瞭望丨山西能源革命向縱深推進

◇500多米深的煤礦井下,巨大的采煤機緩緩移動,薩克達手持遙控器就能指揮采煤……4年前,潞安化工集團旗下的山西新元煤炭有限責任公司率先開通了我國首個煤礦井下5G網絡,煤礦開採越來越有科技範兒

憑藉傳統產業攢下的老家底,以及快速增長的新能源裝機,山西積極推動傳統企業轉型升級,引導和支持企業加大技術改造和設備投入,用新技術新業態改造提升傳統產業鏈,一批企業在綠色轉型中開闢新領域,制勝新賽道

在電力現貨市場這雙「看不見的手」調控下,傳統火電企業紛紛開展機組靈活性改造,甚至加裝電鍋爐,最大限度提升火電機組的調節能力

文 |《瞭望》新聞週刊記者 趙東輝 梁曉飛 王勁玉

山西美錦集團的氫能項目(2023 年 5 月攝)王勁玉攝 / 本刊

依託產業基礎和資源稟賦,山西省在全力保障能源安全的前提下,以改革創新驅動為牽引,積極搶佔新賽道,主動佈局新業態,加快建設新型能源體系,加快開展能源領域新質生產力。

作為國家能源革命綜合改革試點的省份,五年來,山西風光新能源裝機成倍增長,煤礦智能化產能佔比躍升至54%,新能源汽車、氫能等產業鏈質效提升,各類新產品通過科技賦能持續迭代,新的應用場景不斷湧現,傳統能源大省加速向「新」向「綠」轉型。

追「新」逐「綠」搶佔發展高地

數萬平方米的車間內,180餘台綠燈閃爍的5G自動引導車忙著供料、轉運,經過17道自動化工藝後,一塊塊電池片以每片不到1秒的速度順利下線。在晉能清潔能源科技股份公司的智能製造示範工廠,新技術以可見的速度進步著。

「誰能在百舸爭流的光伏領域率先突破,誰就能擁抱市場。」晉能清潔能源科技股份公司總經理楊立友說,公司自2015年實現滿產以來,光伏電池轉化率每年提升超過0.7個百分點,小面積鈣矽疊層電池轉化率達到28.5%,從行業新秀快速成長為領軍企業。

楊立友說,晉能科技目前擁有3個省級創新平台,已取得授權專利223項,在率先實現異質結技術量產的基礎上,瞄準行業前沿技術持續攻關,努力推出更具成本優勢的高技術產品。

如今,山西從傳統能源大省邁向新型綜合能源大省,這是保證國家能源安全的需要,也是山西自身產業轉型的迫切要求。在山西確定的16條省級重點產業鏈中,與新能源產業相關的有光伏、風電裝備、氫能、新能源汽車、新型儲能等多條產業鏈。新能源,成為山西的一張「新名片」。

山西省發展改革委項目推進中心主任趙江燕說,去年山西光伏製造、風電裝備產業鏈實現營收雙雙超過200億元,同比增速均在40%以上。隨著建設項目接連投產,新能源產業仍將保持快速增長的形勢。國網山西省電力公司數據顯示,5年前試點啟動時,山西風光新能源裝機剛剛突破2000萬千瓦。到今年6月底,山西新能源裝機已超過5500萬千瓦,新能源裝機佔比高出全國平均水平。

不同於傳統的資源型產業,新能源發展的主要驅動力來自科技創新。「我們必須主動適應和引領新一輪科技革命和產業變革,加大行業共性技術創新和系統集成創新,打造能源科技創新重要策源地。」山西省科技廳廳長劉俊義說,圍繞構建新型能源體系,山西開展了系列科技創新行動,力爭在可再生能源、先進儲能、氫燃料電池等方面突破關鍵核心技術。

去年12月以來,「晉創穀·太原」「晉創穀·大同」創新驅動平台相繼揭牌,一批科技型企業牽頭組建的創新聯合體加快入駐,成為塑造新動能的重要載體。目前,山西已在能源領域佈局建設了6家國家級創新平台、38家省重點實驗室、33家省技術創新中心和10家新型研發機構。

隨著新能源產業紛紛落地,「新能源+」的聚合效應正在顯現。在山西大同,「輸煤炭、輸電力」正在向「輸算力、輸服務」轉變。憑藉冷涼的氣候、充足的能源供給、較高的綠電佔比,大同市積極推動數據中心、算力、人工智能等新型基礎設施建設,吸引了秦淮大數據、中聯數據等一批頭部企業集聚,去年大同市人工智能產業規模已突破100億元。

推動煤炭產業向「智」向「綠」

500多米深的煤礦井下,巨大的采煤機緩緩移動,薩克達手持遙控器就能指揮采煤……4年前,潞安化工集團旗下的山西新元煤炭有限責任公司率先開通了我國首個煤礦井下5G網絡,煤礦開採越來越有科技範兒。

「隨著5G入井,智能化採掘、AI無人巡檢、AI分析預警等應用越來越多,井下採掘作業等危險崗位累計減少300多人。」該公司5G+智能化礦井建設辦公室主任冀傑說,使用智能設備後,采煤工效大幅提升,生產能耗降低了,智能化建設的好處日益顯現。

這是山西煤礦加快步入智能時代,提升兜底保障能力的縮影。提高能源供給體系質量效益,是山西深化能源革命綜合改革試點的重大任務。試點以來,山西在煤礦智能化領域積極探路,率先實施智能煤礦地方標準,推動煤礦因地製宜加快智能化改造。

山西省能源局局長丹恩維元表示,目前山西已建成118座智能化煤礦,全省一半以上的煤炭產能實現智能化開採,煤炭先進產能佔比達到八成以上。去年,山西年產能180萬噸以上的生產煤礦智能化改造工程已全部開工,到2025年,全省大型及災害嚴重煤礦將全部實現智能化。

伴隨煤礦智能化建設提速,新的產業形態隨之湧現。華為煤礦軍團全球總部落戶山西太原,眾多智能化廠商在山西投產研發製造,共同推動煤礦智能化產業集群化、鏈條式發展。

今年3月,山西煤炭工業互聯網平台正式上線。負責運維的山西晉雲互聯科技有限公司總經理王輝說,這是我國首個煤炭行業專屬的智能化賦能平台,平台儲備了400多座煤礦的海量數據,通過大模型訓練,能夠幫助企業降低技術研發門檻,加快開發智能化產品。

煤炭開採智能化的同時,山西發力煤炭清潔高效利用,推動「烏金」變「綠能」。

走進位於晉中市的吉利甲醇重卡車間,龍門架吊著車架遊走在軌道上,流水線上工人有序地對零件進行銲接、組裝,不到40分鐘,一輛搭載甲醇發動機的重卡就裝配完成。

「自2022年6月首批甲醇重卡下線以來,企業生產訂單快速上漲,去年完成訂單約3000台,銷往全國10多個省份。」吉利遠程新能源商用車集團醇氫生態公司公共關係總監王軍說,目前生產線每年可以生產甲醇重卡8000輛到1萬輛,二期項目投產後,產能將達到每年5萬輛。

憑藉傳統產業攢下的老家底,以及快速增長的新能源裝機,山西積極推動傳統企業轉型升級,引導和支持企業加大技術改造和設備投入,用新技術新業態改造提升傳統產業鏈,一批企業在綠色轉型中開闢新領域,制勝新賽道。

以氫能為例,山西具有明顯的製氫成本優勢,焦炭生產的副產品焦爐煤氣含氫量約60%,使用焦爐煤氣製氫成本低。近年來,晉南鋼鐵、美錦能源、鵬飛集團等鋼鐵、焦化企業紛紛競逐氫能賽道。截至去年底,山西焦爐煤氣、化工尾氣、電解水製高純氫能力達3.1萬噸/年,氫燃料電池運營車輛增至885輛。

晉南鋼鐵集團總裁張天福說,近幾年,企業投資數百億元推進低碳轉型,依託豐富的焦爐煤氣,開闢氫能發展賽道,佈局實施綠氫、氫能重卡、氫冶金等項目,入圍山西省氫能產業鏈的「鏈主」企業之一。

不久前,鵬飛集團研發的20輛滿載「烏金」的第二代氫能重卡往返天津港,全程僅需三次補能。鵬飛集團董事局主席兼總裁鄭鵬表示,這一晉津氫能零碳雙向運輸通道,開啟了純商業化運營氫能重卡長距離運輸新的里程碑。今年以來,多個省份發佈氫能車輛高速公路通行費減免政策,將加速推動氫能汽車規模化、商業化應用。

市場化改革推動多能互補

隨著新能源快速發展,新能源消納和電網安全穩定運行面臨的挑戰更加突出,新能源與傳統火電機組加強優勢互補勢在必行。為此,山西加快電力市場化改革,促進電力供需平衡。去年12月22日,經過連續33個月的試運行,山西率先在全國實現電力現貨市場正式運行。

正式運行半年多來,山西電力現貨市場已彙聚156台火電機組、613座新能源場站、200多家售電公司和90餘萬用戶,還有獨立儲能電站和虛擬電廠各4座。通過電力現貨市場,能源供給方與需求方達成有效平衡。

國網山西省電力公司調控中心現貨市場處處長鄒鵬表示,在山西電力現貨交易市場上,一天24小時共形成96個電價,1千瓦時電在用電高峰時段最高能達1.5元,在用電低谷時段最低可以「0元購」。這樣的定價機制,有助於引導用戶在電價低谷時段增加用電,高峰時段減少用電,提高電力系統的穩定性和經濟性。

5月23日,受高溫天氣影響,山西省網用電負荷達當月最大值3337萬千瓦,同比增長7.68%,午間新能源出力1976萬千瓦,但晚高峰新能源出力僅342萬千瓦,日內波動1634萬千瓦,一天內出現新能源消納和電力保供困難的雙重壓力。在市場機制調節下,發電側、負荷側、儲能等各類調節資源自主參與系統調節,在新能源大發、日內大幅波動的情況下,當天山西未發生新能源棄限電,新能源發電2.19億千瓦時,實現了電力安全綠色供應。

「山西電力現貨市場的運行規則之一,就是優先消納新能源電力。」鄒鵬說,在電力現貨市場這雙「看不見的手」調控下,傳統火電企業紛紛開展機組靈活性改造,甚至加裝電鍋爐,最大限度提升火電機組的調節能力。2021年4月山西電力現貨市場啟動不間斷試運行以來,全省火電機組日均增加頂峰發電能力約5%,用電負荷由晚高峰向中午低谷轉移約200萬千瓦,以市場化方式實現移峰填穀。

電力現貨市場交易運行的第15個版本的規則正在審定中。「之前有企業在調峰補償機制中鑽漏洞,拿到大量補貼,於是規則很快修改了;之前不顯示可以參與市場的交易方,導致獲客不透明,於是上線‘淘寶平台’,用電客戶可以更換代理。」山西風行測控股份有限公司電力交易員張帥說。

山西省能源局電力處副處長常偉說,山西電力現貨市場的規則主要由參與市場的主體進行討論,形成初步意見後,能源局再進行研判簽發。「山西成立了現貨市場專班,專班包括所有在市場中交易的主體,相比主管部門,交易主體更瞭解市場,也知道漏洞在哪,有助於形成更加高效、透明的市場。」

(《瞭望》2024年第37期 )