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內蒙古鄂爾多斯發展“風光氫儲車”一體化全產業鏈

“風光”無限 “能”力十足

本報記者 吳雪聰
2024年03月22日09:30 | 來源:人民網-《人民日報海外版》
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鄂爾多斯市鄂托克前旗分散式風電發電場。
王 正攝(人民視覺)

蒙西鄂爾多斯採煤沉陷區400萬千瓦新能源大基地。
王 正攝(人民視覺)

隆基綠能鄂爾多斯單晶切片生產線。
崔 恆攝

鄂爾多斯零碳產業園。
賀 龍攝

內蒙古自治區鄂爾多斯市被譽為“塞外寶庫”,位於黃河“幾”字彎腹地,擁有全國1/6的煤炭探明儲存量,是名副其實的“煤都”。這座城富於煤、興於煤,但並沒有止步於煤。

近年來,鄂爾多斯市大力挖掘新的“綠色富礦”,發展“風光氫儲車”一體化產業鏈。這條產業鏈新在何處?記者實地探訪鄂爾多斯多家企業和項目現場,尋找答案。

 

一個鏈條:將風光氫儲車連成一體

傳統“煤都”下決心擺脫對高碳能源的慣性依賴,打造一條全新的綠色產業鏈。

鏈條發軔於何處?鄂爾多斯將目光投向天空——風與光。

在伊金霍洛旗巴日圖塔村,塔架巍峨,纜線縱橫,萬裡晴空下,1900畝藍色光伏板鱗次櫛比。“我們在採煤沉陷區建上光伏板,年發綠電預計可達10億度,板下再種苜蓿、蛋白桑等牧草,綠了山頭,也為發展養殖業打下基礎。”天驕綠能光伏發電示范項目相關負責人薛峰說。

在杭錦旗烏吉爾風電場,一台台巨型白色風機隨風轉動﹔在達拉特旗,19.6萬塊光伏板組成駿馬圖案﹔去年12月,全國首個千萬千瓦級“沙戈荒”大型風光基地先導工程一期在鄂爾多斯全容量並網發電……

風光大基地,憑啥在鄂爾多斯拔節生長?

一是“頭頂有風光”。作為一類風能資源豐富區和二類太陽能資源豐富區,鄂爾多斯全年平均日照時數達3000多小時﹔

二是“腳下有土地”。在鄂爾多斯,砒砂岩裸露區和干旱硬梁區佔全市面積的48%,同時還有大片煤礦復墾區、塌陷區,風電裝機空間廣闊。

然而,風光發電間歇性、隨機性強,峰谷差異大,給電網造成不小負荷。針對綠電消納這個“攔路虎”,鄂爾多斯搬出了大型“充電寶”——儲能產業。

風大、光足時,儲能櫃把盈余的電存起來,等到發電谷底,再把電釋放出來。在遠景動力鄂爾多斯智能零碳電池制造基地,全櫃液冷系統單體儲能櫃吸引了記者的目光。“這個櫃子有8個模組、400多塊315Ah電芯,單顆電芯1度電,相當於一次性可以儲存400多度電。”遠景北方科技公司鄂爾多斯副總經理鄒權麟介紹。

“風光儲不分家”,目前,鄂爾多斯已有遠景動力10.5GWh電池項目落地、寶豐50GWh儲能電池項目簽約、華景20萬噸磷酸鐵鋰正極材料投產。按規劃,到2025年,鄂爾多斯力爭實現儲能電站裝機容量佔新能源裝機容量10%以上。

解決綠電消納,除了“存起來”,還得“用出去”。在“七山二沙一分田”的准格爾旗,有一條特殊的高壓電線,它從納日鬆鎮光伏電站出發,一路穿丘陵、跨溝壑,將陽光匯聚而成的綠電送至61.5公裡外的另一端——制氫廠。

“光伏項目所發綠電,80%直接用於電解水制氫,預計每年生產氫氣約1萬噸,副產氧氣約8萬噸,化工和交通領域都能使用。”瀚峽公司納日鬆光伏制氫項目運行負責人杜超說。

電能制氫、氫又能轉化成電,鄂爾多斯發展起制氫業。

2022年9月,內蒙古自治區首家綠電制氫加氫一體化項目在鄂爾多斯投產運營﹔2023年6月,全區首個萬噸級新能源制氫項目成功制取第一方“綠氫”﹔ 10月,全區首台第二代1500Nm3/h高溫鹼性制氫電解槽下線……在氫能賽道上,鄂爾多斯持續加速跑。

如今,跑在鄂爾多斯路上的一輛輛煤炭運輸卡車,不少用上了綠電和綠氫。

在換電站“歇個腳”,5分鐘換上一塊新電池包﹔在加氫站“加份餐”,約20分鐘灌滿氫氣……在鄂爾多斯新能源智慧陸港數字物流園區,上百輛煤礦重卡來往不停,它們“肚子”裡裝的不是燃油,而是新能源。

據測算,1萬輛新能源重卡,行駛10萬公裡就能減少二氧化碳排放102萬噸,年運行20萬公裡就能帶來1500兆瓦風電或2300兆瓦光電消納空間。鄂爾多斯可不缺車:運煤重卡、工程貨車保有量約33萬輛,每年更新超6000輛。近年來,鄂爾多斯已先后引進奇瑞、上汽紅岩、國鴻氫能等新能源汽車項目,在建新能源乘用車產能達2.35萬輛,新能源重卡產能達1.6萬輛。

一個新型綠色鏈條在河套大地愈發清晰:風能、太陽能作綠色能源,制氫、儲能來消納綠電,綠電、綠氫再由新能源重卡吞吐……在鄂爾多斯,風、光、氫、儲、車連成一體,各環節、上下游“攜手並進”。

一組關系:有技術還能拼價格

在鄂爾多斯,不僅有新能源裝機的重大項目,還有新能源裝備制造的拳頭企業。“公司成立之初打算走‘無人駕駛+新能源’礦卡的產品路線,但是這樣車輛售價難免更高。”內蒙古鐵辰智能裝備有限公司相關負責人崔文玉向記者坦言。

技術和價格,這組關系如何平衡,考驗著鄂爾多斯“風光氫儲車”產業鏈上的企業。

新能源重卡,市場到底認不認可?鐵辰公司仔細算了筆賬:以百噸級電動礦卡為例,由於比燃油車能耗更低,其綜合運行成本可以下降約30%。新能源礦卡雖然一次性購置成本高,可長遠來看節能明顯,企業實際使用成本更低,1年半左右便可以回本。

“隨著行業規模化、機械化水平進一步提高,新能源重卡的產品售價有望下降,屆時市場接受度肯定更高!”崔文玉介紹,鐵辰目前已布局電動、混動、氫能等新能源動力車,先后推出12款不同噸級的5G無人駕駛礦用重卡。

對光伏企業來說,技術和價格同樣牽動著發展脈搏。

走近鄂爾多斯隆基綠能單晶切片車間,機械化流水線給記者極大震撼:1440台兩層樓高的單晶爐次第排開,厚厚的爐臂內,1450攝氏度的高溫將硅料反復淬煉﹔籽晶引晶生長、放肩、轉肩、等徑……重重關卡后,一根3—5米長的單晶硅圓棒新鮮出爐。

單晶硅,是光伏發電板的原料之一。目前,隆基綠能在鄂爾多斯部署了46GW單晶硅棒和切片、30GW高效單晶電池及5GW高效光伏組件全產業鏈項目。然而,曾幾何時,搞單晶硅無異於坐“冷板凳”。

十幾年前,光伏市場還是多晶硅的天下:多晶成本低、工藝也簡單,企業紛紛入局﹔單晶價格貴、賺頭小,分不到幾杯羹。然而,隆基綠能看准了單晶更高的轉化率,認為這項技術降低度電成本的空間更大。擺在隆基綠能面前的是一道生存難題:如何從多晶的壟斷中,替單晶撕出一條口子?

答案是四個字——降本增效。

“這台機器看上去沒啥稀奇,卷軸上可是纏了數以萬米長的鉛黑色細線,這就是我們的一個關鍵技術,金剛線切割。”鄂爾多斯市隆基硅材料有限公司副總經理劉鵬介紹。

此前,光伏業界主要採用砂漿切割法,切割效率較低,還容易造成污染。隆基綠能從“老法子”中瞅到了“新苗頭”:通過技術攻關,隆基綠能改用金剛線切割新技術,720毫米的方棒可以被切割成約5000片極薄硅片,不僅切削力更大,線耗、硅料等成本也大幅降低。此外,隆基綠能還採用RCZ單晶生長技術,拉晶速度提升80%以上,降低了分攤到每公斤晶棒的拉晶時間和坩堝成本。

而今,單片單晶硅片價格已從2008年的約100元降低至2元左右。隨著全行業降本增效步伐加快,更具技術優勢的單晶成為市場寵兒,其市佔率從2014年的不足20%提升至90%以上。主打單晶產品的隆基綠能,已成為鄂爾多斯光伏產業的“鏈主”企業。

一個命題:降低制造環節能耗

一條產業鏈底色如何,不僅要看終端產品是否綠色,還要看生產過程能耗多少。降低裝備制造環節的能耗,是“風光氫儲車”產業鏈必須面對的命題。

走近鄂爾多斯零碳產業園,東西縱貫530米的白色廠房引人注目,它是目前中國北方單體最大的電池工廠——遠景動力鄂爾多斯零碳電池工廠﹔同時,6台182米塔筒、5MW風機迎風矗立,葉片在長風中連連滾動,為工廠實時提供綠電。

“園區80%能源由本地的風電、光伏等直供,20%參與綠電交易並獲得綠証,綠電供應不足時,園區再從電網回購綠電,實現100%綠色零碳能源供給。”鄒權麟說。

鄂爾多斯零碳產業園是世界首個真正落地的零碳產業園,園區內工廠全部使用綠電代替火電,降低裝備制造能耗。這裡還有一張看不見的網——智能物聯網源荷互動控制系統(EnOS)。

“EnOS系統一頭連著上游的風電機,毫秒級精准預測發電量,另一頭連著下游企業,實時掌握工廠用電需求。源、網、荷、儲的數據都被打通,分散、波動的發電側,便可以匹配靈活、隨機的需求側。”鄒權麟介紹。

在園區內,企業生產的“碳足跡”也有跡可循。

“生產端,我們實現實時碳排放計量監控和全生命周期的碳管理,賦予園區內產品可追蹤溯源的‘零碳綠碼’﹔認証端,我們聯合國內外權威機構,與各類國際標准池打通,全方位覆蓋碳排放的核算、計量、認証和評價,為產品出海保駕護航。”鄒權麟說。

除了電,水也是一大能耗來源。脫膠、清洗、切片……據統計,1張光伏硅片生產過程需消耗約0.5升水。

如何節水?在鄂爾多斯,光伏企業因地制宜——利用疏干水。

疏干水,是指在採煤過程中從煤層或井下涌出的污水。沿黃煤炭產地普遍存在“既缺水,又棄水”的用水矛盾。以鄂爾多斯伊金霍洛旗為例,境內有煤礦70余座,每年產生疏干水8000多萬立方米,除滿足煤礦自用外,全旗每年還有6000多萬立方米疏干水不知何去何從,如果全都外排,相當於白白倒掉4個西湖。

一邊是企業用水需求大,一邊是當地排水浪費多,雙方“一拍即合”。鄂爾多斯聖圓水務集團相關負責人介紹,隆基綠能光伏全產業鏈項目每天使用淨化后疏干水約2萬噸,有效減少了地表水、地下水用量。光伏裝備制造企業的工業用水需求,正好為當地污水利用找到突破口。

“家裡有礦”,但不能任性“躺平”。本世紀初,擁有豐富“羊煤土氣”資源的鄂爾多斯迎來了第一個風口,一躍成為內蒙古經濟第一大市。在“雙碳”背景下,鄂爾多斯如何尋找下一個高質量、可持續的發展勢能?鄂爾多斯市發展和改革委員會主任黃伯韡介紹:“‘風光氫儲車’產業鏈就是我們轉型之路上的新動能。”

根據規劃,到“十四五”末,鄂爾多斯新能源裝機超過5000萬千瓦,“風光氫儲車”產業總產值將達5000億元。“這基本相當於在如今的基礎上,再造一個鄂爾多斯。”黃伯韡說。

《 人民日報海外版 》( 2024年03月22日 第 10 版)

(責編:張雪冬、劉澤)

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