风电或助力我国电解铝能源成本降40%
本文摘要:在电解铝、氯碱工业、海水淡化、制氢、煤化工、冶金、新能源汽车等高耗能产业的重点项目与企业合作建设了一批示范工程。将我国占全球48 5%的电解铝产业功能实现转变,让电解铝企业扭亏为盈,其生产成本下降40%,经济效益提高4-8倍以上。
二、项目的战略意义
项目构建的非并网风电-高耗能产业集成系统,将风电与海水淡化、电解铝、制氢、煤制天然气等相结合,是一次全新的探索和尝试,在世界范围内属于技术首创。如非并网风电应用于海水淡化,既能解决风电上网、脱网、弃风等难题,又能将绿色能源直接应用于电解铝、制氢、煤制天然气等高耗能产业,可以减少网电所用燃煤消耗,减少温室气体排放量,不但具有可观的经济效益、而且具有良好社会和环境效益。
此外,非并网风电项目组根据研究,提出将大规模高耗能产业进行技术改造、功能转变,对电网调峰的新思路,即建立“能源互联网产业体系”,为我国大电网配套,大幅度提高能源效率和经济效益,也使传统的高耗能产业转变为绿色、低碳的新型产业。这一转变,使原来相对固化的产业结构发生了质的改变,为实现产业结构转型升级奠定了基础。
三、项目的创新与成果
项目在非并网风电系统基础理论、非并网风电系统负载适应性理论、风力发电机系统集成以及社会科学和自然科学相融合的研究方法等方面取得了创新成果。
这些成果的基础理论研究、实验验证及配套的技术转化工作已全部完成。在电解铝、氯碱工业、海水淡化、制氢、煤化工、冶金、新能源汽车等高耗能产业的重点项目与企业合作建设了一批示范工程。
——将我国占全球48.5%的电解铝产业功能实现转变,让电解铝企业扭亏为盈,其生产成本下降40%,经济效益提高4-8倍以上。并可形成全球化的万亿元新型铝电解槽的市场,占领新型电解铝高端装备制造业高地。
——大规模实现氯碱工业的功能转变,经济效益提高2-4倍;形成完整自主知识产权的万亿元市场的新型氯碱电解槽高端装备制造业高地。
——新能源海水淡化可以风生水起,实现人类的梦想,100%使用风光等新能源实现大规模海水淡化,解决我国淡水缺乏的世纪难题。海上大规模风电场将变输电上岸为直接输淡水上岸,所有海水淡化装备全部高度集约化、一体化和国产化装进风机塔筒之中,装备成本下降40%,节省土地50%以上,商业化后实现每吨淡水成本3-4元人民币;形成完整自主知识产权、面向全球形成万亿元市场的新能源海水淡化的高端装备制造业高地,也将为我国发展海洋产业和海岛建设提供淡水保障。
——发展大规模新能源直接制氢(氧)产业,用超低风速直驱风机和太阳能光伏直接电解水制氢,为我国新型加氢天然气和氢内燃机汽车、氢燃料电池(技术储备)汽车及船舶提供强大的绿色动力;
——通过非并网多能源协同供电,实现煤炭多能源系统的清洁化利用,用新能源“嫁接”传统能源,用新能源大幅度提升传统能源的效率,可实现在同样的煤制气(油)的产量时,节煤50%、节水38%、二氧化碳几乎零排放。简言之,汽车烧的油、家里烧的气,有一半是“风吹、日晒”而来;
——走出一条中国特色、与高耗能产业功能转型相配套的大规模太阳能热发电之路,系统运行成本可降低40%,度电成本远低于目前的光伏电池,达到世界领先水平。
通过高耗能产业的功能转变,使高耗能产业成为”柔性”负载,实现为国家大电网配套调峰,将我国以煤电为主的“刚性”电网转变“柔性”电网,将覆盖我国全境的电网利用率从30%提高到55%-60%,达到世界先进水平(美国电网每提高10%的利用率,年经济效益增加1千亿美元),使全国60万千瓦火力发电机组发电量增加30%,经济效益增长2倍以上,同时,彻底解决我国所有大规模风电和太阳能的100%、低成本全部利用的难题。使我国具有全球重大比较优势的大规模风电和光伏电100%、低成本进入电网,实现风、光产业绿色、高效、爆发性增长,使可再生能源对电网的贡献率轻松达到40%以上,彻底解决我国的能源与环境的后顾之忧并全面达到世界先进水平,实现全国10年基本不需要再建大型火电厂,20年不需再建核电站。