2013年9月,我国大气治理的纲领性文件《大气污染防治行动计划》出台。这份被称为《大气十条》的通知提出,要经过五年努力,实现“全国空气质量总体改善,重污染天气较大幅度减少,京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转”的目标。
嘉兴地处浙江省最北端,秋冬季节易受北方输入污染影响。同时,这里被工业集群区包围且具备发达的高速交通网络,因此夏秋季节嘉兴受大气污染物或其前体物区域传输的影响较大。
尽管地理条件和经济因素不利于空气治理,但在过去六年中,嘉兴实现了逆袭。
根据2020年7月嘉兴市政府发布的《关于高标准打好污染防治攻坚战的自查报告》显示,截至2019年年底,嘉兴市PM10、NO2、SO2和CO浓度均已达到国家二级标准,PM2.5降至35微克/立方米,空气质量优良率提高到80%。
在这样的转变中,嘉兴做了什么?
调整结构
今天的嘉兴市秀湖生态公园,一座装配式光伏停车场十分抢眼。
这座光伏停车场的总装机容量达466千瓦,采用自发自用、余电上网的结算方式,年发电量可达45万千瓦时。如果以光伏面板可以使用25年计算,停车场的发电总量将达1200万千瓦时左右,即实现减排二氧化碳12000多吨。
在嘉兴,除了停车场,光伏还被应用于工厂、住宅、公共设施等地方,发挥了发电、扶贫等多种功能。
推广以光伏为主的新能源,正是嘉兴的正确选择。大气治理,归根结底就是两个结构调整:一是产业结构调整、二是能源结构调整。特别是后者,能源结构不改善,空气质量很难从源头上得以改善。
嘉兴是国内光伏产品的主要产地之一。早在2005年,光伏制造企业就在这里落地,2011年,全市光伏产值已经达到200多亿元。
2012年,为了应对欧美对中国光伏组件“双反”,国内光伏应用市场被开启。坐拥产能优势的嘉兴,开始尝试光伏下游产业,秀洲光伏小镇等典型应用陆续落地。
截至2017年10月底,嘉兴光伏发电装机达到1900.3兆瓦,总并网容量1771.6兆瓦。按已装机规模测算,每年可以减少二氧化碳排放180.5万吨,减少二氧化硫排放1.1万吨,减少氮氧化物排放8700吨,这在当地的大气污染治理中发挥了重要作用。
正是看到了光伏应用的成绩,嘉兴在2017年年底推出《嘉兴市推进“光伏+”行动方案》,加快推进“光伏+”在经济社会各领域的深度融合和创新发展,用新模式开拓市场机遇。
光伏对嘉兴的改变,不仅体现在对于不断落地的应用、整体能源的优化这两方面,而且表现在对其他清洁能源的带动。在光伏发展的几年中,热电联产、风电、光伏发电、生物质发电等多样化清洁能源开始在嘉兴出现,助力当地大气污染治理。
以2015年建成投产的海盐风电场项目为例,这个总装机容量40兆瓦的电厂,每年可减少二氧化碳排放7.89万吨,减少二氧化硫排放573吨,减少氮氧化物排放229吨,减少灰渣11427.5吨。
在不久前推出的《嘉兴市打赢蓝天保卫战2020年工作计划》中,“大力发展可再生能源”仍是重要的一项。根据《计划》,2020年嘉兴市可再生能源预计将达到280万千瓦,光伏、风电、抽水蓄能电站、生物质热电联产生物天然气项目都在其中。在落地模式上,则按照宜气则气、宜电则电的原则,但目标是一致的,即积极引导用户实施清洁能源替代。
关注细节
整体结构实现调整后,嘉兴开始关注细节优化,特别是建设更具“弹性”的电网。
比如分布式光伏。截至2020年7月底,嘉兴分布式光伏装机容量已达2662兆瓦,占比居全国前列。但和大型发电厂相比,分布式光伏电站就像“小作坊”,由于安装分散,分布式光伏装机往往缺乏整体统筹。尽管拥有好资源,但并不一定能完全转为好能源,被更好地利用,助力能源转型和气候治理。
2019年8月,国网浙江省电力有限公司联合嘉兴海宁市人民政府创新建成全国首个城市级能源互联网示范项目,这也为“好资源转为好能源”提供了一种实践路径。
能源互联网,顾名思义,就是提供了一个各种能源交互共享的大平台。除了实现高渗透率分布式电源接入外,平台还通过主动规划、主动管理、主动控制、主动服务以及负荷侧主动响应、电源侧主动参与,达到了高电能质量、高可靠性运行的目标。
此外,引入智能技术,可以有效“驾驭”分布式电源,提高新能源的利用率,让其在大气污染治理中发挥更显著的作用,即通过智能化能效管理系统协调各类用能设施,提高工厂与建筑的用能效率,使城市能源得到合理分配。
当下,在嘉兴融通商务大楼内,国网嘉兴供电公司通过各类节能改造,建设屋顶光伏45千瓦,纳米级冰蓄冷系统负荷1300千瓦,风冷热泵供热负荷816千瓦,实现整个楼宇每年节约电量约178万千瓦时,减排二氧化碳1423吨。
以用能占比最大的空调负荷为例,通过采用分组分步错时控制和变风量控制,实现柔性差异化调节灵活负荷功率,空调能耗占比也从原来的60%下降至35%。
而通过建筑能源管理系统,国网嘉兴供电公司工作人员可对5千米外的这座智能楼宇内的照明、电梯、空调等能源使用状况实行远程集中监视、管理和分散控制,从而实现降低能耗、节省费用的绿色目标。这也是利用建设更有“弹性”的电网,以深度感知多元负荷,充分运用互联网等技术来提升终端能源利用效率的实践。
《关于高标准打好污染防治攻坚战的自查报告》指出,嘉兴当下科技治气的能力有待提高。因为大气污染防治涉及领域多、科技含量高,生态环境领域数字化转型和智慧环保平台建设步伐仍需进一步加快。能源互联网综合试点平台,正是解决《报告》中的问题、让好风好光变成好能源的方案。