“新能源+”：国家电投用户端综合智慧能源实践

在碳达峰碳中和目标的引领下，能源行业正在发生革命性的变化。“新能源+”作为这一历史阶段的新赛道，既是下一轮资源开发的焦点，也是能源企业差异化竞争的关键。

近年来，国家电投集团全面贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略，大力推进“2035一流战略”落地，以综合智慧能源为代表的“三新”产业取得长足发展，随之涌现出一批以风力、太阳能发电为主的“新能源+”典型实践。从中或可管窥能源行业在双碳目标引领下的未来发展。

“新能源+”是指风力、太阳能发电为主的新型能源，以先进技术突破和体制机制创新为支撑，与火电、水电等传统能源高效互补，与“农、林、牧、渔”、“工业、交通、建筑”、“生态、环保、旅游、扶贫”等多产业高度融合，打造“源网荷储”一体化、“风光水火（储）”一体化，实现电源侧、电网侧、负荷侧资源高度整合，提高能源利用效率，向终端用户提供洁低碳安全高效的综合能源服务。

从现阶段的实践来看，“新能源+”包含多种类型，从发电端、用户端以及公共领域发挥新能源的突出价值。“新能源+”是实现综合智慧能源的有效途径，将有力推进绿色低碳发展。下文将分享几个国家电投用户端“新能源+”综合智慧能源实践案例。

“新能源+”源网荷储一体化

这类“新能源+”通常服务于大工业用户，利用增量配电网、直售电等政策，打造新能源+支撑电源（调节电源）+储能+电网（微网/局域网）+用户+能源管理网“三网融合”模式，构建“源网荷储”一体化，为高耗能产业园区提供“节能、降碳”解决方案，打造重工业绿色清洁发展产业链。

典型案例：内蒙古霍林河循环经济示范项目

该项目是世界首个风-火-铝联合运行的源、网、荷一体化示范项目，也是国内首个实现电解铝绿色生产、清洁能源就地消纳的典型项目。

项目在原有78万吨电解铝及配套120万千瓦火电机组的基础上，通过上大压小，关停2台5万千瓦火电机组，新建2台35万千瓦火电机组、40万千瓦风力发电机组及配套局域电网及监控指挥中心。2014年40万风电投产，成为国内首个不需要国家补贴，平价上网的风电项目。通过生产运营监控中心实现对局域电网内发、输、配联动，形成“煤、电、铝”循环经济产业链。

项目建成后，最大限度提升了新能源和传统能源的消纳空间，风机等效利用小数达到3500小时，远远高于本地区风电场平均值，处于全国领先水平；火电机组年综合利用小时数达到7000余小时，大幅提升了设备可利用率。

该项目为用户创造了非常可观的经济效益。项目依托当地资源优势，打造电价洼地。一方面以火电加清洁能源发电炼铝，以铝带电，下游延伸到铝加工产业，实现了多种综合能源利用效率最大化；另一方面输电半径较小，220kV输电线路线损率仅0.7%，远低于电网标准，运行指标大幅优化。

项目环境效益同样十分显著。项目每年可减少燃煤消耗约70万吨，减排二氧化碳70余万吨、二氧化硫120吨、氮氧化物1000多吨。目前电解铝绿色生产占比达到12.8%，截至2021年底可进一步提升至20%左右，成为高耗能产业园绿色生产的典范。同时项目变废为宝，年消耗约1000万吨低热值的劣质褐煤发电，解决了劣质煤炭外销滞销、露天堆放的环境污染和自燃隐患。热电联产承担着市区以及工业园区630多万平方米供热，替代了60多座小锅炉，解决了散烧煤分散供热的环境污染问题。

“新能源+”美丽乡村

这类“新能源+”项目通常依托县域市场、美丽乡村，利用乡村闲置屋面、大棚、鱼塘、荒地等，开发“自发自用、余电上网”的分布式能源，开启乡村振兴新道路，为美丽乡村赋能清洁绿色发展属性。

典型案例：安徽小岗村美丽乡村

该项目第一阶段于2021年上半年整体建成，涵盖核心功能区、农业产业园区、农业科技园区三部分的综合智慧能源改造，依托小岗村现有资源，基于“环保、低碳、节能、生态”规划理念，规划建设8MW农光、3MW水面光伏发电系统、充电桩系统、光伏车棚、智慧路灯、智慧座椅、地源热泵供冷供热系统满足小岗村民生、公共设施服务的需求。同时将“天枢一号”综合智慧能源管控与服务平台，融入小岗村政务、民生等重点领域中，全方位促进乡村振兴。

项目建成后，每年可提供清洁电能1187万千瓦时，超出村域内现有用电量10%，可实现小岗村区域内零碳排放；实现农作物秸秆利用率100%，污水垃圾粪便等无害化处理率100%，清洁供冷供暖率100%。

参照该模式，在拥有广袤土地资源但人均用电量偏低的农村，通过“千乡万村驭风行动”和“千家万户沐光行动”等美丽乡村能源发展，可不断提升农村区域人均用电水平和用电可靠性，促进当地丰富的风光资源开发和消纳。

“新能源+”智慧园区

这类“新能源+”主要为工业园区、科技园区、商业区等独立用能系统提供智慧能源解决方案，利用“分布式清洁能源+储能+区域微网+用户+能量管理系统”模式，为园区客户提供电、热、冷、汽、水、压缩空气、氢气等能源需求，实现园区用能系统清洁替代、高效互补、节能降耗，助力打造“低碳”、“零碳”、“负碳”智慧园区。

典型案例：宁东可再生能源制氢示范项目

宁东可再生能源制氢示范项目位于宁东能源化工基地核心区，项目一期建设1000Nm3/h制氢站和配套10MW的光伏电站，白天主要采用项目光伏发电制氢，晚间利用谷电制氢，光伏发电量优先用于项目制氢，余电由园区宁东铝业项目有偿消纳；在谷电及光伏发电量不能满足制氢需求时，宁东铝业项目补充供电。

光伏制氢为可再生能源利用开创了新的模式，一方面光伏制氢实现能源就地转换、就地供应，减少了电力输配方面的投资，有效降低制氢成本；另一方面通过风光互补制氢系统关键技术研究，为后期打造高效率、高可靠性的大规模风光耦合制-储-输-用氢综合系统进一步夯实基础。2021年项目建成投产，有效降低了制氢成本，并利用余电为周边企业提供电力保障，具有良好的环境效益和社会效益。

“新能源+”建筑一体化

这类“新能源+”项目以高耗能建筑物节能为出发点，利用BIPV技术、玻璃幕墙技术，促进新能源产业与绿色建筑深度融合，在医院、学校、商场等建筑应用，不仅可减轻用户的用电成本，同时也拓宽了新能源发电在城市发展的空间，更提高了国土资源的综合利用效率，成为传统建筑行业转型升级、节能降耗的新思路。

典型案例：金融街“智慧楼宇”

位于金融街的国家电投集团资本控股大楼创造性地将光伏玻璃幕墙技术应用到节能降耗领域，成为金融街南端的标志性智慧能源示范工程，平均年发电12.69万千瓦时，能够满足1000个家庭的年用电。

在发电的同时，室内太阳辐射减少60%，平均室温降低5-8摄氏度，每年节约能耗71万千瓦时，一举实现了集光伏发电、降温降耗、节能减排、减少光污染于一体的多重效果。

“新能源+”清洁供暖

这类“新能源+”项目实现了清洁能源梯次利用，如供暖、供冷、储能、制氢等，进一步拓展了绿色能源的消费途径，具有环境友好、电网友好、高效利用、就地消纳等特点，能够满足多元化产业、多元化用户的用能需求。

典型案例：山西灵丘“风电供暖”

灵丘40万千瓦风电供暖示范项目是全国最大的风电供暖示范项目，满足灵丘县近期22.5万平方米、远期80万平方米的供热需求，将使灵丘县易地扶贫搬迁的5513人直接受益。

风电清洁供暖对提高北方风能资源丰富地区消纳风电能力，缓解北方地区冬季供暖期电力负荷低谷时段风电并网运行困难，促进城镇能源利用清洁化，减少化石能源低效燃烧带来的环境污染，改善北方地区冬季大气环境质量意义重大。风电供暖的积极意义主要体现在储能、调峰及减排三个方面。

注：本文作者为徐树彪、吴金华、胡璇、王钊。