中国工业碳达峰优秀企业系列报道七十:中国华电集团有限公司——落实国家“双碳”战略 书写华电绿色发展篇章

2024-11-27 00:00          144次阅读


为深入贯彻落实党中央、国务院关于“做好碳达峰、碳中和工作”的决策部署,经报国家碳达峰碳中和工作领导小组办公室有关领导同志后,中国工业经济联合会自2022年起,从征集范例、调查研究和宣传培育三个维度开展中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作。截至目前,全国范围内共有105家工业行业领军企业(2022年42家,2023年63家)成为中国工业碳达峰“领跑者”企业。

根据工作计划,在有关部委、地方政府和行业组织的支持下,中国工业经济联合会将于2024年11月30日在苏州召开第三届中国工业碳达峰论坛,并发布今年的中国工业碳达峰“领跑者”企业研究成果(含企业名单)。

现将研究过程中了解到的一些优秀企业成果和案例进行系列报道,构建中国工业碳达峰长效宣传机制,传递绿色低碳理念,为各地方、行业、企业做好工业碳达峰工作,实现工业绿色低碳转型和工业高质量发展提供范例参考和路径借鉴。

 

中国华电集团有限公司(以下简称“中国华电”)成立于2002年,注册资本370亿元人民币,在职员工9.3万人,资产总额超1万亿元人民币,属于国资委监管的特大型中央企业、中央直管的国有重要骨干企业。2023年,中国华电居世界500强企业榜单第398位。

中国华电主营业务涵盖发电板块、煤炭板块、金融板块及科工板块。四大板块协同发展,助力中国华电建设具有全球竞争力的世界一流能源企业。

中国华电致力于绿色低碳发展,向客户提供安全、高效、清洁的能源供应。企业战略层面,中国华电高度重视国家“双碳”目标任务,通过整体谋篇布局,加快能源结构调整,大力发展清洁能源,推进绿色低碳发展举措落实。2023年,中国华电清洁能源装机占比达到51.4%。燃煤机组全部实施脱硫、脱硝改造,常规污染物超低排放占比达95%,产品低碳属性不断增强。绿色低碳技术研发创新层面,中国华电加大科研投入,下属各科研机构研发储备一批具有国际先进水平的绿色低碳科技成果,累计获得国家级科技奖励7项,国家技术发明奖1项,国家科学技术进步奖6项,省部级科技奖励78项,一级行业协会奖励318项。绿色低碳技术应用层面,中国华电根据各区域公司所在地资源禀赋,择优安排能源项目落地,推动前沿绿色低碳技术工艺及整体解决方案示范应用。加大原有火电机组节能减排技术改造投入,降低火电机组二氧化碳排放强度。2023年,中国华电万元产值二氧化碳排放量同比下降3.37%,比2020年下降17.07%,节能减碳效益显著。行业影响力层面,中国华电结合自身低碳转型发展经验,为国家、行业低碳政策制定及全国碳市场发展建设建言献策,牵头或参与制定国内外行业低碳发展相关技术标准11项,为国家及行业绿色低碳发展贡献华电力量。

一、绿色低碳转型发展核心举措及成效

(一)绿色低碳发展总体成效

中国华电以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻落实党的二十大精神,完整、准确、全面贯彻新发展理念,坚持科技创新驱动,不断优化产业布局,大力发展战略性新兴产业,加快培育新质生产力,积极稳妥推进碳达峰碳中和,2023年万元产值综合能耗比2020年下降12.3%,经济“含碳量”降幅明显。

(二)绿色低碳管理和制度建设

中国华电不断完善碳管理顶层设计,成立碳达峰碳中和工作领导小组,率先在总部层面成立碳管理机构,构建了具有华电特色的“集团总部+直属单位+基层企业”的三级碳管理体系,实现了对碳排放统计核算、碳排放权交易、低碳技术创新等工作的统筹管理,形成贯穿碳排放、碳资产、碳交易全链条,覆盖火电、煤炭、科工、产融全板块的管控体系。中国华电在央企中首家发布中英双语《“十三五”碳排放白皮书》,总结碳排放管理新思路、新举措、新成效,结合新能源发展规划编制《碳达峰行动方案》,提出中国华电碳达峰目标的时间表、路线图、施工图,部署“优化发电结构、深挖煤炭潜力、加快科技攻关、创新金融服务、聚合内外力量”五大实施路径和八大专项行动,形成各部门分工协作、各板块协同联动、各区域合力推进的发展格局。

 

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   图1 中国华电碳达峰行动方案发布会

(三)带动行业上下游企业共同减排

一是与东方电气合作,共同推进燃机国产化进程。2021年3月,中国华电广东清远热电联产工程建设2套国产化率最高的9F级燃机热电联产机组建成投产,该项目获得中国建设工程鲁班奖、中国电力行业优质工程奖、全国燃发电机组优胜机组等荣誉。2023年3月,广东清远首台套全国产化F级50MW重型燃气轮机建成投产,以“中国速度”提供清洁能源领域自主可控全链条式“中国方案”,填补了我国自主燃气轮机应用领域空白。二是坚持先行先试,带动海上风电项目能效提升。2020年,浙江华电玉环一期300MW海上风电项目率先在国内采用66kV集电系统,加快了该系统在国内海上风电项目的推广及应用。

 

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图2 广东清远热电9F级燃机热电联产机组

 

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图3 浙江华电玉环一期300MW海上风电项目

(四)能源结构调整与产品结构调整

中国华电全力推进发电领域绿色低碳转型发展,截至2024年3月,清洁能源装机1.09亿千瓦,清洁能源装机占比51.6%。一是多措并举大力发展风光电,坚持规模化集中式开发与分布式、分散式开发并举,陆上与海上并举,新建与并购并举,按照“3+N”(沙戈荒、水风光、海上风电基地项目和其他集中式、分布式、分散式项目)空间布局加快推进风光电开发建设。截至2024年3月,风光电装机5700万千瓦;“十四五”以来累计新增风光电装机3270万千瓦;取得牵头开发权的新疆天山北麓戈壁、内蒙古腾格里沙漠东南部、甘肃腾格里沙漠河西等新能源基地项目正在有序开展各项工作。二是加快常规水电项目开发,择优推动抽水蓄能项目开发。截至2024年3月,水电装机3093万千瓦,是五大发电集团中规模最大的水电投资管理企业;金上水风光一体化示范基地纳入国家能源局《2023年能源工作指导意见》。

 

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图4 金上水风光一体化示范基地

(五)循环经济及减污降碳协同增效

中国华电锚定美丽中国建设和碳达峰碳中和目标,把握污染防治和气候治理的整体性,坚持减污降碳协同增效。一是坚持精准治污、科学治污、依法治污,持续打好蓝天、碧水、净土保卫战。截至2023年底,完成“十四五”生态环保规划的35项大气、50项废水、20项固废、5项噪声污染防治和10项生态修复治理任务,有效化解生态环保风险。二是持续推动生态治理和保护,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理。积极响应国家国土绿化行动,主动参与拉萨南北山绿化工程,完成540公顷植树造林;“十四五”累计完成3470公顷采煤沉陷区土地复垦和生态修复治理,建成国家级绿色矿山2座,省级绿色矿山3座。三是大力强化三改联动,推动机组节能降耗。修订完善节能管理办法等相关制度,有序推进能耗双控逐步向碳排放双控转变,充分利用远程节能技术诊断平台开展日常能耗诊断、在线试验等工作,2023年完成8台机组节能降碳改造4990MW、31台机组灵活性改造10850MW、10台机组供热改造7040MW。

(六)“双碳”数字化、信息化建设

中国华电应用数字化智能化手段,将碳管理与云计算、大数据、区块链等先进数字技术结合,打造中国华电低碳数智化管理平台,实现五大功能,支撑集团公司各级单位三碳管理业务,提升全流程协同效率,打造服务双碳“强引擎”;推动数字技术与碳排放管理深度融合,开展基于数字技术的碳排放核算监测研究及应用试点研究,为碳排放在线监测技术推广应用提供科学依据。

 

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图5 中国华电低碳数智化管理平台

 

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图6 中国华电碳管理驾驶舱

(七)应对国际市场碳管理相关规则

中国华电坚决贯彻落实党中央关于“双碳”的战略决策,积极应对国际市场碳管理相关规则,鼓励境外清洁能源项目参与国际碳市场等机制。柬埔寨额勒赛下游水电站项目在建设过程中专门引栽4万余平方米草皮、4000多株树木,是柬埔寨唯一成功注册联合国清洁发展机制项目并实现温室气体减排量交易的电站,累计完成碳交易量432.51万吨。孟加拉迈门辛光伏项目通过全球最大的碳信用认证和登记机构Verry平台完成VCU碳信用证申请工作。

(八)积极助力全国碳市场与绿色发展

中国华电积极发挥央企力量,为全国碳市场建设建言献策,参与编制的海上风电CCER方法学纳入生态环境部发布的第一批方法学;成功主办COP28“中国角”边会“电力行业绿色低碳发展”企业日活动,协办并参与COP29“中国角”边会,展示了“双碳”目标下中国电力行业绿色低碳发展成果与经验,真实、立体、全面地传播了中国应对气候变化的政策、行动与成效;积极推动共建“一带一路”绿色发展,开展海外项目生活垃圾分类、固体废弃物(含危险废物)处理专项整治,组织海外企业“开放日”活动,积极参加所在国环保公益活动,开展海外生物多样性保护,践行绿色海外理念,展现华电担当。

 

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图7 中国华电主办第28届联合国气候变化大会“中国角”边会

二、绿色低碳研发创新能力

中国华电所属华电科工拥有国家认定企业技术中心、国家能源分布式能源技术研发中心、国家能源生物燃气高效制备及综合利用技术研发(实验)中心、国家知识产权优势企业,2个院士专家工作站、3个博士后科研工作站等国家级创新平台;建有5家国家级检测实验中心,1家国家级认证实验室;拥有北京市高精尖创业设计中心、天津市海上风电结构与施工装备工程技术中心、河南省电站大型装备工程技术研究中心等14个省部级技术研发中心,以及大气污染防治技术研究中心、节水及水污染防治技术研究中心、噪声治理技术研发中心等13个公司级专业研发中心。所属华电电科院低碳研究中心,作为中国华电绿色低碳技术服务平台机构,研发水平突出,近年来,先后承担国家发改委、生态环境部碳监测评估试点课题、中电联等委托的多项课题研究等。中国华电累计获得国家级科技奖励7项、国家技术发明奖1项、国家科学技术进步奖6项、省部级科技奖励78项、一级行业协会奖励318项。牵头或参与制定国内外行业低碳发展相关技术标准11项。

三、绿色低碳技术案例

(一)高效可再生能源PEM电解水制氢技术

1.概述

该项目依托华电德令哈50万千瓦光伏及3兆瓦光伏制氢项目,开展了大面积膜电极结构的兆瓦级PEM电解槽和配套气液分离设备的研发以及质子交换膜、气体扩散层、膜电极等核心材料技术攻关,研发了适应可再生能源的PEM电解水系统灵活控制技术、多端口接入技术及相关设备,实施了兆瓦级PEM电解槽示范应用,完成了适应并网和离网两种模式可再生能源PEM电解水制氢技术验证。该技术属于能源绿色低碳转型类领域,目前在示范推广阶段。

2.技术鉴定和获奖情况

获得中电联的技术方案评审结论为国内领先;获得工业和信息化部电子第五研究所的检查报告;获得中国科学技术信息研究所出具的技术查新报告已完成专利授权13项。该技术入选国家能源局《2023年度能源行业十大科技创新成果》。

3.节能减排效益、经济效益及环境和社会效益

该技术依托华电德令哈50万千瓦光伏及3兆瓦光伏制氢项目。建设制氢站1座,制氢规模为600Nm3/h,制氢站设置3套出力为200Nm3/h的PEM电解水制氢系统,日产氢气量约为5200Nm3,年运行330d,年产氢气量约为153t,年碳减排量为7128tCO2。

氢能是解决国家能源安全的途径之一,同时随着氢能应用场景的愈加丰富,氢能与可再生能源耦合发展推动能源新体系构建,固定式及移动式应用逐步形成规模,将进一步推动“大氢能”应用场景的构建。与电力协同互补,共同成为我国终端能源体系的消费主体,带动形成十万亿级的新兴产业。随着产能扩大、输配基础设施建设加快,氢能产业链的规模效应将日益显著,这也将促进更多研发力量参与其中,从而大幅降低成本,推动绿氢的进一步普及。

(二)混合原料制备生物燃气及热电肥多联产技术

1.概述

该技术依托河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目,研究了干湿耦合厌氧制气技术、沼气发酵罐内原位脱除硫化氢关键技术、发酵稳定性监测预警与运行调控技术、沼渣生产高端生物有机肥关键技术以及生物燃气项目碳减排评估分析,掌握了干湿耦合厌氧发酵工艺技术和热、电、气、肥多联产技术,实现了生物质资源的高效综合利用。该技术属于能源绿色低碳转型类领域,目前处在项目示范阶段。

 

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图8 河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目

2.技术鉴定和获奖情况

该技术成果达到国内领先水平,同时该技术中的干湿耦合厌氧制气技术入选国资委《中央企业科技创新成果产品手册》(2023版)。

3.节能减排效益、经济效益及环境和社会效益

该项目依托河北华电丰宁生物质沼气综合利用,项目年可处理养殖废弃物4.75万吨和农作物秸秆2920吨,设计年产沼气量为438万立方米,项目发电装机容量为1.2MW,采用2台600kW沼气热电联产机组,年运行小时数7500h,年发电量900万kWh,项目产生的沼渣结合微生物调控技术年产固态生物有机肥1.4万吨。项目年碳减排量为34734tCO2。

该项目利用厌氧技术年处理约5万吨养殖废弃物及秸秆,同时减排大量甲烷和氧化亚氮并生产了可土壤固碳的有机肥料,再通过绿色电力输出及生物有机肥施用,形成多重的温室气体减排潜力。本项目技术的推广,对实现项目区域的“双碳”目标具有重要意义。该项目利用当地的农业有机废弃物,成功打造了“气、热、电、肥、碳”多联产的生态循环综合利用体系,生产清洁能源的同时供应生物有机肥料,用于当地的种植业可有效改良土壤板结,推动高标准农田建设,提高农产品质量。同时,通过推广有机肥料的使用,促进了当地绿色有机设施农业发展,保障农业农村形成绿色生态循环完整产业链。本项目年产1.4万吨生物有机肥,可带动潮河流域有机农业种植1万亩,实现了人与自然的和谐统一。

(三)新能源智慧生产数字化保障关键技术

1.概述

该技术依托华电集团新能源智慧生产管理平台项目,研究开发了面向新能源智慧生产管理的数智化及全栈国产化共性关键技术、新能源场站智能感知及协同控制技术、支持多能互补与经济调度的远程集控技术、基于知识与数据协同驱动的分级诊断技术、多时空尺度功率预测关键技术以及智能检修维护关键技术,应用于风光电项目的故障诊断、功率预测、电力市场、智能检修、技术监督、两票管理等场景,形成智慧高效的新能源生产管理新形态和新模式,引导新能源生产管控向集约化、数字化、智能化转型发展。目前该技术已应用于陕西、内蒙、福建三个试点区域。该技术属于数智赋能类领域,目前处在项目推广阶段。

 

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图9 华电集团宁夏新能源智慧生产管理平台

2.技术鉴定和获奖情况

2022年5月,中国电力企业联合会组织以浙江大学教授杨世锡为组长的专家组对项目整体技术进行了鉴定,鉴定委员会一致认为“成果整体达到国际先进水平,其中风电多传感信息融合的健康监测技术与传动链故障诊断技术达到国际领先水平”;2023年6月,中国电机工程学会组织以桂卫华院士为组长的专家组对项目整体技术进行了鉴定,鉴定委员会一致认为“项目成果创新性突出,推广应用前景广阔,总体技术处于国际领先水平”;中国质量认证中心测评(CQC-WE-JF-202106)结论:华电集团远程诊断平台运行稳定,功能完整,算法真实、可靠,健康诊断准确率可达90%。

3.节能减排效益、经济效益及环境和社会效益

该项目依托内蒙古华电新能源分公司新能源智慧生产管理平台等项目,通过应用项目技术可年提升发电量34729万千瓦时,节约标煤达13.89万吨/年,每年减少排放34.63万吨CO2、1.04万吨SO2、0.52万吨NOX。一是通过新能源智慧生产管理平台研发实施,可有效提升风电机组能效水平,增加清洁能源电力供应,降低化石能源消耗,减少环境污染,为落实我国能源安全战略,实现“3060”双碳目标做出更大贡献。推进新能源高效服役系统技术革新,保障发电设备安全高效运行。二是利用大数据技术,满足新能源发电设备降低故障率并提升机组能效的“一降一升”要求,为传统定检模式向状态检修模式提供了参考,为数字风电、光伏运营提供了探索,加快了数字风电、光伏的升级转型。三是建立行业生态,为行业内新能源企业提供数据分析挖掘服务,打通制造企业、运营企业、输电用电上下游全产业链,争当现代产业链链长,实现资源协同共享。项目技术的推广应用,将有力促进我国沙戈荒新能源大基地与海上风电的高质量开发,以及现有风电装备运行效能改造提升。

展望未来,中国华电始终践行企业责任,致力于成为世界一流清洁低碳能源企业,以实际行动积极参与到全球应对气候变化中。中国华电,将以绿色为笔,以低碳为墨,共同绘就一幅绿色、低碳、可持续的壮美画卷,为地球的未来增添一抹亮丽的中国色彩。

 

 

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联系人:中国工业碳达峰项目组

电  话:010-62385286、010-62386769

邮  箱:cfie62385286@163.com

 


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