1t电解铝=13500度电!高耗能转型迫在眉睫!光伏+有色金属即将大爆发!

来源:光伏盒子
发布时间:10/19/2023 9:58:55 AM
什么是有色金属?

除了铁、铬、锰三种金属以外的所有金属都是有色金属。

我国有色金属铜、铝、铅、锌、锰等矿产品的进口量一直稳居世界第一。

在航空航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑等几乎所有制造性行业中,有色金属都不可或缺。其中,国内高端生产的铝合金材料被大量使用在“神舟”系列飞船、“嫦娥”系列卫星、C919国产大飞机等项目上,产品出口40多个国家和地区。


近年来,国家出台了多项政策鼓励再生有色金属产业发展,有利于降低对外依存度,提高资源综合利用率,推进我国“双碳”目标落地。但受多重因素影响,有色金属产业碳达峰、碳减排任务依然艰巨。

有色金属行业是国民经济建设的重要基础产业,是建设制造强国的重要支撑,也是我国工业领域碳排放的重点行业。

2022年,工信部、发改委、生态环境部三部门联合印发的《有色金属行业碳达峰实施方案》提出,“十四五”期间,有色金属产业结构、用能结构明显优化,低碳工艺研发应用取得重要进展,再生金属供应占比达到24%以上;“十五五”期间,有色金属行业绿色低碳、循环发展的产业体系基本建立。


在政策的大力扶持下,近年来,我国有色金属行业快速发展,形成上下游贯通的完整产业链,单位产品能耗和污染物排放达到国际先进水平,但受产业规模大、用电结构依赖火电、减碳技术缺乏革命性突破、循环经济体系不够完善等影响,碳减排仍面临挑战。


国内大部分省份将再生有色金属项目定位高耗能、高排放项目,限制再生有色金属项目的新建、改扩建。

因此,有色金属产业低碳化转型迫在眉睫!

减少碳排放,国内首个电解铝厂光伏项目并网

铝材广泛运用于建筑行业,近年来需求量持续增长,新基建、新能源成铝未来消费领域的有力增长点。

十四五期间,特高压交直流工程总投资3002亿元,新增特高压交流线路1.26万公里,平均每公里用铝量63.43 吨。同时,因受到电池重量、续航里程限制等因素影响,新能源汽车对轻量化需求更高,单车用铝量要高于燃油汽车。新能源汽车新能源汽车渗透率的提升,也将拉动交通用铝增量。


国内光伏装机用铝需求(万吨)

但是,电解铝行业属于高耗能企业,生产一吨电解铝综合电耗13500度电,对于电量需求十分高,同时,电解铝的过程是冰晶石和氧化铝在900多度的高温中进行电解,过程中会产生大量的碳排放。


于是,改造难度小、成本低的“光伏+高耗能产业”零碳能源解决方案成了高耗能产业的最佳选择。去年5月初,国内首个电解铝厂分布式光伏项目——青铜峡23兆瓦分布式光伏项目全容量并网发电。

该项目充分利用厂区闲置地面,规划面积约40万平方米,总装机容量23.87兆瓦,年均发电量约3621万千瓦时,所发电量全部供青铜峡43万吨电解铝消纳。


经测算,项目运行25年,可节约标准煤约27.6万吨,减少二氧化碳排放量90.2万吨、二氧化硫排放量5884吨。该项目的成功并网,标志着这个有着近60年历史的电解铝生产企业,在双碳战略和光伏板的共同“引领”下,走上了清洁、绿色、低碳的高质量发展之路。

近日,内蒙古锦联铝材80兆瓦复合光伏项目华为数字能源样板点在内蒙古通辽市霍林郭勒市落成。该项目占地面积约2640亩,共22个阵列,组件14万余块,项目应用224台华为SUN2000-300KTL-H0智能光伏控制器,建设容量80兆瓦。包含厂区原有40兆瓦项目,锦联铝材整体新能源规模达到120兆瓦,平均每年发电量约12165万千瓦时,采用“全部自发自用”的并网方式,光伏所发电量全部用于铝厂消纳,按供电标煤耗计算,每年可节约标煤约37164吨。


霍林郭勒市冬季寒冷而漫长,昼夜温差大,风沙日数较多。恶劣环境给设备稳定运行、日常维护等带来很大挑战。为保障项目安全的同时高效发电,锦联铝材在该项目中应用华为智能光伏解决方案。在运营过程中,华为智能光伏融合了AI、云、计算等数字信息技术与光伏跨界深度融合,让电站变得智能,从而带来,提升发电量、提高运维效率、在各种恶劣电网环境下确保稳定并网运行的优势。


随着该项目的建成,锦联铝材耗能绿电占比逐步提高,是企业绿色转型发展的关键一步,接下来,锦联铝材将继续坚持科技创新,聚焦新动能、持续释放新动力,深入推进关键技术自主创新和运用,实现铝产业降本增效,驱动“电解铝”向“绿电铝”转型升级。

工商业电价上涨增加铜业用电费用

早在2021年10月,国务院就印发《2030 年前碳达峰行动方案》,制定工业领域和有色金属等重点行业碳达峰实施方案。明确推进清洁能源替代,提高光伏等应用比重,加快推广应用先进适用绿色低碳技术,推动单位产品能耗持续下降。



那么,铜业用电量到底有多大呢?小盒子询问了铜业工作者,铜业公司阴极铜生产过程中,铜电解工序环节耗电量约为300-400kwh/t,随着工商业电价上涨会增加铜业用电费用。

国家对能耗降低力度的重视逐步加强,政策标准愈加严苛,碳排放配额也将进一步收紧,采用光伏发电则能有效降低控排企业的碳排水平。

2022年5月25日,宁波某铜业(集团)股份有限公司总机容量8兆瓦的屋顶分布式光伏正式并网,屋顶光伏建筑面积为80000㎡,每年可为企业提供约800万度清洁能源供应,可节约二氧化碳排放约6400吨,为企业节约电费约400万元。


项目团队为推进该“光伏+有色金属”项目,实现光伏电站的快速并网发电,在综合考虑光照条件、自然环境配套设施以及后期运营维护情况,才最终确定最优并网方案。该光伏电站发电方式为自发自用余量上网,所发电量用于厂区内部分生产和生活用电,此次改造有着显著的生态和经济效益。

钢厂装光伏,一年节约电费3500万元

我国是世界上最大的钢生产国和消费国,钢材行业作为拉动国民经济发展的重要引擎,为我国经济高质量发展提供了重要支撑,但同时也是能源消耗和碳排放的重点领域之一。

“光伏+有色金属”利用钢材厂闲置资源为金属生产输送安全高效的绿色电能,一方面,企业可以获取低度电成本的电力资源,从而减低产品成本,产生经济效益;另一方面,光伏把节约资源和保护环境的理念融入到生产活动的全过程,转变生产方式,成为企业实现绿色转型,把握光伏市场发展新机遇,达成双碳目标的有利途径。

在此背景下,由津西钢铁集团全资的津西新能源科技有限公司与华为智能光伏能源携手合作,应用华为智能光伏最新解决方案,成功打造出“光伏+”绿色转型示范项目,引领钢铁行业加速低碳化发展。


津西钢铁分布式光伏项目样板点参观

津西钢铁分布式光伏项目一期利用厂区屋顶、边坡、迎宾大道、厂内空地等建设光伏42MW,全部供工厂生产使用,消纳比例100%,年节约电费3500万元。绿地板块安装最新智能组件控制器,经过对比测试,加装智能组件控制器后系统提升发电量3.31%,项目并网以来,华为逆变器发电量始终保持高效稳定。

深耕行业,以“智”取胜

自2009年进入光伏领域,华为一路披荆斩棘,以高标准要求自己,坚持自主研发和创新。从2015年起,华为就已经实现了光伏逆变器全球出货量第一,并且已经保持了七年。直到今天,提到光伏逆变器,无论是世界上哪个国家的光伏业内人士,都会第一时间想到华为。

9月13日,华为举办了智能光伏工商业新品中国区发布会,华为智能光伏工商业重磅推出150K组串式逆变器。SUN2000-150K组串式逆变器是在全新V6平台开发的工商业大功率逆变器,同时适配一拖二优化器(MERC-1100W/1300W-P)构成工商业优光解决方案,从单部件走向解决方案,具有更多发电、主动安全、长久可靠、极简运维、高效建站以及行业友好6大特点,被称为“六边形战士”。


2023年,华为发布新一代智能光伏战略方向,将聚焦4T(Watt/Bit/Heat/Battery)技术融合,加大研发投入,持续创新技术引领,加速光伏产业发展进程放在了首位。

作为清洁能源领域的重要参与者,华为深耕行业,以“智”取胜。公司自主打造的“优光储充网云”一站式解决方案,涵盖纯光、光储等场景,以全球领先的组件级智能架构,实现智多发电,智能用电、智高可靠、智简运维,提升清洁能源利用率,降低客户用电成本,并通过在设备、资产、人身三层构建主动安全,保障用电安全可靠。

华为智能光伏重新定义了全场景协同的智能用电特性,通过AI算法对未来的发电以及负载情况进行预测,结合业主的电价模型,形成全局最优的用电策略。

面对复杂的工商业场景,传统的设计方案需要通过扫描计算阴影面积。而华为智能光伏行业绿电“优光储充网云”解决方案,可通过优化器解耦直观看到阴影位置,不需要做仿真测算即可实现多装多发。优化器可兼容目前市面上所有组件规格,在安装时可实现多种组合。

同时,华为智能光伏通过配置智能组件控制器可实现组件级MPPT,追踪效率达行业领先的99.839%;屋顶利用率有效提升30%+,并提升发电量5%-30%。

过去十年,华为通过数字技术和电力电子技术的融合创新,以智能光伏解决方案推动行业从低成本转向高价值,引领智能组串式成为全球主流。

面向未来,华为将通过“光储网云”融合,打造智能光储发电机,加速光伏成为主力能源。“优光储充网云”一站式解决方案将助力每个园区/工厂实现100%自给自足,致力于让每个企业早日实现100%的清洁能源应用。

近年来,随着全球能源危机的逐渐加剧和环境问题的日益突出,高耗能产业的能源转型变得迫在眉睫。

有色金属厂作为重要的高耗能工业制造企业,在传统生产过程中通常会排放大量的废气和废水,对周围环境造成一定污染。而通过安装光伏,可以减少对传统能源的依赖,降低工厂的能源消耗,从而减少了污染物排放量。此外,光伏发电还可以帮助减少对煤炭等化石燃料的需求,降低温室气体排放,缓解全球气候变化问题。

与此同时,华为智能光伏也在积极为高耗能产业的能源转型提供支持和助力,相信通过数字化技术的应用以及技术创新和研发,必将帮助高耗能产业实现高速能源转型,促进全国工商业可持续发展。
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