一、背景
在国家2020年提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和”的目标后,中石油高度重视并积极根据“双碳”目标明确了中石油未来发展方向,制定了绿色低碳转型的“三步走”战略部署。力争在2050年实现中石油绿色能源占比达到总能源的50%。
园区作为工业化和城市化发展的重要载体,是实现国家“双碳”目标的重要环节,其“零碳化”至关重要。
公司深入落实油田公司党委、油田公司各项决策部署,紧紧围绕油田公司“一体两翼”总体发展思路和“五化”转型、“五更”高质量发展总体发展方向,突出聚焦“为油造电”这一中心任务,面对绿电建设新业态、新方向,经过科学谋划、认真研究,超前部署公司“零碳示范厂区”建设各项工作。
二、公司零碳厂区项目建设情况
2.1 厂区光伏电站建设情况
公司于2021年开始利用办公园区内的闲置场地建设光伏电站,截至2023年10月共建设光伏电站17处,总装机容量3.11MW。预计年均发电量达390万度,年二氧化碳减排3500吨。以这17处光伏电站为先导试验项目,通过对不同技术路线的建设方案进行比对,研究各项光伏电站关键参数。
按照建设方式不同,主要技术路线有:
2.11厂区地面支架光伏
(1)天水安装光伏电站是公司自建项目,装机容量86.4kW。为试验各类光伏安装数据,项目安装单玻540Wp组件80块、双玻540Wp组件80块。划分为组串接入5台20kW逆变器,2台逆变器接入两组单玻组件,2台逆变器接入两组双玻组件,1台逆变器接入16块单玻、16块双玻组件。对比发电量情况。项目于22年2月25日并网发电,年二氧化碳减排量99.27吨。
(2)天水安装南光伏电站是公司自建零碳厂区二批项目,项目由160块540W单晶硅单玻组件,支架34°安装, 接入3台33kW逆变器,项目于23年1月14日并网发电,年二氧化碳减排量99.27吨。
2.12厂区地面桩基光伏
(1)厂区北光伏试验区是公司自建项目,项目由3016块540Wp单晶硅单玻组件,支架34°安装,接入7台230kW逆变器,电压等级为800V经升压变压器升压至6kV接入3011电缆分接箱。项目于23年3月25日并网发电,年二氧化碳减排量为1870吨。
(2)新城光伏电站是一批分散式光伏项目之一,项目装机容量为72.52kW,由196块370Wp柔性光伏组件,彩钢板5°平铺安装。接入1台30kW、1台40kW逆变器。项目于23年6月8日并网发电,预计年发电量8.71万度,年二氧化碳减排量77吨。
(3)大车队光伏电站是一批分散式光伏电站之一,项目装机容量为196.84kW,由532块370Wp柔性光伏组件,彩钢板5°平铺安装,接入2台110kW逆变器。项目于23年6月8日并网发电,预计年发电量23.62万度,年二氧化碳减排量208.76吨。
2.2 厂区储能电站建设情况
为实现厂区绿色用能,建设新型1MW/1MWh“钠离子”储能电站,为零碳厂区进行合理配储。
建设储能进行削峰填谷、平抑新能源波动有较大经济效益,且利于电网安全稳定运行。储能系统采用一充一放方式运行,在光伏发电时段进行充电,在光伏不能覆盖的夜晚进行放电供电,每小时平均放电80度。实现厂区用能24小时连续零碳。
2.3 厂区地热改造建设情况
为实现厂区绿色用能,公司将厂区内及周边单位的冬季采暖项目采用地热能源进行替代目前天津市滨海新区港田供热有限公司电厂余热供热系统,利用目前闲置的DG-04和DG-21两口中深层地热井,形成一采一灌模式,最终实现自主运营和清洁能源供热。
三、源网荷储一体化方案
厂区内主要网电电源为新世纪变电站3011线路及港中变电站1124线路。园区负荷用能每年约120万度, 2021年厂区用电负荷118.2万度,2022年104.3万度,年均消耗110万度,月均消耗10万度。按照月负荷分布情况统计如下表所示:
图三 厂区两年负荷情况
四 项目总结
园区内目前主要提供清洁能源的是光伏电站,主要分为常规光伏电站和柔性屋顶光伏电站。园区的电力使用负荷大、强度高,对电能的质量要求高,因此整合多种能源,建立综合能源微电网是园区实现碳中和的重要手段,后续通过储能电站的接入,将根据需要进行多种储能方式运行分析调整,实现厂区内的源网荷储经济运行。通过监测与核算园区内的碳排放活动,获取园区各途径碳排放的事实与数据,制定针对性策略,最终推动园区零碳智慧转型。