范鐵軍：“雙碳”目標下我國鋼鐵能源轉型變革之路

 

隨著“雙碳”目標的提出，“碳中和”戰(zhàn)略目標要求調整能源結構大力發(fā)展可再生能源，但是包括鋼鐵行業(yè)在內的全社會以煤為主的能源結構短期內不會改變，鋼鐵工業(yè)進入新舊能源“混用”階段。在這個階段，需要統(tǒng)籌化石能源與可再生能源協(xié)調互補，在立足以煤為主的能源稟賦基本國情的基礎上，以儲能系統(tǒng)為支撐逐步加強新能源的應用和消納。

 

鋼鐵行業(yè)可發(fā)展的可再生能源有光伏發(fā)電和風力發(fā)電，鋼鐵企業(yè)大面積的廠房具有發(fā)展屋頂光伏發(fā)電的天然優(yōu)勢，臨江靠海的鋼鐵企業(yè)具有發(fā)展風力發(fā)電的資源條件?？稍偕茉从虚g斷不穩(wěn)定的先天不足，較難實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定供能的要求，而鋼鐵企業(yè)有豐富的二次能源，能夠與可再生能源形成良性互補。因此，如何實現(xiàn)新能源消納成為鋼鐵能源轉型的關鍵環(huán)節(jié)。鋼鐵企業(yè)在引入新能源發(fā)電后，會給企業(yè)用能安全性和用能經(jīng)濟性帶來一定的影響。首先，引入新能源發(fā)電對鋼鐵企業(yè)原有電力利用、余熱余能發(fā)電均形成影響，引起電網(wǎng)關口電量的大幅波動；其次，新能源發(fā)電的大容量接入，企業(yè)自發(fā)電比例提高，午間將富余電量以低價上網(wǎng)，晚高峰以峰價從電網(wǎng)購電，效益受到影響。某鋼鐵企業(yè)引入新能源發(fā)電對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響見圖2。企業(yè)自發(fā)電200MW，其中煤氣發(fā)電180MW（2臺100MW）、余熱發(fā)電13.4MW，TRT發(fā)電5.9MW，不足部分約150MW由電網(wǎng)購入；引入300MW地面光伏及20MW屋頂光伏后，晴天正午最大富余功率約138MW，晚間差額約150MW。

 

圖2某鋼鐵企業(yè)引入新能源發(fā)電對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響

 

 

儲能系統(tǒng)可以有效解決能量供求之間在時間和空間上不匹配的矛盾，是新能源與可再生能源發(fā)展的核心支撐。在這個階段，需要基于鋼鐵流程特點，利用鋼鐵二次能源可調節(jié)性強的優(yōu)勢，以儲熱、電化學儲能、空分儲能、煤氣柜等儲能系統(tǒng)為重要橋梁，與可再生能源構建多能互補與儲能相結合的能源體系（見圖3），并探索可再生能源與副產(chǎn)煤氣、余熱余壓自發(fā)電機組相銜接的智慧電力供應網(wǎng)絡建設，促進能源結構清潔低碳化。

 

圖3鋼鐵多能互補與儲能相結合的能源體系示意圖 內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com