王成山：推動(dòng)工業(yè)用能低碳轉(zhuǎn)型，培育發(fā)展綠色新質(zhì)生產(chǎn)力

　　工業(yè)綠色微電網(wǎng)是促進(jìn)工業(yè)用能結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型，推動(dòng)落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑。黨中央、國務(wù)院高度重視節(jié)能降碳，系統(tǒng)推進(jìn)新型能源體系建設(shè)?！豆I(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用指南（2026—2030年）》（以下簡稱《指南》）是在全面總結(jié)前期實(shí)踐、深入研判產(chǎn)業(yè)需求的基礎(chǔ)上，提出的具有針對(duì)性、系統(tǒng)性和可操作性的實(shí)施路徑，系統(tǒng)明確了工業(yè)綠色微電網(wǎng)的建設(shè)原則、主要內(nèi)容、建設(shè)模式、應(yīng)用場景和建設(shè)要求，對(duì)加快工業(yè)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化、培育綠色增長新動(dòng)能、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義。

 

　　我國工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)已具備一定基礎(chǔ)，工業(yè)和信息化部發(fā)布的“2023年度工業(yè)綠色微電網(wǎng)典型應(yīng)用場景與案例名單”，涵蓋了鋼鐵、有色、石化、電子等多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域19個(gè)典型案例，對(duì)推動(dòng)可再生能源就地消納和工業(yè)用能低碳轉(zhuǎn)型起到了重要示范和實(shí)證作用。但總體來講，目前我國工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)仍處于發(fā)展初期，很多技術(shù)尚需要圍繞場景需求迭代升級(jí)，有利于工業(yè)綠色微電網(wǎng)發(fā)展的市場機(jī)制尚待建立。

 

　　面對(duì)新形勢新要求，《指南》緊扣工業(yè)用能低碳轉(zhuǎn)型核心目標(biāo)，做出了系統(tǒng)性部署：以推動(dòng)多能高效互補(bǔ)利用、促進(jìn)可再生能源就近高比例消納、加強(qiáng)與電網(wǎng)友好互動(dòng)、具備工業(yè)負(fù)荷調(diào)節(jié)能力、提高數(shù)智化系統(tǒng)運(yùn)行管理水平為五大建設(shè)原則，確立發(fā)展根本遵循；以可再生能源發(fā)電、工業(yè)余能利用、清潔低碳?xì)渲迫∨c利用、新型儲(chǔ)能應(yīng)用、電能變換與柔性互聯(lián)、數(shù)字化能碳管理等為六大核心設(shè)施體系，夯實(shí)技術(shù)支撐基礎(chǔ)；以自籌自建、第三方共建為兩大建設(shè)模式，激活市場主體活力；以高載能、靈活性、可調(diào)節(jié)、高可靠四大應(yīng)用場景為靶向，提升實(shí)踐適配性；以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、先進(jìn)技術(shù)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理為四大建設(shè)要求，筑牢高質(zhì)量發(fā)展底線。這一部署既體現(xiàn)了對(duì)工業(yè)綠色微電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律的深刻把握，也展現(xiàn)了推動(dòng)我國工業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的堅(jiān)定決心。

 

　　一、聚焦六大核心設(shè)施體系，筑牢工業(yè)綠色微電網(wǎng)物理基石

 

　?。ㄒ唬┛稍偕茉窗l(fā)電：從“裝得上”到“消納好”的縱深推進(jìn)

 

　　截至2024年底，我國分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到3.7億千瓦，分布式光伏發(fā)電已經(jīng)成為能源轉(zhuǎn)型的重要力量。其中，工業(yè)廠房屋頂、邊坡等空間資源潛力巨大，具備良好的分布式光伏應(yīng)用潛力。國務(wù)院《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》指出，到2025年底，城鎮(zhèn)新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達(dá)到50%。伴隨著可再生能源裝機(jī)容量的逐步提升，區(qū)域電網(wǎng)面臨愈發(fā)嚴(yán)峻的消納和調(diào)節(jié)壓力。

 

　　《指南》對(duì)此作出精準(zhǔn)部署：一是明確提出“就近就地自消納比例原則上不低于60%”的要求，并鼓勵(lì)分布式光伏采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式參與現(xiàn)貨市場，上網(wǎng)電量占總可用發(fā)電量的比例不超過20%，這將有效引導(dǎo)項(xiàng)目規(guī)劃更緊密貼合實(shí)際負(fù)荷需求。二是強(qiáng)調(diào)“可觀、可測、可調(diào)、可控”能力建設(shè)，要求提升可再生能源發(fā)電設(shè)施接入電網(wǎng)承載力和調(diào)控能力，這是工業(yè)綠色微電網(wǎng)與主網(wǎng)實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)的前提。

 

　?。ǘ┕I(yè)余能利用：挖掘“被忽視的能源寶藏”

 

　　數(shù)據(jù)顯示，我國單位GDP能耗高于發(fā)達(dá)國家水平，余熱資源平均回收利用率僅為30%左右，工業(yè)生產(chǎn)過程中大量工業(yè)余熱、余壓、余氣未能充分加以利用。加大工業(yè)余能利用將是提高工業(yè)能效的重要抓手。

 

　　《指南》的部署極具針對(duì)性：一是“分級(jí)高效回收”，要求根據(jù)余能品位優(yōu)先用于高價(jià)值工藝環(huán)節(jié)，剩余部分用于發(fā)電或供熱制冷，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用。二是明確在石化、紡織、食品等中低溫用熱（<150℃）領(lǐng)域推廣工業(yè)熱泵技術(shù)。這些措施市場廣闊、節(jié)能效益顯著。

 

　　（三）清潔低碳?xì)渲迫∨c利用：打造氫能多元利用路徑

 

　　當(dāng)前，我國氫能產(chǎn)業(yè)正處于示范應(yīng)用轉(zhuǎn)向規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵期，綠氫成本高、儲(chǔ)運(yùn)難，在氫氣總產(chǎn)量中占比仍較小。

 

　　《指南》的部署體現(xiàn)了多元化氫能應(yīng)用思路：一是明確在清潔能源富集地區(qū)有序建設(shè)“制氫+用氫”一體化項(xiàng)目，并推進(jìn)工業(yè)副產(chǎn)氫提純，從源頭保障氫源的清潔與經(jīng)濟(jì)性。二是鼓勵(lì)有條件的園區(qū)先行先試，打通“綠電—綠氫—綠氨/綠醇”產(chǎn)業(yè)鏈，探索小型化、分布式氫/氨制取和應(yīng)用技術(shù)，這不僅為綠氫消納找到了出口，更為能源—化工產(chǎn)業(yè)集群和工業(yè)深度脫碳提供了路徑。三是推動(dòng)電解槽、燃料電池等關(guān)鍵裝備的技術(shù)進(jìn)步，為產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展奠定基礎(chǔ)。

 

　?。ㄋ模┬滦蛢?chǔ)能應(yīng)用：按需配置，擔(dān)當(dāng)“穩(wěn)定器”與“調(diào)節(jié)器”

 

　　新型儲(chǔ)能是工業(yè)綠色微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)能量時(shí)空轉(zhuǎn)移和功率支撐的關(guān)鍵。當(dāng)前工商業(yè)儲(chǔ)能應(yīng)用主要服務(wù)于峰谷套利。然而，不同應(yīng)用場景對(duì)儲(chǔ)能的需求差異巨大。

 

　　《指南》提出了“按功能需求配置”的精準(zhǔn)化思路，根據(jù)可再生能源消納、頻率/電壓支撐、熱/冷負(fù)荷調(diào)節(jié)等差異化需求，選擇適配的儲(chǔ)能形式，鼓勵(lì)鈉離子電池、熱儲(chǔ)能等新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，為儲(chǔ)能多元化發(fā)展指明了方向。

 

　　（五）電能變換與柔性互聯(lián)：構(gòu)建“智能能源路由器”

 

　　隨著分布式電源、儲(chǔ)能、多元負(fù)荷的接入，工業(yè)綠色微電網(wǎng)的潮流分布多向、電壓波動(dòng)、阻塞等挑戰(zhàn)凸顯。特別是存在配變重過載的區(qū)域，制約了更多分布式資源的接入。柔性互聯(lián)裝置能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)潮流分布，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)綠色微電網(wǎng)柔性化、智能化的核心裝備。

 

　　《指南》將電能變換與柔性互聯(lián)作為核心系統(tǒng)之一，特別指出在重過載區(qū)域配置中低壓柔性互聯(lián)裝置。這一部署旨在實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)潮流靈活調(diào)度、電能質(zhì)量優(yōu)化和功率互濟(jì)，不僅能解決重過載問題，還能在故障時(shí)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供，大幅提升供電可靠性和分布式資源承載能力，是工業(yè)綠色微電網(wǎng)“柔性”特質(zhì)的重要體現(xiàn)。

 

　?。?shù)字化能碳管理：從“系統(tǒng)大腦”到“價(jià)值中樞”

 

　　數(shù)字化是工業(yè)綠色微電網(wǎng)能碳管理系統(tǒng)的重要技術(shù)路徑。目前許多能源管理平臺(tái)功能單一，缺乏智能預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度和碳管理能力。

 

　　《指南》對(duì)數(shù)字化能碳管理中心提出了更高要求，明確其應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源供給、傳輸、消費(fèi)等精準(zhǔn)化計(jì)量、精細(xì)化管控、智能化決策和可視化呈現(xiàn)，并強(qiáng)化其能效優(yōu)化、碳管理和負(fù)荷管理等功能，為工業(yè)企業(yè)或園區(qū)實(shí)現(xiàn)零碳、提高環(huán)境收益提供平臺(tái)支撐。此外，要求與電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)建立統(tǒng)一接口，確保信息實(shí)時(shí)共享，為工業(yè)用戶深度參與電網(wǎng)互動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

 

　　二、創(chuàng)新兩類建設(shè)模式，激發(fā)多元主體投資活力

 

　　工業(yè)綠色微電網(wǎng)投資大、技術(shù)復(fù)雜，單一模式難以適應(yīng)所有企業(yè)需求?！吨改稀访鞔_“自籌自建型”和“第三方共建型”兩種模式，為不同主體投資建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng)提供了路徑選擇。“自籌自建型”適用于負(fù)荷穩(wěn)定、用能集中、有專業(yè)運(yùn)維能力的工業(yè)企業(yè)或園區(qū)，其核心目標(biāo)是提升綠電比例、保障用電安全，鼓勵(lì)其探索“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”及“虛擬電廠”模式，深度參與電力市場。“第三方共建型”通過合同能源管理、融資租賃等模式引入專業(yè)能源服務(wù)公司，降低用戶初始投入與運(yùn)維負(fù)擔(dān)，適用于資金緊張或缺乏能源技術(shù)團(tuán)隊(duì)的中小企業(yè)，以及希望快速實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的出口外向型企業(yè)。兩種模式并行，拓寬了融資渠道，有望加快工業(yè)綠色微電網(wǎng)技術(shù)的普及速度。

 

　　三、錨定四大應(yīng)用場景，推動(dòng)精準(zhǔn)落地與價(jià)值釋放

 

　　《指南》精準(zhǔn)錨定四大場景，體現(xiàn)了分類指導(dǎo)、精準(zhǔn)施策的原則。高載能場景（如鋼鐵、石化）負(fù)荷大、用能連續(xù)、余能資源豐富，建設(shè)重點(diǎn)在于大規(guī)模綠電供應(yīng)與工業(yè)余能深度耦合，構(gòu)建多能互補(bǔ)體系。靈活性場景（如機(jī)械、紡織）多以離散制造為主，需求側(cè)響應(yīng)潛力較大，建設(shè)重點(diǎn)在于提升預(yù)測與負(fù)荷靈活調(diào)控能力，結(jié)合電價(jià)信號(hào)靈活排產(chǎn)。規(guī)模化可調(diào)節(jié)場景（如電解鋁、制氫）負(fù)荷功率調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，是優(yōu)質(zhì)的電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源，建設(shè)重點(diǎn)在于發(fā)揮快速響應(yīng)特性，使其成為參與電力互動(dòng)的“主力軍”。高可靠場景（如算力中心）負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量和供電連續(xù)性要求極高，建設(shè)重點(diǎn)在于構(gòu)建多級(jí)容錯(cuò)供電架構(gòu)，并具備強(qiáng)大電能質(zhì)量治理能力。四大場景劃分明確了工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)和預(yù)期價(jià)值，增強(qiáng)了指南的實(shí)踐指導(dǎo)性。

 

　　四、嚴(yán)守四項(xiàng)建設(shè)要求，保障系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展

 

　　為確保工業(yè)綠色微電網(wǎng)“建得好、用得穩(wěn)、效益長”，《指南》從標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、安全、經(jīng)濟(jì)四個(gè)維度提出了要求。一是標(biāo)準(zhǔn)先行，明確與大電網(wǎng)的責(zé)任邊界，這是行業(yè)健康、有序、安全發(fā)展的基石。二是技術(shù)驅(qū)動(dòng)，要求加快清潔高效發(fā)電、構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、先進(jìn)儲(chǔ)能、柔性負(fù)荷調(diào)控、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，并推動(dòng)新一代信息技術(shù)融合，以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。三是安全為底，建立覆蓋全環(huán)節(jié)的安全管理體系，強(qiáng)化核心裝備質(zhì)量核查，嚴(yán)格遵循儲(chǔ)能安全、電磁兼容等要求，并構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系，筑牢安全底線。四是經(jīng)濟(jì)可行，強(qiáng)化成本效益分析，引導(dǎo)社會(huì)資本參與，并通過拓展輔助服務(wù)、綠電交易等多重收益渠道優(yōu)化經(jīng)濟(jì)性，杜絕低效重復(fù)建設(shè)。這四項(xiàng)要求構(gòu)成了一個(gè)完整的閉環(huán)，確保工業(yè)綠色微電網(wǎng)發(fā)展兼顧技術(shù)先進(jìn)、安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

 

　　《指南》是我國工業(yè)綠色微電網(wǎng)領(lǐng)域一份系統(tǒng)性強(qiáng)、操作性強(qiáng)的指導(dǎo)文件，不僅是技術(shù)指南，更是引導(dǎo)投資、激發(fā)活力、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)政策，其落地將有助于加快我國工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，提升綠色競爭力，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

 

　　（作者：王成山 中國工程院院士、天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院）