煤電與新能源聯(lián)營打造智慧園區(qū)路徑探討

——以山東魯北高新技術開發(fā)區(qū)為例

周紅松

《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》明確提出，鼓勵園區(qū)開展工業(yè)綠色低碳微電網建設，推進多能高效互補利用。大唐魯北發(fā)電有限責任公司以在役運行和規(guī)劃建設的火電機組作為大型調峰電源，為山東魯北高新技術開發(fā)區(qū)企業(yè)生產用能提供基礎保障，并與園區(qū)周邊規(guī)劃的風光儲一體化基地實現(xiàn)聯(lián)營共建。通過煤電與新能源的深度聯(lián)營構建智能微電網，促進園區(qū)向綠色低碳發(fā)展方式轉型。

實施背景

滿足園區(qū)主要企業(yè)生產所需。山東魯北高新技術開發(fā)區(qū)主要企業(yè)年用電量18億千瓦時。根據山東省能源局要求，園區(qū)主要企業(yè)的自備機組將有序關停，工業(yè)生產將面臨9.5億千瓦時用電缺口。“十四五”期間，隨著園區(qū)新建耗能企業(yè)陸續(xù)投產，用電需求將持續(xù)增長，預計將產生40億千瓦時用電缺口。這為探索實施煤電與新能源聯(lián)營打造智慧園區(qū)創(chuàng)造了條件。

推動園區(qū)綠色低碳發(fā)展所需。大唐魯北發(fā)電公司與園區(qū)企業(yè)距離較近，由公司主導構建新型電力系統(tǒng)向園區(qū)企業(yè)提供綠電，具有較大的可行性。這樣不僅能滿足園區(qū)主要企業(yè)的用電需求，還能助力園區(qū)完成新舊動能轉換，推動園區(qū)形成新能源主導經濟發(fā)展用能的新格局。

實現(xiàn)央企煤電二次創(chuàng)業(yè)所需。通過煤電與新能源深度聯(lián)營，大唐魯北發(fā)電公司在運和規(guī)劃建設的火電機組，將作為大型調峰電源為園區(qū)新能源的接入與消納提供基礎保障，解決在園區(qū)周邊規(guī)劃的風光儲一體化基地送出“卡脖子”問題，實現(xiàn)“風光火儲輸”聯(lián)合調度，真正打造國家倡導的“源網荷儲”新型電力系統(tǒng)示范。

實施路徑

在管理運營上，強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補。根據山東省能源局有關文件精神，鼓勵支持中央企業(yè)和地方國企以股權合作方式建設煤電與新能源聯(lián)營項目。大唐魯北發(fā)電公司是園區(qū)唯一的中央煤電企業(yè)，園區(qū)內某地方國企是該公司的參股企業(yè)，雙方合作多年，為研究實施煤電與新能源聯(lián)營打造智慧園區(qū)奠定了基礎。大唐魯北發(fā)電公司能夠發(fā)揮能源保供優(yōu)勢，地方國企可發(fā)揮屬地協(xié)調優(yōu)勢，雙方強強聯(lián)合共同出資成立新的國有控股公司，負責項目中涉及的火電、風電、光伏、儲能、調峰鍋爐及局域電網的建設、運營與維護;負責與電網公司的聯(lián)網及日常運營管理;負責以經營性模式為園區(qū)主要企業(yè)提供電力和熱力供應，收取電費、熱費。此種模式內外運營接口少、影響因素少，較經濟可行。

在項目規(guī)劃上，分期建設、智慧管控。第一期(2023~2025年)：“存量火電+新能源+儲能+電蒸汽調峰鍋爐”源網荷儲一體化項目。第二期(2026~2029年)：“增量火電+新能源+儲能”源網荷儲一體化項目。此外，同步規(guī)劃建設智慧園區(qū)綜合能源調度中心提供大數據平臺支撐，可實現(xiàn)對整個園區(qū)能源系統(tǒng)的全面感知、全景監(jiān)控、全面分析，對不同能源類型、用能負荷進行智能調控，實現(xiàn)“源網荷儲”一體化綜合智慧管理，降低用能成本。

發(fā)展優(yōu)勢

送出通道優(yōu)勢。通過探索實施煤電與新能源聯(lián)營，在當地電網現(xiàn)有新能源接入能力的基礎上，利用送出線路和調峰能力，可為當地再新增52萬千瓦新能源送出消納能力，這是短期內解決當地大規(guī)模新能源送出問題的最優(yōu)途徑。

調峰能力優(yōu)勢。大唐魯北發(fā)電公司火電機組具備靈活的調峰能力，雙機運行時，單臺機組可進行啟停機調峰，調峰幅度100%。“三改聯(lián)動”后，調峰能力進一步增強。通過探索實施煤電與新能源聯(lián)營，將充分利用火電機組調峰能力，不占用電網調峰能力，達到最大化消納新能源發(fā)電的效果。

土地資源優(yōu)勢。大唐魯北發(fā)電公司在園區(qū)周邊規(guī)劃的風光儲一體化基地，選址契合山東省《魯北鹽堿灘涂地風光儲輸一體化基地規(guī)劃建設方案》，符合國家風光儲輸一體化大基地規(guī)劃。通過探索實施煤電與新能源聯(lián)營，可提高土地資源利用率，達到現(xiàn)有土地資源效益最大化。

節(jié)能減排優(yōu)勢。一期新能源年發(fā)電19.63億千瓦時，相當于減排二氧化碳181萬噸、二氧化硫346噸、氮氧化物389噸、煙塵69噸;二期新能源年發(fā)電8.96億千瓦時，每年減排二氧化碳83萬噸、二氧化硫158噸、氮氧化物178噸、煙塵32噸。

保護電網優(yōu)勢。如果發(fā)生極端情況，當大電網遭到破壞后，煤電與新能源聯(lián)營所構建的局域網作為分布式電網，不受大電網制約，可快速恢復正常運行，為園區(qū)企業(yè)生產用能提供保障，且還能為大電網恢復正常運行提供黑啟動電源，確保能源安全保供、生產生活有序進行。

能源結構優(yōu)勢。目前，園區(qū)僅有50萬千瓦風電項目，年發(fā)電量1.38億千瓦時，非水可再生能源占比3.7%。通過探索實施煤電與新能源聯(lián)營，新能源年發(fā)電量可達到28.59億千瓦時，園區(qū)非水可再生能源占比將增加到50.6%，可促進園區(qū)能源結構向綠色低碳轉型。

商業(yè)運營優(yōu)勢。新能源所發(fā)綠電全部服務于園區(qū)企業(yè)生產用能，綠電指標全部留在當地，為園區(qū)企業(yè)提供優(yōu)惠電價，為園區(qū)企業(yè)產品尤其是出口產品貼上綠電標簽，有助于避開歐美碳關稅壁壘，提升企業(yè)在國際市場上的競爭力。

循環(huán)經濟優(yōu)勢。儲能系統(tǒng)可利用園區(qū)鋰電企業(yè)所生產的磷酸鐵鋰為原材料，實現(xiàn)局域網內儲能電池原材料自產自銷，降低建設成本，打通循環(huán)經濟鏈條，打造磷酸鐵鋰產銷用一體化新典范。

社會效益優(yōu)勢。從促進企業(yè)降本增效看，煤電與新能源聯(lián)營所帶來的能效提升可有效降低園區(qū)相關產業(yè)成本。同時，新型能源系統(tǒng)所帶來的就業(yè)機會可增加園區(qū)周邊居民人均可支配收入。另外，新型能源系統(tǒng)可降低能源供給成本，增加政府財政收入，提高社會福利水平。

預期效果

一是可實現(xiàn)分布于不同位置的風光火儲及園區(qū)企業(yè)用電、用熱負荷等集中監(jiān)控管理，并通過數據的共享和分析實現(xiàn)管理的智能化、集成化、遠程化、圖形化。二是可通過區(qū)域級性能計算及分析，實現(xiàn)對能源的總體集成和動態(tài)管理、提升能源綜合利用率、降低碳排放的目標。三是可接受大電網發(fā)出的統(tǒng)一調度指令，監(jiān)控火電、風電、光伏、儲能及電鍋爐，實現(xiàn)由綜合能源調度中心統(tǒng)一調度及分配，不占用大電網的調峰資源，通過系統(tǒng)自身的優(yōu)化調度實現(xiàn)100%自發(fā)自用，并為大電網提供應急服務。四是可通過“標準化模塊+個性化定制”相結合，為每個用能企業(yè)提供最適合的定制化、個性化方案，實現(xiàn)PC端、移動端等人機交互，高效便捷。

(作者系大唐魯北發(fā)電有限責任公司黨委書記、董事長)