张双庆：新能源发电在水泥行业中的应用技术分析

水泥是碳排放大户，“双碳目标”提出以后，水泥行业不断探索碳减排路径，推动行业绿色发展。特别是自去年以来，国内水泥企业加大了新能源领域的投入力度，布局新能源也成为水泥企业实现低碳发展的重要途径。

近日，在中国水泥网举办的“2023中国水泥节能与新能源发展大会”上，国家能源太阳能发电研发（实验）中心张双庆为水泥行业同仁重点分享了《新能源发电在水泥行业中的应用技术分析》，引发强烈关注。

政策推进 低碳发展势在必行

2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上，首次提出“双碳” 目标。同年12月12日，习近平总书记在气候雄心峰会上进一步明确宣布，2030年，实现风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

此后，2021年9月11日，发改环资〔2021〕1310号 国家发展改革委关于印发《完善能源消费强度和总量双控制度方案》的通知，从政策层面进一步推进“双碳”工作的推进。

具体到水泥行业，2021年5月，国家市场监管总局、工信部、发改委、生态环境部等七部委联合发布的《关于提升水泥产品质量规范水泥市场秩序的意见》, 要确保2030年前水泥行业碳排放实现达峰，为实现碳中和奠定基础，这是水泥行业政策中首次提出碳达峰目标。

张双庆表示，水泥行业产生的二氧化碳约占全球排放的7%，在我国水泥行业CO2排放约占12~14%，排放量全国第三。水泥行业碳排放的主要来源包括三个方面：原料带入（工艺排放）、燃料 带入（燃烧排放）和电力消耗（间接排放）。

在水泥行业面临巨大碳减排压力的同时，光伏发电领域发展却不断取得突破。

建设成本持续下降，2022年，工商业分布式光伏初始投资成本约为 3.75元/W，集中式光伏约4.1元/W，预计2023年大幅下降。我国光伏技术成熟，产业链完整，光伏产品（组件、逆变器）性能不断提高，全球市场份额绝对优势。

2022年，我国新增光伏装机87.41GW，同比增长59.27%。集中式光 伏电站36.29GW，分布式光伏电站51.11GW，总装机达到3.9亿千瓦。

相关政策方面，国家发展改革委等部门关于印发《“十四五”支持老工业城市和资源型城市产业转型升级示范区高 质量发展试试方案》的通知明确提出，促进能源资源绿色低碳转型。完善能源消耗强度和总量双控制度，推进能耗强度稳步下降，逐步实现安全降碳。加快发展清洁能源产业，坚持集中式与分布式并举，加快建设新能源发电和装备制造基地，创新“光伏+”模式，推进光伏发电多元布局。

工信部、国家发改委、财政部、生态环境部、国资委、市场监管总局等六部门发布关于 印发《工业能效提升行动计划》也鼓励通过电力市场购买绿色电力，就近大规模高比例利用可再生能源。推动智能光伏创新升级和行业特色应用，创新“光伏+”模式，推进光伏发电多元布局。

国家能源局下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》。 拟在全国组织开展整县（市、 区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。指出：工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%。

国家能源局《关于完善太阳能发电规模管理和实行竞争方式配置项目指导意见（征求意见稿）》指出分布式光伏电站是指以35千伏及以下电压等级（东北地区66千伏及以下）接入电网，单个电站 容量不超过2万千瓦且所发电量主要在并网点变电台区消纳的光伏电站项目。

得益于分布式光伏发电技术的成熟以及相关政策的完善和推动，该技术将为水泥行业低碳发展发挥重要助力。不过张双庆也指出，建设屋顶分布式光伏项目有一些政策事项需要注意。

1、屋顶及其相关建 筑物产权问题。《分布式光伏发电项目管理暂行办法》第十六条分布式光伏发电项目所依托的建筑物及设施应具有合法性，项目单位与项目所依托的建筑物、场地及设施所有人非同一主体时，项目单位应与所有人签订建筑物、场地及设施的使用或租用协议，视经营方式与电力用户 签订合同能源服务协议。

2、建设工程规划许可证。《中华人民共和国城乡规划法》（2019修订版）第四十条在城市、镇规划区内进行建筑物、构筑物、道路、管线和其他工程建设的，建设单位或者个人应当向城市、县人民政府城乡规划主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府确定的镇人民政府申请办理建设工程规划许可证。第六十四条未取得建设工程规划许可证或者未按照建设工程规划许可证的规定进行建设的，由县级以上地方人民政府城乡规划主管部门责令停止建设；尚可采取改正 措施消除对规划实施的影响的，限期改正，处建设工程造价百分之五以上百分之十以下的罚款；无法采取改正措施消除影响的，限期拆除，不能拆除的，没收实物或者违法收入，可以并处建设工程造价百分之十以下的罚款。

3、消防验收证明。《中华人民共和国消防法》2021修订版第十三条国务院住房和城乡建设主管部门规定应当申请消防验收的建设工程竣工，建设单位应当向住房和城乡建设主管部门申请消防验收。前款规定以外的其他建设工程，建设单位在验收后应当报住房和城乡建设主管部门备案，住房和城乡建设主管部门应当进行抽查。依法应当进行消防验收的建设工程，未经消防验收或者消防验收不合格的，禁止投入使用；其他建设工程经依法抽查不合格的，应当停止使用。

分布式光伏发电应用

张双庆介绍称，光伏发电总体分为两大类型，即集中式光伏发电（传统光伏电站、“光伏+”电站）和分布式光伏电站（工商业分布式、用户分布式）。同时，光伏发电可以与交通、民居、畜牧业、渔业、农林、商业、公共建筑、工业等领域相结合。

分布式光伏发电站开发流程主要分为4个阶段：前期开发、项目备案、设计施工、并网验收。

大型地面电站建设需要注意土地性质合规性、土地租赁、税收风险；土地地貌、光资源测算；批复手续是否齐全；线路送出通道，变压器剩余容量；项目建设施工质量、运营维护等。

屋顶分布式光伏电站建设需要注意建筑屋顶合规性；建筑承载力；建筑电气结构及负荷能力；项目建设施工质量、运营维护等。

光伏电站质量风电点包含，系统安装质量、系统设计选型、系统涉网质量、关键设备质量等方面。做好质量风险控制主要手段包括关键设备到货验收、安装调试阶段质量监督检查、试运行阶段设备性能测试、文件资料审查等。

运行阶段的风险控制关键点在于光伏组件清洁、系统关键设备故障排除、安全隐患防范。

张双庆还详细介绍了分布式光伏并网流程与接入方案。

储能技术应用简介

张双庆重点向与会嘉宾详细介绍了储能技术应用的盈利方式。

1、 峰谷套利。我国电价采用峰谷制度，高峰时商业用电能达到1元/度左右，低谷时只有不到0.3元/度，工商业用户安装光伏+储能，在低谷时充电，高峰时放电，可节约电费约0.7元/度。

2、 辅助服务。辅助服务市场能为储能带来最丰厚的收益，以广州为例，广州发布《广州市虚拟电厂实施细则》，安排补贴资金3000万元，鼓励用户参与虚拟电厂需求响应市场，明确逐步形成约总市最高负荷3%左右的需求响应能力，补贴费用=有效响应电量*补贴标准*响应系数，削峰补贴最高5元/度，填谷补贴最高2元/度。

3、 动态增容。动态增容是指由于用电方用电量增大，原有的变压器已满足不了生产需求，需要申请增加容量，选择增加容量的方式有静态增容和动态增容2种。静态增容是指向电力局申请换大的变压器，但这种方式非常昂贵，比如上海扩容费在8000-10000元/kW，南京地区也得6000元/kW，按南京测算，扩容100kW，也需要60万的费用。动态增容就是安装储能电站的方式，一套100kW/200kWh的储能系统售价在30万左右，不仅大大降低了成本，还能通过峰谷套利增加收益。

4、 应急备用。许多厂区、学校都自己安装了发电机，以备电网停电、故障需要，安装储能电站作为备用电源，可节约UPS备用电源投资和柴油发电机运行费用。充电站、工业园区、大数据中心、5G基站、地铁、岛屿、医院、商场、政务楼宇等在缺点时启用储能电站，可以避免经济损失。

最后，张双庆表示分布式光伏是目前水泥行业首选新能源投资领域，分布式光伏电站；利于企业CCER开发。 随着储能成本的不断降低，以及储能在削峰填谷、节能降碳等方面的作用凸显，可作为将来重点投资领域。对于持有废弃矿坑的水泥企业，可在条件具备的情况下，因地制宜投资建设分散式风电场。