每周能源新闻
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绿氢炼钢:电动汽车可以更环保 数字技术在新型电力系统里怎么用
(图片来源:百度)
绿氢炼钢:电动汽车可以更环保
钢材对电动汽车环保性的影响:
过去十年对清洁能源来说是捷报频传的十年。从2010年到2020年,光伏发电成本下降了85%,风电下降50%,锂电电池的价格下降了88%。这三种技术组合让电力和交通行业去碳化前景明朗化,而这两个行业的排放量目前占全球碳排放的40%。更清洁的电网意味着更清洁的电动汽车。最终,当电网100%清洁时,电动汽车将100%绿色环保。
其实不然。当考虑车辆全生命周期的碳排放量时,即使电网是100%零碳排放,电动汽车也仍然有碳排放。这是因为生命周期碳排放不仅包括车辆在使用阶段产生的碳排放,也包括车辆在制造过程中的碳排放,所用材料制造过程中的碳排放,以及材料所用原料开采时的碳排放等。
实际上,生产车辆用的一些材料是碳排放强度很高的过程。其中一种是钢材。平均来说,一辆汽车要使用0.9吨钢材。生产一吨钢,平均会产生1.8吨二氧化碳。以2019年生产大约92万辆汽车算,用于汽车的钢,制造过程碳排放量约150万吨。
对汽车行业来说,考虑汽车材料对碳排放的影响并不是新鲜事,然而多年来考虑的重点主要是对于车辆使用过程中碳排放量的影响,而不是材料生产阶段的碳排放。而对电动汽车而言,使用阶段的尾气碳排放减少,而材料生产过程中的碳排放会扮演更重要的角色。因此,减少炼钢过程的碳排放对于电动汽车真正脱碳至关重要。
绿钢的到来和发展障碍:
令人欣慰的是,太阳能和风能技术突破正在以绿氢的形式渗透到钢铁行业。风电和光伏通过电解过程制氢,整个过程没有碳排放,因此称为绿氢。而绿氢可以代替炼钢过程中的煤或天然气原料,让炼钢过程不产生碳排放。这样的钢铁简称绿钢。到2030年,绿氢成本将从现在的每千克6美元下降到每千克2.3美元,甚至一些地区还可以下降到每千克1.4美元。
然而,绿钢和传统工艺炼钢相比,成本还是更高。美国燃料电池和氢能协会的一份研究报告表明,按天然气每百万英热3美元的价格算,天然气直接还原法炼钢成本大概在每吨800美元,而假设绿氢的价格在每千克2美元时,其成本比由天然气炼钢要贵约每吨400美元,大概50%。
在竞争激烈的市场中,价差巨大,钢铁制造商不会愿意主动采用这种技术。然而,制定政策法规强制生产商使用绿钢可能需要时间,而且并不容易。虽然一些大型的钢铁生产商,例如安赛乐米塔尔(ArcelorMittal)、新日铁(Nippon Steel)、宝武钢铁等部分企业宣布了到2050年自愿实现碳中和目标,但如何实现这些还没有明确的时间表,他们仍然面临绿钢成本高的挑战。
绿钢如何破局?
要回答这个问题,我们可以看看美国电力行业近几年的一个现象。多年来,在缺乏联邦清洁电力政策的情况下,可再生能源采购主要由州可再生能源配额制推动。然而,这个进程太慢。于是大型工商业企业,尤其是科技独角兽公司,如谷歌、微软和亚马逊等,开始自愿建立环境目标,直接从可再生开发商那儿采购清洁电力。
工商企业之所以能成功促成可再生能源电力项目的发展,原因有两个:(1)这些企业是电力大用户,因此具有购买力,对公用事业公司也有一定的影响力;(2)电力成本对这些工商企业的成本来说只是一小部分,因此可以被消化。
有趣的是,这似乎也适用于绿钢在电动汽车领域的应用:(1)汽车行业是炼钢行业的重要客户。全球范围内看,汽车使用了13%的钢材。在美国,汽车使用了28%的钢材。虽然电动车目前的份额不是很大,但将来市场份额会大幅增加;(2)钢铁的成本在汽车销售价格里占比较小。一辆特斯拉在美国售价4万美元左右,以每辆汽车使用0.9吨钢铁计算,每吨贵400美元,一辆车就贵360美元,相当于整车售价的1%。
电动汽车制造商将迎来全球去碳化带来的巨大机遇。同时,他们应该像科技公司对可再生电力采购所做的那样,带头发起绿钢采购,为消费者提供更绿色的电动汽车。这将有助于推动绿钢商业化,带来进一步的技术提升和成本下降,最终使其在成本方面具备竞争力,更广泛地应用到钢铁产业链的其他下游环节。
数字技术在新型电力系统里怎么用
构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和的重要举措。2021年4月,南方电网公司发布《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》,阐明数字电网将成为承载新型电力系统的最佳形态。数字电网是以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术为核心驱动力,以数据为关键生产要素,以现代电力能源网络与新一代信息网络为基础,通过数字技术与能源企业业务、管理深度融合,不断提高数字化、网络化、智能化水平,而形成的新型能源生态系统。
开展数字电网承载新型电力系统先行示范区建设,需要重点利用数字技术实现示范区的全面可观、精确可测、高度可控:
在可观性方面,利用小微传感、芯片化智能终端等提供灵活、便捷、准确、高效的边缘感知能力,形成覆盖新型电力系统的神经末梢网络,快速准确掌握电力系统的物理结构、各组成单元及整体的物理性能、运行方式、实时状态、运行效率、健康状态和环保水平,同时掌握各类控制装置的动态行为、环境信息和市场信息、相关人员和企业运行信息,实现新型电力系统全面可观。
在可测性方面,海量数据和广泛连接使数字电网获取的数据资源大幅提升,使其能够从数据层面打破传统技术的界限,在数字空间实现多源数据的融合与提炼,从而更加准确完善地刻画电网状态。借助人工智能和大数据分析方法,开展基于数据驱动的长时间尺度、高准确度的新能源发电预测和负荷预测,有效降低电力系统的随机性,实现新型电力系统运行趋势精确可测。
在可控性方面,应用智能终端、边缘计算、物联网等技术,构建广域分布的边缘节点,提升新能源、储能等大规模市场主体接入、控制、运营和区域自治的能力;应用云计算、大数据、人工智能等技术,构建支撑电网运行的云大脑,提升大范围资源优化处理和调配的能力,依托强大算力支撑海量终端设备参与电力系统感知与调控过程,实现新型电力系统高度可控。
数字电网承载新型电力系统先行示范区宜选择在新能源渗透率较高、省级或地区级电网规模、运行相对独立的地区开展,结合当地能源结构、网架结构和负荷特性等实际情况,以发挥数字赋能与数据驱动作用、新能源高渗透率接入与充分消纳、降碳减排为目标,重点建设如下场景:
提升先行示范区源荷预测精度。结合数值天气预报,开展先行示范区电网侧与新能源场站侧新能源发电预测,开展先行示范区分布式电源发电网格预测;结合用户画像和外界气象条件变化,开展基于人工智能模型和大数据的先行示范区负荷预测。数字电网通过充分挖掘海量非电气参数与电气参数的大数据关联关系、深度学习,提高负荷及新能源发电预测精度和广度,为先行示范区新型电力系统调度运行及控制应用提供短期和超短期预测数据,降低系统随机性。
构建先行示范区电网友好型新能源场站。数字电网运用云边融合和先进控制技术增强新能源场站主动参与系统一次调频能力,为系统运行提供虚拟惯性。在先行示范区的新能源场站,部署具备新能源主动支撑能力的功率快速控制系统,基于数据驱动的快速功率控制技术,实现新能源场站的惯性控制、一次调频、有功功率自动控制、无功电压自动调节等功能,提升示范区新能源场站对新型电力系统功率支撑能力,构建电网友好型新能源场站。
助力先行示范区源网荷储协调互动。在先行示范区构建基于云大脑和边缘节点两级融合的新型电力系统云边融合调控体系,支持千万台级新能源发电设备作为主力电源参与新型电力系统调控过程,支持海量用户侧可调节资源作为虚拟电厂参与新型电力系统调控过程,支撑特性各异的多类型能源分层级互联互通和分区分类协同优化,支撑先行示范区源网荷储双向互动。
数字电网承载新型电力系统建设是一个长期而持续的过程,需以先行示范区为牵引,逐步把典型示范区建设推广成电力系统建设常态化工作,最终全面建成以新能源为主体的新型电力系统。
石油与天然气市场:
“深海一号”大气田全面投产:经济参考报报道,9月6日,中国首个自营超深水大气田——“深海一号”大气田实现全面投产。气田投产后,每年将向粤港澳大湾区和海南等地稳定供应深海天然气超30亿立方米,对保障国家能源安全、带动周边区域经济发展和能源结构转型升级具有重要意义。
1-8月我国天然气进口量增价跌:近日,海关总署发布数据显示,2021年前8个月,我国原油进口量减价扬,天然气进口量增价跌。进口原油3.46亿吨,减少5.7%,进口均价每吨3036.3元,上涨30.7%。进口天然气7930.6万吨,增加22.2%,进口均价每吨2401.7元,下跌1.7%。
国储原油首次以轮换方式分期分批投放市场:国家粮食和物资储备局9月9日消息,经国务院批准,该局首次以轮换方式分期分批组织投放国家储备原油。本次投放主要面向国内炼化一体化企业,用于缓解生产型企业的原材料价格上涨压力。国储局表示,实施国家石油储备常态化轮换,是发挥储备市场调节作用的重要途径。通过公开竞价销售向市场投放国家储备原油,将更好地稳定国内市场供需,有力保障国家能源安全。
卢克石油公司:欧佩克+希望维持油价在65-75美元之间:油价网9月7日报道,俄罗斯卢克石油公司总裁兼CEO瓦吉特·阿列克佩罗夫表示,欧佩克+联盟希望将油价保持在每桶65-75美元之间。他表示,一旦欧佩克+取消所有减产措施,卢克石油公司有进一步增加石油产量的潜力。
北京燃气首船进口液化天然气到港,保障今冬供暖:北京日报报道,从北京燃气集团获悉,2021年9月3日下午,British Achiever(成就者)号液化天然气(LNG)船顺利靠泊唐山LNG接收站码头,随着船、岸卸料臂完成连接,由北京燃气集团自主采购的首船进口LNG资源开始卸料。9月4日11点50分,卸船作业完成。这标志着位于这一接收站的北京市政府天然气应急储备设施正式运行。
山西对运行满30年的城镇燃气管网强制更新:山西省政府办公厅日前印发通知提出,山西将建立“条块结合”的城镇燃气老旧管网更新改造工作机制,对运行满30年及以上的管网强制更新;对运行20年至30年的管网在安全评估基础上分步更新;在老旧小区改造时,优先对庭院燃气老旧管网进行更新。
通知指出,山西将用两年时间开展燃气行业安全专项整治,2021年年底前,基本完成运行满30年及以上管网的更新;2023年7月底前,对运行20年至30年的管网分步完成更新。同时,今年年底前,山西将完成古交等7县(市)居民用户天然气置换人工煤气工作,实现全省人工煤气居民用户清零。
道达尔能源重返伊拉克:法国能源巨头道达尔能源公司与伊拉克政府、电力部及国家投资委员会签署了价值270亿美元的能源合作协议,合作方向涉及石油、天然气和太阳能,力求通过进一步释放该国能源资源潜力,从根本上破解该国缺电断电困局,同时助力伊拉克实现能源经济多元化。
煤炭与电力市场:
南方电网西电东送日送电量创历史新高,达10.82亿千瓦时:南网50Hz消息,8月31日,南方电网西电东送日送电量创历史新高,达到10.82亿千瓦时,比去年最高增长2.3%,其中清洁能源占比超过90%。当天,云南西电东送日送电量同步创历史新高,首次突破9亿大关,达到9.01亿千瓦时,水能利用率达到100%,实现了清洁水电稳发满发,为保障南方区域电力安全稳定供应做出了重要贡献。今年以来,南方电网克服电力供需矛盾复杂形势影响,以服务碳达峰碳中和目标实现为抓手,最大限度发挥西电东送通道资源优化配置大平台作用,全力促进清洁能源稳发满发。
安徽拟试行季节性尖峰电价,再次向社会公开征求意见:安徽网报道,安徽省出台《关于试行季节性尖峰电价和需求响应补偿电价的通知(征求意见稿)》,目前该方案再一次向社会公开征求意见。《征求意见稿》提出了“试行季节性尖峰电价”,即在冬季日最低气温≤-5℃、夏季日最高气温≥36℃时(以中央电视台一套每晚天气预报中发布的合肥温度为准),对全省执行峰谷分时电价的工商业电力用户试行尖峰电价政策,用电价格在当日高峰时段电价基础上每千瓦时上浮0.072元。
煤炭港口库存持续降低,电煤价格高位坚挺:中电联9月6日刊文,中国电煤采购价格指数(CECI)编制办公室发布的最新一期《CECI指数分析周报》显示,增产保供措施继续推进,国家发改委、能源局多地督导稳供、增供措施,同时控制煤价上涨。下游电厂日耗平稳,刚性补库需求减少,但北方地区电厂备冬储煤已开始,加之建材、化工等行业备货积极,民用需求持续释放,资源供需紧张的格局仍未改变,坑口煤价高位小幅上涨。港口方面,大秦线日发运量不足110列、处于低位,环比持平,北方港调入不及调出,库存震荡下降,秦皇岛港库存快速下降至400万吨以下。各港区货船排队现象普遍,海运费报价水涨船高。
绿电交易试点启动,首日南方区域成交9.1亿千瓦时:中华工商时报讯,9月7日,绿色电力交易试点正式启动,共17个省份259家市场主体参与首次绿电交易,达成交易电量79.35亿千瓦时。据南方电网报,交易当日南方区域共有30家市场主体成交绿电9.1亿千瓦时,其中风电、光伏分别为3.0亿千瓦时、6.1亿千瓦时,体现环境价值的交易价格在风电、光伏现有价格的基础上平均提高了2.7分/千瓦时,交易标的涵盖2021年内以及未来多年的绿色电力需求,最长需求周期达到十年。
贵州将对电煤任务完成程度进行末位约谈:近日,贵州省能源局召开全省电煤攻坚行动调度会议。会议提到,从9月13日起,在全省能源行业范围内开展对电煤任务完成情况的周通报和周约谈工作。首先是在现有每周通报的基础上,增加通报各县(市、区、特区)、发电企业的内容;其次是会同省纪委省监委派驻第十三纪检监察组对考核期内电煤任务完成程度进行末位约谈,即约谈倒数第一位的市(州)及煤、电企业集团,和倒数第一、二位的县(市、区、特区)、火电厂。
发改委:榆林煤炭交易中心发布煤价不实信息被查处:国家发改委消息,近日在监测到榆林煤炭交易中心发布煤价不实信息后,国家发改委、陕西省发改委立即责成榆林市进行调查,陕西省榆林市成立煤炭价格上涨舆情专项调查组。经核查,榆林煤炭交易中心有限公司发布的信息与实际不符,且该公司未取得互联网新闻信息许可证,没有采编、发布新闻信息的权限。调查组已责令该公司停止更新发布煤炭价格和市场运行的有关新闻信息,并暂时关闭该公司运营的2个公众号。同时榆林煤炭交易中心也作出承诺,今后不再通过任何渠道发布与实际不符的煤炭市场运行相关信息。
可再生能源与新能源市场:
山西发展氢能有独特优势:财联社9月5日消息,山西省应急管理厅党委书记、厅长王启瑞在“2021氢能产业发展论坛暨第十一届全球新能源企业500强峰会”表示,山西发展氢能有得天独厚的优势。山西焦化产能占全国的1/3,氢气产能可达150亿立方米,供28.9万辆氢燃料电池重卡使用,每年可减少碳排放8667万吨;此外,山西有大量化工、钢铁产业,尾气提氢也是获得廉价氢气的重要途径。山西的风光资源都较为丰富,具有电解水制氢的成本优势。发展氢能是山西推动能源革命、降低碳排放的难得机遇。
2021年内蒙古拟新安排集中式风电、光伏发电项目1000万千瓦:内蒙古日报报道,按照《内蒙古能源局关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》要求,2021年内蒙古将推动一批集中式风电、光伏发电保障性并网项目建设。2021年新安排集中式光伏发电项目380万千瓦,其中蒙西地区330万千瓦、蒙东地区50万千瓦;新安排集中式风电项目620万千瓦,其中蒙西地区440万千瓦、蒙东地区180万千瓦。
山东:2025年可再生能源装机达9000万千瓦:日前,山东省生态环境厅发布《山东省深入打好蓝天保卫战行动计划(2021-2025年)》。其中提到,到2025年,全省PM2.5年均浓度达到38微克/立方米,O3浓度保持稳定,空气质量优良天数比例达到72.5%,重度及以上污染天数比例不超过0.8%。“十四五”期间,全省煤炭消费总量下降10%,控制在3.5亿吨左右。非化石能源消费比重提高到13%左右。制定碳达峰方案,推动钢铁、建材、有色、电力等重点行业率先达峰。加快能源低碳转型,实施可再生能源倍增行动,到2025年,可再生能源装机规模达到9000万千瓦左右。持续推进“外电入鲁”,到2025年,省外来电规模达到1700亿千瓦时左右。
河南:共享分布式储能并举,促进分布式光伏发电就地就近消纳:近日,河南省发改委印发《河南省加快推进屋顶光伏发电开发行动方案》。方案明确,各试点县(市、区)政府要建立屋顶光伏、储能设施安全管理和消防应急预案,增强整体开发方案的可操作性。电网企业要合理确定项目并网方式,屋顶光伏项目优先接入低电压等级,超出变电容量后可汇集接入上一电压等级。开发企业要结合开发时序、当地用电负荷发展情况,开展配套储能相关论证,通过共享储能和分布式储能并举,促进分布式光伏所发电力就地就近消纳。
气候变化与节能减排:
2060年实现碳中和共需投资约136万亿元:财联社9月5日消息,在本届服贸会上,由中国贸促会主办的碳中和经济发展论坛于当日在北京举行。中国国际贸易促进委员会副会长张少刚表示,从发展前景看,2060年实现碳中和共需要约136万亿人民币投资,除政府出资外,需要引入大量社会资本,更多地依靠市场来发挥作用。全国碳交易市场规模预计将达3000亿元人民币,无疑是一片广阔的蓝海。
港交所:研究建立粤港澳统一碳市场:据香港电台报道,港交所绿色及可持续发展金融主管许淑娴表示,香港难以建立一个独立的碳排放限额市场,因此正与地区性的广东及深圳碳交易所沟通,研究建立粤港澳统一碳市场。许淑娴出席香港立法会财经事务委员会会议时表示,期望利用债券通及沪深港通等现有渠道,将投资者带入大湾区统一碳市场,期望年底前完成。财经事务及库务局副局长陈浩濂也表示,正研究在香港成立区域碳交易市场的可能性,以及碳金融产品市场的规模潜力等,期望2021年12月可完成报告。
农业农村部:“十四五”不断增强农业减排固碳能力:9月7日,农业农村部、国家发改委等六部门印发《“十四五”全国农业绿色发展规划》。规划提出,化肥、农药使用量持续减少,农业废弃物资源化利用水平明显提高,农业面源污染得到有效遏制。主要农产品温室气体排放强度大幅降低,农业减排固碳和应对气候变化能力不断增强,农业用能效率有效提升。
IAEA与日本就福岛核污水排放安全审查时间表达成一致:央视新闻报道,国际原子能机构(IAEA)当地时间9月9日宣布,该机构已与日本就福岛核污染水排放安全审查的时间表达成一致。报道称,IAEA副总干事兼核安全与保障部主任埃夫拉尔率领的代表团本周正式启动审查程序,并就时间表、每个任务的初步范围和其他细节达成一致。IAEA将于2021年晚些时候启动第一个任务,并在2021年年底前进行第一次技术审查。据日前报道,日本计划于2023年开始排放经过处理的核污染水。
结束语
回顾本周全球能源动态:绿氢炼钢:电动汽车可以更环保;数字技术在新型电力系统里怎么用;“深海一号”大气田全面投产;1-8月我国天然气进口量增价跌;国储原油首次以轮换方式分期分批投放市场;卢克石油公司:欧佩克+希望维持油价在65-75美元之间;北京燃气首船进口液化天然气到港,保障今冬供暖;山西对运行满30年的城镇燃气管网强制更新;道达尔能源重返伊拉克;南方电网西电东送日送电量创历史新高,达10.82亿千瓦时;安徽拟试行季节性尖峰电价,再次向社会公开征求意见;煤炭港口库存持续降低,电煤价格高位坚挺;绿电交易试点启动,首日南方区域成交9.1亿千瓦时;贵州将对电煤任务完成程度进行末位约谈;发改委:榆林煤炭交易中心发布煤价不实信息被查处;山西发展氢能有独特优势;2021年内蒙古拟新安排集中式风电、光伏发电项目1000万千瓦;山东:2025年可再生能源装机达9000万千瓦;河南:共享分布式储能并举,促进分布式光伏发电就地就近消纳;2060年实现碳中和共需投资约136万亿元;港交所:研究建立粤港澳统一碳市场;农业农村部:“十四五”不断增强农业减排固碳能力;IAEA与日本就福岛核污水排放安全审查时间表达成一致(主要资料来源:南方能源观察,中国财经报、新华网、人民日报、中国能源网、中国经济网、中新网、南方电网报、昆明日报、南海网、电网头条、鄂尔多斯煤炭网、能源界网、新华网、人民日报海外版)