2015年7月，國務(wù)院批復(fù)設(shè)立了張家口可再生能源示范區(qū)，這是迄今全國唯一一個國家級可再生能源示范區(qū)。近年來，張家口可再生能源產(chǎn)業(yè)鏈條日趨完善，重點項目快速推進(jìn)，可再生能源示范區(qū)的金字招牌越擦越亮。截至今年8月，全市可再生能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2158萬千瓦，成為全國非水可再生能源第一大市。近期，張家口可再生能源示范區(qū)建設(shè)在電力、制氫方面取得新突破。充足、穩(wěn)定的綠色能源，不但將為“綠色辦奧”提供更堅實的能源保障，而且將助力當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展。

百兆瓦級儲能助力綠電大規(guī)模平穩(wěn)輸出

9月27日，張北縣廟灘云計算產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，工人們正在各自崗位上為張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能示范項目在年底投入使用而緊張忙碌著。

“張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能示范項目建設(shè)正有序推進(jìn)，建成投運(yùn)后將為北京冬奧會場館提供綠色電能。”該項目負(fù)責(zé)人張利軍介紹說，該項目儲熱子系統(tǒng)已完成安裝，地下儲氣裝置一期工程也已開工建設(shè)。

張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能示范項目，主要建設(shè)風(fēng)、光、儲一體化儲能站，建設(shè)規(guī)模為100兆瓦/400兆瓦時，系統(tǒng)設(shè)計效率達(dá)70.4%。該項目2017年開始規(guī)劃設(shè)計，2020年6月開始土建施工，今年年底建成后，將成為國際上規(guī)模最大、效率最高的先進(jìn)壓縮空氣儲能示范系統(tǒng)。

風(fēng)電、光伏發(fā)電自身間歇性和波動性的特點，決定了電力生產(chǎn)的不穩(wěn)定性。儲能技術(shù)可以把不穩(wěn)定的電能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、可控的優(yōu)質(zhì)電能。張利軍介紹說，該項目可在用電低谷時將電能轉(zhuǎn)化為空氣能存儲起來，并在用電高峰時釋放高壓空氣，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。“屆時將有效解決棄風(fēng)、棄光問題，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的削峰填谷、可再生能源發(fā)電大規(guī)模消納。”

儲能有多種技術(shù)，該項目緣何采用壓縮空氣儲能技術(shù)呢?

張利軍表示，壓縮空氣儲能技術(shù)適合長時大規(guī)模物理儲能，安全性和可靠性高，建設(shè)和運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)性好，且能效較高、壽命長，儲能周期不受限制。“更重要的是，該技術(shù)擺脫了儲能技術(shù)中對天然氣、石油等化石燃料的依賴，可實現(xiàn)對環(huán)境的零排放、零污染，推動實現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰的目標(biāo)。”

據(jù)悉，百兆瓦級的先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)是目前面向大規(guī)模長時儲能市場產(chǎn)業(yè)化的最佳功率級別。張北縣百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能示范項目建成投運(yùn)后，將推動我國壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和大范圍應(yīng)用。

源網(wǎng)荷儲一體化將促進(jìn)綠電本地消納

《北京2022年冬奧會和冬殘奧會低碳管理工作方案》指出，“鼓勵企業(yè)、社會組織和個人的低碳環(huán)保行為，積極參與多元化的低碳冬奧行動”。即將上馬的張家口源網(wǎng)荷儲一體化碳中和示范項目，就是張家口市助力低碳冬奧的示范項目之一。

源網(wǎng)荷儲是一種包含“電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲能”整體解決方案的運(yùn)營模式，可精準(zhǔn)控制用電負(fù)荷和儲能資源，有效解決清潔能源消納過程中電網(wǎng)波動性等問題，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。

據(jù)了解，張家口源網(wǎng)荷儲一體化碳中和示范項目將充分開發(fā)、利用張家口可再生能源示范區(qū)優(yōu)質(zhì)風(fēng)、光資源，在建設(shè)成大型清潔能源供給側(cè)基地的同時，合理布局送出線路，激活市場交易，構(gòu)建一套發(fā)電、輸電、用電都相對獨(dú)立的“微電網(wǎng)”。

北京冬奧會申辦成功，給張家口帶來了難得的轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)遇。近年來，張家口堅持“產(chǎn)業(yè)生態(tài)化”，加速構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)體系。根據(jù)規(guī)劃，張家口源網(wǎng)荷儲一體化碳中和示范項目的電源部分，包括在張北縣、沽源縣、蔚縣建設(shè)290萬千瓦風(fēng)電、光電項目，其中風(fēng)電130萬千瓦、光電160萬千瓦;負(fù)荷部分，則是在合盈數(shù)據(jù)(懷來)科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的大數(shù)據(jù)中心，可運(yùn)營大約6-8萬個機(jī)柜、150萬臺服務(wù)器等。

項目建成后，以電網(wǎng)為平臺和載體構(gòu)建源網(wǎng)荷儲一體化高度融合電力系統(tǒng)，可減輕張北縣和沽源縣風(fēng)電、光伏項目產(chǎn)生的綠色電力外輸壓力，促進(jìn)張家口優(yōu)質(zhì)新能源的本地消納。

據(jù)介紹，該示范項目每年大約可向合盈數(shù)據(jù)(懷來)科技產(chǎn)業(yè)園輸送大約58億度綠電，不僅將拉動風(fēng)電光伏項目投資約140億元，帶動數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模50億元以上，產(chǎn)生相關(guān)經(jīng)濟(jì)效益150億元以上，更重要的是節(jié)能，相當(dāng)于為張家口賽區(qū)節(jié)約標(biāo)煤約179萬噸，減排二氧化碳489萬噸/年。目前，該項目正在進(jìn)行接入方案編制工作。

制氫產(chǎn)業(yè)鏈延長，產(chǎn)能進(jìn)一步提升

“我們在制氫過程中生產(chǎn)的液態(tài)氧，很快就可以為公司增收了。”9月26日，張家口海珀爾新能源科技有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人趙輝興奮地告訴記者。

為踐行“綠色辦奧”理念，在北京冬奧會期間，張家口賽區(qū)核心區(qū)冬奧保障車輛將采用氫燃料電池客車，涉及大巴車、中巴車和小轎車等多個車型，這些客車使用的氫燃料將全部由張家口本地企業(yè)生產(chǎn)。

氫能具有可大規(guī)模跨季節(jié)、跨區(qū)域儲運(yùn)的特點，是一種清潔零碳、應(yīng)用場景豐富的可再生能源。張家口海珀爾新能源科技有限公司是張家口制氫企業(yè)中的一個，該企業(yè)利用張家口本地生產(chǎn)的綠色電力，通過電解水技術(shù)制氫。北京冬奧會期間，該公司生產(chǎn)的氫燃料將作為張家口賽區(qū)部分服務(wù)車輛的清潔能源。

據(jù)介紹，該公司制氫項目位于橋東區(qū)望山園區(qū)，2017年開工建廠。一期工程氫氣產(chǎn)量4噸/日、可滿足300輛大巴用氫需求，廠內(nèi)加氫站加注氫氣1.5噸/日，可滿足100輛大巴用氫需求。

“該項目是目前國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模較大、技術(shù)水平較領(lǐng)先的制氫項目。利用張家口市豐富的風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電、制氫，全程無碳排放，實現(xiàn)‘綠電’制造‘綠氫’。”趙輝說。

近期，該公司在利用電解水技術(shù)制氫的同時實現(xiàn)了增值。“之前我們制氫產(chǎn)生的氧氣直接排放掉了，有些可惜。”趙輝說，為此他們引進(jìn)液態(tài)氧生產(chǎn)設(shè)備，應(yīng)用在制氫生產(chǎn)線上，經(jīng)過多次試驗，近期成功將電解水副產(chǎn)氧制成液態(tài)工業(yè)氧，具備了量產(chǎn)銷售條件。

據(jù)估算，該公司每天可以生產(chǎn)液態(tài)工業(yè)氧30噸。目前，他們正在與液態(tài)工業(yè)氧使用企業(yè)進(jìn)行接洽。“雖然液態(tài)工業(yè)氧銷售收入不會太多，但這是我們拓展制氫產(chǎn)業(yè)鏈的一個積極嘗試，可以‘反哺’制氫。”趙輝說，公司正積極推進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)充工作，制氫產(chǎn)能預(yù)計年內(nèi)將提升至10噸/日，滿足北京冬奧會用氫需求。全部生產(chǎn)過程實現(xiàn)了無碳排放，符合碳達(dá)峰、碳中和的脫碳發(fā)展理念，助力張家口“綠色辦奧”。