数据汇聚、能源互联、智能控制 多方探索“双碳”目标实施路径——国网山东省电力公司典型低碳转型试点调查

2020年9月，我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标后，“双碳”被正式写入2021年政府工作报告。今年的政府工作报告进一步提出“有序推进碳达峰碳中和工作，落实碳达峰行动方案”的目标，并布置包括推动能源革命、推进能源低碳转型在内的多项具体任务。

顺应时代趋势，响应国家号召，服务“双碳”重大战略，近年来国网山东省电力公司积极推动低碳转型，取得诸多重要成果。建设“碳达峰、碳中和”综合分析平台，科学预测山东省“双碳”实施路径，全面支撑山东化解“三高”问题，突破清洁绿色发展难题；创建碳资产管理系统，帮助企业构建清洁低碳、安全高效的能源供应体系，推动企业生产由“低碳化”向“零碳化”演进；以光伏发电+智能用能控制，大幅提升海洋牧场海产产量和固碳能力；进行园区“源网荷储”能源互联网示范，实现政策探索、运营模式、市场构建全方面创新突破，以智慧能源管理实现碳中和。

一、建设“碳达峰、碳中和”分析平台，科学预测重点突破

2021年初，以支撑“双碳”目标落地、服务新型电力系统建设为目标，国网山东省电力公司搭建了“碳达峰、碳中和”综合分析平台，对山东省“双碳”实施路径进行科学预测和优化设计，在全面支撑化解山东“三高”问题、突破清洁绿色发展等难题方面发挥了重要作用。

据介绍，平台由国网山东经研院实施建设，主要实现以下三大功能：一是确定山东省实现“碳达峰、碳中和”目标的路径图。建立“碳达峰、碳中和”路径分析模型，详细阐明碳排放、经济发展和能源消费之间的关系，实现在低碳、零碳、负碳情景模式下，“碳达峰、碳中和”实现路径的量化模拟和综合成效评估。二是实现对电力碳排放的测算及监测分析。接入山东省各类燃煤电厂燃料信息，根据温室气体排放计算标准及相应的碳排放因子参数，完成电力生产供应环节碳排放测算及监测分析。三是绘制绿电地图。以地图的形式展示山东省新能源发展情况，实现从电压等级、接入方式、所属地域等多维度完成清洁能源替代产生的碳减排成效分析。

我们了解到，目前山东省“碳达峰、碳中和”综合分析平台已经实现“经济-能源-电力-排放-气象”4E+数据汇聚融合，构建了碳排放和碳减排分析模型，完成了能源消费及电力生产各环节的碳排放监测，实现了清洁能源替代和电能替代的成效分析。依托该平台，国网山东经研院分析全省近五年能源消费结构及碳排放量变化情况，编写了《国网山东省电力公司能源转型与“双碳”监测分析研究报告》《山东省新能源发电助力“双碳”目标实现》等分析报告，报送山东省政府相关部门，研究结论有效支撑了山东省电网规划和能源发展规划。研究成果经院士专家鉴定达到业界领先水平，并荣获山东省“技能兴鲁”大赛——第三届山东省大数据与人工智能应用技术技能竞赛一等奖。

二、创建碳资产管理系统，推动企业生产向“零碳化”演进

为更好服务企业绿色制造，国网山东省电力公司近年来着力推动企业生产向“低碳化”“零碳化”演进。国网山东综合能源服务有限公司为山东青岛益和电气集团建设碳资产管理系统，基于企业自身屋顶光伏，为其配置储能、充电桩等设施，构建“光储充”多能协同一体化模型，形成微电网。帮助企业建立多种能源协同运行及梯级利用机制，实现企业市电、分布式光伏、储能等多种能源协调控制，能源结构优化配置及能效提升；通过各供用能系统、设备间的实时感知、泛在联接，实现用能策略动态控制，内部负荷互济，提升能源综合利用水平；通过应用需求响应、能源交易、现货交易等策略，实现与电网友好互动，拓展企业新型业态，为山东青岛益和电气集团打造全电化“零碳工厂”。

据悉，该项目总投资208万元。作为山东省工业企业全绿电生产典型综合示范项目，项目实施使企业年节约电费约34万元，年节约标煤176吨，减排二氧化碳438.6吨，减排二氧化硫13.2吨。帮助企业构建了清洁低碳、安全高效的能源供应体系，促进了绿色清洁能源消纳，全力支撑了以新能源为主体的新型电力系统的落地实践。

三、光伏发电+智能用能控制，大幅提升海洋牧场固碳能力

位于山东威海荣成的爱伦湾海洋牧场是首批国家级海洋牧场示范工程，零碳智慧用能示范区，海洋产业助力乡村振兴的示范项目，也是威海“精致电网建设”的一部分，于2021年8月由国网山东省电力公司威海供电公司建设完成。

爱伦湾海洋牧场的供给侧由光伏发电、电网和储能组成。在微藻车间大棚顶部安装光伏电池板，发电条件好时，光伏发电可满足车间养殖用电，在夏季酷热时节用于抵消车间空气源热泵制冷增加的电费支出。储能设施主要解决海上平台电力紧缺问题，以专用船只承载，夜间谷时靠岸充电，白天满足平台用电，通过峰谷价差实现盈利。

海洋产业在全球生态系统中发挥着巨大的平衡作用，微藻养殖、海带养殖、贝类养殖都有一定的固碳效应，1吨微藻的固碳效应约1.1吨，1吨贝类的固碳效应约0.33吨。新能源供给可使爱伦湾海洋牧场每年减少二氧化碳排放371.9吨，助力海带、鲍鱼等增产实现固碳11.8万吨，增加营业收入400多万元。

四、“源网荷储”能源互联，以智慧能源管理实现碳中和

2020年12月，国网山东省电力公司依托德州新建物资质量检测基地厂址资源，招引国网电子商务有限公司等多家市场主体投资近1000万元，建设“低压分布式光伏+电化学储能+空气源热泵+工业化负荷”新型园区级“源网荷储”能源互联网示范项目，搭建“源网荷储”多元协同运营平台。

国网山东德州供电公司产业园区于2021年4月投产，示范项目很好解决了两大难题：一是研发“配网源网荷储调度管理系统（云端可视化）”，有效解决分布式光伏电压“超限”问题；二是通过融合终端，向电网上传“四遥(遥测、遥信、遥控、遥调)”数据，解决分布式电源“看不见、控不住、调不了”问题。

截至2021年底，园区新能源发电1182兆瓦时，实现二氧化碳减排约977.6 吨。园区年用电量约1001兆瓦时，年汽柴油消耗约1.5吨，二氧化碳排放总量约930吨，园区实现了自主碳中和。

我们调研了解到，园区建成取得诸多成果。首先，建立由电网、光伏发电、综合能源、储能系统、充电桩组成的生态圈，实现了合作共赢良好互动。其次，建成运营“源网荷储”能源互联网典型示范，实现政策探索、运营模式、市场构建全方面创新突破，对构建德州特色的新型电力系统具有积极意义，为其他园区建设探索了可复制、可推广的经验。再次，先行先试，对“园区碳中和”实现路径形成更深层次认识。2021年6月，国网山东德州供电公司产业园成为山东省首个“碳中和”园区，园区内物资质量检测基地成为国内首个通过认证的“零碳”基地，核证过程与结果获得中国质量认证中心（CQC）等权威机构认可。

近两年，“双碳”各项工作紧锣密鼓地在我国全面展开。国网山东省电力公司积极贯彻落实国网公司双碳行动方案要求，会同国网英大碳资产公司，通过构建碳体系、培育碳能力、摸排碳家底、创新碳金融等一系列工作，积极开展先行先试，全面推进碳管理工作，争当服务双碳的“推动者、先行者、引领者”，在加快新型电力系统建设、推动能源转型的实践中，贡献山东经验，彰显电网担当。（董雅俊）