能源是人类文明进步的基础和动力,攸关国计民生和国家安全,关系人类生存和发展,对于促进经济社会发展、增进人民福祉至关重要。2023年召开的中央经济工作会议提出,加快建设新型能源体系,加强资源节约集约循环高效利用,提高能源资源安全保障能力。
新型能源体系是指以绿色低碳为方向、以保障能源安全为底线、以科技创新为动力、以智能高效为特征、多种能源协同发展的能源体系。建设新型能源体系,既是推动能源绿色低碳转型、实现碳达峰碳中和的重要支撑,也是保障国家能源安全的必然选择。其中,能源企业在新型能源体系中发挥着重要作用。
同方能源副总经理、同方节能工程董事长秦冰在谈及新型能源系统对供热行业的影响时表示,我国能源发展仍面临需求压力巨大、供给制约较多、绿色低碳转型任务艰巨等一系列挑战,企业必须加大力度推进能源技术的快速变革,帮助热力企业实现绿色低碳转型。
深耕城市节能领域30余年,同方始终聚焦城市能源服务主业,立足城市冷热能源供应和消费,以“智能+节能”形成了“清洁能源、数智节能”的核心能力,以城市集中供热为核心,在建筑、工业、新能源+、核能+等用能场景持续发力。目前,同方能源已服务供热面积超过22亿平方米,覆盖超过120座城市,热力站改造累计12000+座。2023年,通过产品、技术和工程服务等系列措施,帮助相关行业减少排放二氧化碳当量387.92万吨,持续推动行业向着绿色低碳方向转型。
加速绿色技术创新
持续深化能源数智化服务能力
2023年我国可再生能源发电装机占比历史性突破50%,煤炭消费比重年均下降超过1个百分点,单位GDP能耗累计下降约27%。能源结构的巨大调整,使得热力企业正面临热源不足、能源成本高、管理水平低的巨大挑战。
“新型能源系统下,供热行业需要实现以可再生能源为基础的绿色化和以数字化网络为基础的智能化发展。积极推动智慧供热和余热利用,将帮助热力企业寻找到更加清洁、经济的热源,降低热量采购成本,提升数智化管理水平。其中,智慧热网和热泵将是重要的技术手段。”秦冰说道。
同方能源将供热、自动化、数智化技术进行充分衔接,依托原有的全网平衡技术,与大数据、人工智能、数字孪生等新一代信息技术深度融合,构建智慧热网的关键技术集群,实现热网的全自动化运行,打造多能互补、一城一网、协同调度、柔性控制、信息流和能量流全要素联动、全面数智化管控的智慧供热新范式。
大庆智慧供热软件平台
同方能源承建的黑龙江大庆智慧供热项目是目前国内供热领域最大的单体合同能源管理项目。在2023-2024采暖季,大庆市已成功引入智慧供热软件平台,完成了210座热力站的自控系统升级改造,实现对全网近900套换热系统的自动调控,形成了多热源联网的格局,正式迈入“互联网+供热”新时代。项目覆盖供热面积3760万平米,保障了32万多热用户温暖舒适过冬,节约热量110余万GJ,实现节能效益5000万,大幅提高了供热的安全性、稳定性、经济性,让热力企业获利的同时,也让热用户享受到改革创新带来的“红利”。
在余热利用方面,秦冰认为,随着余热规模的不断扩大,热泵技术将迎来更大的发展机遇。通过联合循环、多装置配合、多工具配合的多流程复杂系统的技术革新,可实现能效的最大化,满足未来行业的发展需求。
近年来,同方能源瞄准余热供暖的核心痛点,携手清华大学在解决城市供热供给需求错配问题上不断取得突破,通过自主开发的各类热泵产品,对低品位热源提升温度进行经济开发。华能北京热电厂二期、三期应用12台60MW级烟气全热回收型吸收式热泵,在不增加天然气耗量的情况下,使机组供热能力大幅提升,新增零碳供热面积约750万平方米,可满足9万多户家庭供暖需求。项目总装机容量超过700MW,年回收烟气余热量300万GJ,年综合节省燃气量7600万立方米,填补了全球首台9F级燃机烟气余热回收机组应用空白,对烟气余热利用领域以及电力和市政供热行业的发展发挥着重要作用。
此外,系列热泵产品已助力山西太原、新疆石河子、宁夏银川等北方城市,开启低碳余热供热为主的供热模式,为大中型城市集中供热清洁转型树立了样板。
“新能源+供热”应用场景创新
擦亮新质生产力绿色底色
创新突破·共赢未来
新征程上,充足稳定、价格可承受的能源供应是推进中国式现代化的内在要求。秦冰说:“未来,‘新能源+供热’的模式将迎来更广阔的市场空间。大型城市将以‘新能源+余热+核能’为基础开发清洁热源。‘新能源+热泵’将成为城镇供热的重要发展方向。零碳园区将通过源网荷储统一打通,结合能源特许经营的商务模式,取得更好的经济效益。农村则以风光地热为基础,满足经济投入和产出平衡的需求。”一系列推动新能源发展的重要举措,为同方能源探索新能源+系列场景的创新应用指明了方向,通过分类施策,提供更加专业化、精细化的节能服务。
在新能源消纳供热方面,同方能源在陕西延安构建由屋顶光伏、充电桩、空气源热泵、污水源热泵构成的清洁能源系统,打造柔性负荷侧,实现热网综合节能,预计供热节热率为7%,每年节约标煤约7243.5吨,减少二氧化碳排放18978吨。
新疆喀什零碳园区通过构建“智慧大脑”,打造了高效冷热源系统、光储充一体化系统、光伏幕墙、光热利用等多场景零碳建筑,实现园区能源自给,减少碳排放。
在青海省海西州大柴旦,同方能源采用“空气源+储能”的方案,柔性解决新能源产能和用能的时间错配问题,有效解决了当地近70万平米的清洁供热难题。
在宁夏同心县河西镇旱天岭村,地源热泵+太阳能冷热联供的方式,充分利用“天光地热”资源,以地下浅层恒温区地热能+太阳能作为供热和供冷的主要能量来源,满足300户村民住宅的夏季制冷和冬季供热的双向需求。
经济环境的变化与能源低碳转型,迫切需要企业要素统筹联动和供需协调,同时将伴随着新技术、新模式、新基建、新数智等多方面新的需求产生。秦冰表示,未来,同方能源将与中核集团充分发挥整体协同效能,聚焦供热行业痛点,加速智能、节能、清能、储能、综能的迭代创新,促进能源产业链的延伸协同,营造供热行业新质生态,为我国加快构建新型能源体系做出贡献。