年底,公司在全球建成十余个智慧能源项目,各项目在并网及孤岛模式下稳定运行,能够为当地园区企业提供经济、绿色、便捷的能源解决方案。可再生能源多能互补园区智慧能源互联网项目是北京市首家反送电微电网示范项目。该微电网项目始建于2010年8月,为国际首创多种储能类型的应用和技术平台,是国际IEC标准试验基地同时也是国内首个兆瓦级风机分布式接入的孤岛运行示范项目。在金风科技北京办公园区的智能微网监控室里,金风科技相关负责人介绍说,金风科技北京园区内包含约1250千瓦光伏发电、2500 千瓦风力发电、一台600千瓦微型燃气轮机及两台65千瓦微型燃气轮机组成的冷热电三联供系统以及锂电池钒液流电池和超级电容等储能系统,负荷主要包括金风科技办公楼和生产车间以及大数据中心,未来还将新增一台2000千瓦的风力发电机,并且通过部署自主研发的能量管理系统,形成能源互联网系统,使清洁能源占整个厂区能源总消费量的比例达到90%以上,并可实现对用户侧进行柔性智能能量管控。该项目作为国家863主动配电网1兆瓦支撑电源项目,被评为“首都蓝天行动科技示范工程”之一。

金风科技北京办公园区的智能微网项目,更多的是从技术上展示智能微网的功能。智能微网经济上的优势,则可以从金

风科技的首个商业化项目中一见端倪。江苏大丰风电产业园智能微电网项目是国内首个商业化兆瓦级并网型微电网项目,包含了一台2兆瓦的风机,以及一台100千瓦的小风机和96千瓦的光伏,储能装置为200千瓦X3小时的铅炭电池,采用风力发电、太阳能光伏发电、储能系统构建智能微电网系统,为项目地的多个企业生产生活提供绿色清洁能源。

“通过监控系统,可以实时监控到微网的用电情况。这个微网的发电量可达到江苏中车用户用电量的25%。微网所发电能自发自用、余量上网。”在用户侧搭建智能微网,在为用户降低用能成本的同时,提供辅助服务,比如提升园区的电能质量。”

2016年,金风科技同时开展了十几个智能微网项目,不断探索其他的商业模式和应用技术,包含园区的微燃机冷热电三联供技术,给园区进行供冷和供热,并且不断探索能效平台的应用。通过数据的收集和整理,为微网的最佳容量的设计提供数据支撑。金风科技凭借在智慧能源领域的领先技术和产业经验,已开始为盐城大丰区智慧能源城市建设项目以及国内多家制造企业的绿色综合能效项目提供解决方案。金风科技始终坚持“为人类奉献白云蓝天,为未来留下更多资源”的企业使命。除了风电产业,还积极在节能环保、新材料、绿色科技等多领域开展创新探索,致力于成为国际化的清洁能源和节能环保整体解决方案提供商。

新式农业

“目前中国农业正在进行第三次产业变革,我们通过深入研究现代农业发展现状和未来发展方向,认为精细化智慧农业是未来农业发展的必然趋势。但由于农业投资回收期较长,农业设施智能化水平较低,生产过程能源供给成本高,为了实现农业经济可持续发展,我们将新能源和农业结合,构建‘新能源+智慧农业’新型生态经济体,将新能源收益作为农业产业前期运行资金保障,拉动农业经济发展。我们这里的实验大棚的种植面积在四亩地左右,目前正在张家口地区构建一个新能源和农业的示范园区,把我们的部分成果进行转化。”在金风科技北京园区内的一处光伏智能温室大棚内,工作人员正作着介绍。

大棚内可以看到正在茁壮成长的西红柿和叶菜。在西红柿种植区,有大小不同的西红柿品种,种植的基质采用生态环保椰糠基质,采用水肥一体化系统,根据不同植物、不同时期的需肥量和需水量来精准化施肥。抬头望向高高的温室棚顶,可以看 到一块块橘红色的光伏能板按次序排列,透光率达到19%,排列方式是根据下面所种植植物的需光量进行排布的。《北京》周刊记者从工作人员的介绍中得知,小小的温室内也构建了一个小型的智能微网,光伏产生的电先供应温室的使用,多余的电再返送到微网上去。如果在晚上或者冬季,光伏发电量不够的情况下,温室可以直接从智能微网上“拿回”电力使用。在北京地区,从3月份到10月份,光伏发电足可以满足温室的自发自用。

当下,中国正处于传统农业步入现代农业的转型阶段,这个阶段的农业发展与现代化工业、新兴技术以及信息紧密相连。于是可再生能源这个能源界的新秀,便能够进入到农业现代化的领域之中。绿色、低碳,风电光电让人与自然更加和谐友好的同时,也不存在资源枯竭的风险。与煤炭、石油和天然气相比,风力和太阳能可谓取之不尽、用之不竭。很多新能源企业都想探索出一个新能源与农业结合的新模式,将新能源很好地和种植区结合,既能满足植物生长,又能满足自身能源的需求。

BOE(京东方)也在新能源与农业相结合的路上进行着有益的探索。“以前,在地里育苗需要30天,然后再把种苗转移到自然光下培养。我们现在打造的植物工厂,通过适于植物生长的LED照明,只需要7天时间就能完成育苗,30天即可成菜。”宋行宾说,“原来,通过传统手段一个暖棚一年生产四季菜,现在的植物工厂一年可以生产10到12季。当新型种植技术成熟后,产能就会增大,单位面积的收成也随之增大。我们打造的植物工厂就在大兴区,面积达4500平方米,可实现全年生产,月产量可达8万棵活体蔬菜,是普通土培大田生产的5倍。目前,植物工厂的蔬菜已直供北京数家餐饮门店。”

金风科技风力发电机组

光伏智能温室大棚种植的西红柿

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