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

 

鋼鐵行業可發展的可再生能源有光伏發電和風力發電，鋼鐵企業大面積的廠房具有發展屋頂光伏發電的天然優勢，臨江靠海的鋼鐵企業具有發展風力發電的資源條件。可再生能源有間斷不穩定的先天不足，較難實現連續穩定供能的要求，而鋼鐵企業有豐富的二次能源，能夠與可再生能源形成良性互補。因此，如何實現新能源消納成為鋼鐵能源轉型的關鍵環節。鋼鐵企業在引入新能源發電后，會給企業用能安全性和用能經濟性帶來一定的影響。首先，引入新能源發電對鋼鐵企業原有電力利用、余熱余能發電均形成影響，引起電網關口電量的大幅波動；其次，新能源發電的大容量接入，企業自發電比例提高，午間將富余電量以低價上網，晚高峰以峰價從電網購電，效益受到影響。某鋼鐵企業引入新能源發電對現有系統的影響見圖2。企業自發電200MW，其中煤氣發電180MW（2臺100MW）、余熱發電13.4MW，TRT發電5.9MW，不足部分約150MW由電網購入；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某鋼鐵企業引入新能源發電對現有系統的影響

 

 

儲能系統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性強的優勢，以儲熱、電化學儲能、空分儲能、煤氣柜等儲能系統為重要橋梁，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煤氣、余熱余壓自發電機組相銜接的智慧電力供應網絡建設，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 t a npai fa ng.com