源網(wǎng)荷儲協(xié)同賦能工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型——河南綠電示范項目綜合能源實踐推廣文案

引言

在我國“雙碳"戰(zhàn)略持續(xù)推進(jìn)背景下，工業(yè)企業(yè)作為能源消耗與碳排放的核心主體，正面臨用電成本高、能耗結(jié)構(gòu)偏化石能源、碳履約壓力持續(xù)增大的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)模式下，工業(yè)生產(chǎn)依賴電網(wǎng)購電，不僅電價波動直接擠壓企業(yè)經(jīng)營，高額的碳排放也帶來碳核查、碳履約的剛性壓力。如何兼顧電費降本、能源綠色替代、碳資產(chǎn)增值，已經(jīng)成為廣大制造型工業(yè)園區(qū)迫切需要解決的現(xiàn)實課題。

河南省作為工業(yè)大省，制造業(yè)門類齊全、產(chǎn)業(yè)園區(qū)集中，工業(yè)用電體量大，具備發(fā)展源網(wǎng)荷儲一體化項目的良好產(chǎn)業(yè)土壤。本示范項目為河南省第一批源網(wǎng)荷儲一體化項目，同時也是全國存量負(fù)荷源網(wǎng)荷儲建成并網(wǎng)示范工程。項目立足存量工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)負(fù)荷，整合分布式光伏、分散式風(fēng)電、電化學(xué)儲能配套設(shè)施，搭建虛擬電廠智慧能源管理與多交易協(xié)同平臺，打通“源?網(wǎng)?荷?儲"全鏈條協(xié)同運行，深度參與電力現(xiàn)貨市場、電網(wǎng)輔助服務(wù)、綠證交易與碳資產(chǎn)管理，把傳統(tǒng)工業(yè)的“碳負(fù)擔(dān)"轉(zhuǎn)化為可變現(xiàn)的“碳收益"，為國內(nèi)高耗能工業(yè)園區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型打造可復(fù)制、可推廣的落地樣板。

該項目所屬企業(yè)2015年成立，現(xiàn)有員工750余人，園區(qū)占地305畝，產(chǎn)能規(guī)模達(dá)4萬噸。企業(yè)原有生產(chǎn)模式全部依靠外網(wǎng)購電，高昂的生產(chǎn)用電成本持續(xù)壓縮企業(yè)利潤空間，亟需通過能源結(jié)構(gòu)清潔化改造，優(yōu)化用能體系，降低綜合經(jīng)營成本。依托源網(wǎng)荷儲一體化整體解決方案，項目建成之后，實現(xiàn)每年產(chǎn)出綠電7000萬度以上，從電費直接節(jié)約、電力交易增值、碳資產(chǎn)開發(fā)多個維度創(chuàng)造綜合經(jīng)濟效益，真正實現(xiàn)企業(yè)降本增效與綠色低碳發(fā)展雙向共贏，為河南乃至全國同類工業(yè)園區(qū)提供參考借鑒。

一、項目建設(shè)背景：工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型倒逼源網(wǎng)荷儲模式創(chuàng)新

1.1政策驅(qū)動：源網(wǎng)荷儲、虛擬電廠成為綜合能源發(fā)展主流方向

近年來國家多次出臺政策鼓勵源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補項目建設(shè)，支持工業(yè)園區(qū)因地制宜開發(fā)分布式光伏、分散式風(fēng)電，配套儲能設(shè)施，推動虛擬電廠建設(shè)，引導(dǎo)用戶側(cè)資源參與電力現(xiàn)貨交易、調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場。鼓勵工業(yè)用戶就地消納綠電，開展綠證認(rèn)購、碳排放權(quán)交易，推動高耗能企業(yè)完成節(jié)能降碳改造。

河南省緊跟國家雙碳與電力市場化改革導(dǎo)向，大力推進(jìn)省內(nèi)源網(wǎng)荷儲示范項目落地，鼓勵存量工業(yè)負(fù)荷開展綜合能源升級。以往多數(shù)源網(wǎng)荷儲項目以新建園區(qū)為主，而本項目的突出價值在于基于存量工業(yè)負(fù)荷完成改造并網(wǎng)，不需要重新建設(shè)廠房、不需要大規(guī)模重構(gòu)生產(chǎn)體系，對于大量已經(jīng)投產(chǎn)運行的傳統(tǒng)工廠具備強的借鑒意義。

存量工業(yè)園區(qū)普遍存在一個現(xiàn)實矛盾：企業(yè)有強烈降本減碳訴求，但工廠已經(jīng)投產(chǎn)，很難做能源基建改造。本示范項目探索出存量負(fù)荷改造路徑，充分利用廠區(qū)及周邊資源布局風(fēng)光新能源，配套儲能平抑新能源波動，依托智慧平臺實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同運行，讓老工業(yè)園區(qū)也能夠享受新能源、電力市場化、碳交易帶來的多重紅利。

1.2工業(yè)園區(qū)現(xiàn)存三大現(xiàn)實痛點

第一，生產(chǎn)用電成本居高不下。工業(yè)企業(yè)是用電大戶，從公共電網(wǎng)購電，受電價浮動、峰谷價差、電力現(xiàn)貨價格波動影響較大，電費是企業(yè)重要生產(chǎn)成本。原材料、人力成本持續(xù)走高的環(huán)境下，用電成本直接影響產(chǎn)品市場競爭力。單純依靠管理節(jié)能、設(shè)備技改的降本空間已經(jīng)逐步見頂，需要從能源供給側(cè)尋找突破口。

第二，能源結(jié)構(gòu)偏傳統(tǒng)，綠色轉(zhuǎn)型壓力大。大量存量工業(yè)園區(qū)電力來源以火電為主，化石能源占比高。隨著ESG、碳盤查、碳履約、下游客戶綠色供應(yīng)鏈要求逐步落地，很多制造企業(yè)面臨必須使用綠電、降低產(chǎn)品碳足跡的硬性要求。單純向外采購綠證成本高，很難大規(guī)模滿足自身用能清潔化需求。

第三，用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源沉睡，交易收益沒有充分挖掘。很多工廠擁有生產(chǎn)負(fù)荷、儲能、分布式新能源資源，但分散獨立運行。新能源發(fā)電多發(fā)的時候無法高效存儲，用電高峰又需要高價買電；園區(qū)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源閑置，無法參與電網(wǎng)輔助服務(wù)市場；綠電產(chǎn)出、減排量沒有轉(zhuǎn)化為綠證、碳資產(chǎn)收益，大量潛在價值沒有釋放。

傳統(tǒng)單一的光伏或者儲能項目，往往只能解決局部問題。只裝光伏，會面臨發(fā)電間歇性、消納難的問題；只上儲能，缺少新能源電源支撐，收益模式單一。而源網(wǎng)荷儲一體化+虛擬電廠的模式，將風(fēng)光資源、儲能設(shè)備、企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷、智慧管理平臺結(jié)合在一起，打通多類電力交易與碳交易通道，系統(tǒng)性解決工業(yè)園區(qū)的上述痛點，這也是河南本次示范項目的核心探索方向。

二、項目整體配置與系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

2.1項目硬件配置概況

本示范項目充分挖掘園區(qū)內(nèi)外資源稟賦，構(gòu)建風(fēng)光儲多能互補供給體系，核心硬件配置如下：

1. 分布式光伏2.5MW：利用廠房屋頂、閑置空地建設(shè)分布式光伏，就近發(fā)電、就近消納，充分挖掘廠區(qū)自有空間資源，自發(fā)自用減少外網(wǎng)購電量。

2. 分散式風(fēng)電37.5MW：依托園區(qū)周邊風(fēng)能資源開發(fā)分散式風(fēng)電項目，作為綠電主力電源，大幅提升項目整體綠電產(chǎn)出規(guī)模。

3. 電化學(xué)儲能6MW/12MWh：配置大容量電化學(xué)儲能系統(tǒng)，平抑風(fēng)光發(fā)電隨機性、波動性。發(fā)電過剩時段進(jìn)行充電儲存，用電高峰釋放電力；同時支撐參與調(diào)峰、調(diào)頻等電網(wǎng)輔助服務(wù)，保障園區(qū)供電穩(wěn)定性。

整套系統(tǒng)投運之后，項目預(yù)計每年產(chǎn)出綠電不低于7000萬度，大規(guī)模綠色電力供給園區(qū)生產(chǎn)使用，從源頭改變企業(yè)能源結(jié)構(gòu)。

2.2虛擬電廠智慧能源管理與多交易協(xié)同架構(gòu)

項目核心軟實力為電力用戶虛擬電廠智慧能源管理平臺，平臺作為整套源網(wǎng)荷儲項目的“大腦"，打通多主體業(yè)務(wù)鏈路，對接電力交易中心、電力調(diào)度中心、綠證交易中心、碳交易中心，實現(xiàn)四大業(yè)務(wù)板塊協(xié)同運行。

4. 源?網(wǎng)?荷?儲協(xié)同調(diào)度管理

平臺統(tǒng)一接入分布式新能源、電化學(xué)共享儲能、企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷，對風(fēng)光發(fā)電出力預(yù)測、企業(yè)用電負(fù)荷預(yù)測，智能調(diào)度儲能充放電，實現(xiàn)新能源最大限度就地消納。當(dāng)風(fēng)光發(fā)電充足時，優(yōu)先供給生產(chǎn)負(fù)荷，多余電量存入儲能；當(dāng)風(fēng)光出力不足，儲能釋放電能，不足部分再從電網(wǎng)購電，優(yōu)化購電時序，減少高峰高價電量采購。

5. 深度參與市場交易獲取多重收益

①電力現(xiàn)貨交易：深度參與省內(nèi)電力現(xiàn)貨市場交易，利用內(nèi)外電價價差開展套利，在電價低谷購電、電價高峰釋放儲能電力，賺取價差收益。

②輔助服務(wù)市場：充分挖掘園區(qū)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、儲能資源潛力，向電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻服務(wù)，獲取調(diào)峰調(diào)頻補償收益，把工廠閑置的調(diào)節(jié)資源轉(zhuǎn)化為直接經(jīng)濟效益。

③綠證交易：項目每年產(chǎn)出數(shù)千萬度綠電，對應(yīng)生成綠色電力證書，企業(yè)可以自用滿足自身綠色供應(yīng)鏈要求，多余綠證對外交易，獲取綠證共享收益。

④碳資產(chǎn)管理：對項目產(chǎn)生的碳減排量進(jìn)行歸集管理，參與碳排放權(quán)交易，把原本的“碳負(fù)擔(dān)"轉(zhuǎn)變?yōu)閷崒嵲谠诘?/span>“碳收益"，完成碳資產(chǎn)變現(xiàn)。

平臺實現(xiàn)能源購售交易、負(fù)荷能源管理、節(jié)能共享收益、儲能運營交易、碳交易、綠證交易一體化運行，不再局限于簡單的“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)"傳統(tǒng)模式，把用戶側(cè)資源價值釋放出來。

三、項目實際收益分析：電費降本+交易增值+低碳價值多重兌現(xiàn)

項目建成并網(wǎng)運行之后，經(jīng)濟效益分為直接用電成本優(yōu)化、交易增值收益、綠色環(huán)保與碳資產(chǎn)價值三大板塊，實現(xiàn)看得見、可核算的綜合回報。

第一，直接用電成本優(yōu)化。

通過就地消納風(fēng)光綠電，替代外網(wǎng)高價購電，項目直接幫助用電企業(yè)降低用電成本，每年直接降低用電成本超過1000萬元。對于制造企業(yè)來說，千萬元級別的電費節(jié)約，直接增厚企業(yè)利潤，提升產(chǎn)品市場競爭能力，實實在在減輕生產(chǎn)經(jīng)營壓力。

第二，市場交易帶來間接增值收益。

依托虛擬電廠平臺，挖掘儲能、可調(diào)負(fù)荷資源參與調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)市場，預(yù)計每年間接降低用電成本超過2000萬元。現(xiàn)貨價差套利、輔助服務(wù)補償、綠證出讓多重收益疊加，項目綜合降本空間十分可觀。直接降本疊加交易增值，項目每年綜合創(chuàng)造經(jīng)濟效益超過3000萬元，充分驗證源網(wǎng)荷儲一體化模式在存量工業(yè)負(fù)荷場景的商業(yè)可行性。

第三，環(huán)保與綠色發(fā)展價值。

項目每年產(chǎn)出7000萬度以上綠色電力，大規(guī)模替代傳統(tǒng)火電，顯著減少二氧化碳等溫室氣體排放，推動企業(yè)用能結(jié)構(gòu)向清潔化、綠色化、低碳化轉(zhuǎn)型。一方面滿足企業(yè)自身碳盤查、ESG披露、下游客戶綠色供應(yīng)鏈審核要求；另一方面項目綠電對應(yīng)的減排量，可以開展碳資產(chǎn)開發(fā)，實現(xiàn)環(huán)境效益向經(jīng)濟效益轉(zhuǎn)化。

以往很多新能源項目，僅僅算發(fā)電賣電收益；而本示范項目創(chuàng)新點在于，同時兼顧企業(yè)自用降本、電力市場化交易收益、綠證與碳資產(chǎn)收益三條收益線，給存量工業(yè)園區(qū)綜合能源升級提供全新思路。

四、項目示范價值：存量工業(yè)園區(qū)可復(fù)制的轉(zhuǎn)型路徑

本項目作為全國存量負(fù)荷源網(wǎng)荷儲一體化并網(wǎng)示范，最大的意義不在于設(shè)備規(guī)模大小，而在于證明已經(jīng)投產(chǎn)運行的存量工廠，不需要推倒重建，就可以落地源網(wǎng)荷儲一體化、虛擬電廠綜合能源方案，給河南以及全國大量同類制造園區(qū)提供可借鑒的實施路徑。

4.1對于工業(yè)企業(yè)的借鑒啟示

6. 存量廠區(qū)優(yōu)先盤活周邊風(fēng)光資源。不一定局限廠區(qū)內(nèi)部屋頂，可統(tǒng)籌周邊可開發(fā)風(fēng)光資源，形成規(guī)模綠電供給，解決廠區(qū)自有屋頂面積不足的問題。

7. 不能只看重設(shè)備建設(shè)，智慧平臺是核心。光伏風(fēng)電儲能只是硬件載體，虛擬電廠智慧能源管理平臺才是實現(xiàn)多交易協(xié)同、挖掘多重收益的關(guān)鍵，沒有平臺調(diào)度，儲能、可調(diào)負(fù)荷的交易價值很難釋放。

8. 收益模式多元化，不能只靠自發(fā)自用。除了節(jié)省電費，要積極對接電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場，同步做好綠證、碳資產(chǎn)管理，打開第二、第三收益來源，提升項目整體投資回報率。

4.2項目落地實施建議

結(jié)合河南示范項目實踐，同類工業(yè)園區(qū)推進(jìn)源網(wǎng)荷儲項目，可以參考三步走策略。

第一步，開展園區(qū)資源摸排。梳理廠區(qū)用電負(fù)荷曲線、可開發(fā)光伏屋頂、周邊風(fēng)能資源，評估儲能配置規(guī)模，做技術(shù)經(jīng)濟性測算，明確項目收益邊界。

第二步，硬件配套+智慧平臺同步規(guī)劃。風(fēng)光儲硬件建設(shè)的同時，同步規(guī)劃虛擬電廠智慧能源管理平臺，打通電力交易、輔助服務(wù)申報、綠證碳資產(chǎn)管理功能，避免只建設(shè)備，缺少調(diào)度交易能力。

第三步，建立運營運維體系。源網(wǎng)荷儲項目不是建好就結(jié)束，需要專業(yè)運營團(tuán)隊持續(xù)參與電力市場申報、負(fù)荷調(diào)度、碳資產(chǎn)運營，才能把理論收益轉(zhuǎn)化為實際現(xiàn)金流。

五、行業(yè)展望：源網(wǎng)荷儲+虛擬電廠開啟綜合能源新時代

隨著全國電力市場化改革持續(xù)深化，電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場機制不斷優(yōu)化，綠電、綠證、CCER碳資產(chǎn)體系逐步成熟，工業(yè)園區(qū)的價值不再僅僅是生產(chǎn)產(chǎn)品。工廠的用電負(fù)荷、屋頂、周邊風(fēng)光資源、儲能設(shè)備，都可以成為可交易、可變現(xiàn)的資源。

過去工業(yè)企業(yè)面對雙碳轉(zhuǎn)型，很多時候感受的是成本壓力：節(jié)能改造要投入、采購綠證要花錢、碳履約有成本。而河南這個存量負(fù)荷源網(wǎng)荷儲示范項目給出新的解法：通過源網(wǎng)荷儲一體化+虛擬電廠，把壓力轉(zhuǎn)變機遇。就地開發(fā)綠電降低電費成本，用戶側(cè)資源參與電力市場拿到交易收益，綠電減排形成碳資產(chǎn)獲取額外回報，實現(xiàn)“降本、增效、減碳"三位一體。

河南省工業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，大量化工、裝備制造、新材料工業(yè)園區(qū)，具備推廣該模式的廣闊土壤。該示范項目的成功落地，為中原地區(qū)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型樹立榜樣。對于全國各地存量工業(yè)園區(qū)，這套模式同樣具備很強參考意義。

當(dāng)前，大量工廠依然沉睡海量用戶側(cè)能源資源。未來，源網(wǎng)荷儲一體化、虛擬電廠將會成為高耗能制造企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置。不再是單一賣光伏、單一賣儲能設(shè)備，而是一套包含硬件、平臺、市場運營、碳資產(chǎn)開發(fā)的綜合能源解決方案，幫助工業(yè)企業(yè)在電力市場化與雙碳時代，構(gòu)建自身的能源競爭優(yōu)勢。

面向廣大工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，綜合能源服務(wù)商可以借鑒本示范項目經(jīng)驗，開展源網(wǎng)荷儲一體化項目對接，結(jié)合園區(qū)負(fù)荷條件定制方案，共同推動工業(yè)企業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。

配套關(guān)鍵詞

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