Какие области применения имеет фотоэлектрическая энергетика в промышленном секторе Внутренней Монголии? 

Применение фотоэлектрической энергетики в промышленном секторе Внутренней Монголии направлено на достижение «энергетической самодостаточности, сокращения затрат и выбросов, а также оптимизации структуры энергопотребления». Благодаря интеграции высоких потребностей в электроэнергии, различных форм энергии (таких как электроэнергия, тепловая энергия и двигательная сила) и ресурсов объектов (крыши, пустующие заводские площадки, фасады зданий и т. д.) в промышленной среде, создана комплексная система применения, охватывающая всю цепочку от «генерации энергии – энергопотребления - хранение энергии - специализированные применения». Эта комплексная структура применения может быть разделена на шесть основных типов:

Основное применение: распределенные фотоэлектрические системы генерации электроэнергии для промышленных объектов

Это наиболее распространенное применение в промышленном секторе. Используя такие площади, как крыши заводов, неиспользуемые земли на территории промышленных объектов и навесы над автостоянками для строительства фотоэлектрических станций, эти системы удовлетворяют потребности в электроэнергии самого производственного объекта. Излишки электроэнергии могут подаваться в сеть («самогенерация для собственного потребления, излишки электроэнергии подаются в сеть»), что делает эту систему основным решением для промышленных предприятий, стремящихся одновременно снизить затраты и сократить выбросы.

Типичные сценарии и преимущества:

Распределенная фотоэлектрическая энергия, устанавливаемая на крышах: подходит для стандартных промышленных зданий (например, крыши заводов со стальным каркасом, бетонные крыши), не требует дополнительного использования земельных ресурсов. Фотоэлектрические модули могут быть установлены непосредственно на крыше (необходимо предварительно оценить несущую способность), а произведенная электроэнергия подается непосредственно в низковольтную распределительную систему объекта, что снижает зависимость от электроэнергии, закупаемой у энергосистемы.

Пример: Автомобильный завод установил фотоэлектрическую станцию мощностью 20 МВт на крыше своего заводского здания площадью 100 000 м². Она генерирует около 22 миллионов кВтч в год, что покрывает 25 % потребности завода в электроэнергии. Это позволяет сократить годовые расходы на электроэнергию более чем на 1,5 миллиона фунтов стерлингов и снизить выбросы CO₂ примерно на 18 000 тонн.

Наземные фотоэлектрические установки на территории заводов: для крупных промышленных объектов (например, химических, металлургических или машиностроительных предприятий) с использованием неиспользуемых открытых пространств и зеленых зон на окраинах территории для строительства наземных фотоэлектрических станций. Эти установки могут быть интегрированы с ограждениями, навесами от солнца или аналогичными конструкциями, сочетая производство электроэнергии с функциональностью объекта (например, навесы для автомобилей с фотоэлектрическими панелями, которые генерируют электроэнергию и одновременно обеспечивают тень для автомобилей).

Преимущества: четкий срок окупаемости инвестиций (обычно 5-8 лет), право на получение субсидий на промышленные фотоэлектрические системы (например, субсидии на электроэнергию или налоговые льготы в определенных регионах), а также поддержка предприятий в достижении их двойных целей по сокращению выбросов углерода (например, данные о сокращении выбросов для отчетности ESG).

Ключевое расширение: «Фотоэлектричество + хранение энергии» Синергетическое энергоснабжение обеспечивает стабильность энергоснабжения промышленности

Промышленное производство требует исключительно стабильного электроснабжения (например, предприятия по производству полупроводников и прецизионного оборудования требуют «нулевых перебоев в электроснабжении»), в то время как производство фотоэлектрической энергии во Внутренней Монголии является прерывистым из-за зависимости от солнечного света (доступно в дневное время, недоступно в ночное время, с низкой производительностью в пасмурные дни). Подход «фотоэлектричество + накопление энергии» эффективно решает эту проблему, обеспечивая «сглаживание пиков и заполнение провалов» наряду с аварийным электроснабжением.

Логика применения и сценарии:

Сглаживание пиковых нагрузок и заполнение провалов: в дневное время, когда выработка фотоэлектрической энергии достигает пиковых значений, избыток электроэнергии накапливается в аккумуляторных батареях. В вечернее и ночное время, когда потребление электроэнергии на заводе достигает пиковых значений (или когда выработка фотоэлектрической энергии снижается), аккумуляторные батареи разряжаются, чтобы восполнить спрос, что снижает зависимость завода от «пиковых и непиковых тарифов» на электроэнергию (особенно в регионах, где разница между пиковыми и непиковыми тарифами достигает 0,5-1 юаня/кВтч, что позволяет существенно сократить расходы на электроэнергию).

Аварийное резервное питание: для отраслей, чувствительных к перебоям в электроснабжении (таких как производство полупроводников и биофармацевтических препаратов), система «PV + хранение» служит резервным источником питания. Она быстро включается при сбоях в электросети, предотвращая перебои в производстве, вызванные отключением электроэнергии. (Традиционное резервное питание часто зависит от дизельных генераторов, которые производят загрязнение и шум; хранение PV предлагает более чистую альтернативу).

Пример: Завод по производству полупроводников, оборудованный фотоэлектрической системой мощностью 10 МВт + системой хранения энергии емкостью 5 МВтч, в дневное время отдает приоритет солнечной энергии, а в периоды пиковых цен на электроэнергию расходует накопленную энергию. Такой подход позволяет ежегодно экономить более 3 миллионов юаней на электроэнергии. Кроме того, во время регионального сбоя в энергосистеме в 2023 году система хранения энергии обеспечила непрерывное энергоснабжение в течение 4 часов, что позволило избежать утилизации микросхем стоимостью в десятки миллионов юаней.

Особые сценарии: интеграция «фотоэлектричества + промышленной энергии» для энергоемких отраслей

Энергоемкие секторы, такие как сталелитейная, химическая, цветная металлургия и производство строительных материалов (цемент, стекло), не только требуют значительного количества электроэнергии, но и нуждаются в значительном количестве тепловой энергии (пар, горячий воздух) или движущей силы (сжатый воздух). Фотоэлектрическая генерация электроэнергии во Внутренней Монголии может быть интегрирована с этими специфическими потребностями в энергии, обеспечивая многоэнергетическую взаимодополняемость, охватывающую электроэнергию, тепловую энергию и движущую силу.

Типичные модели интеграции:

Фотоэлектричество + промышленное тепло: с помощью «фотоэлектрических станций + электрических котлов/отопительных установок» фотоэлектрическая энергия преобразуется в пар или горячую воду, необходимые для промышленного производства (например, для окрашивания на текстильных фабриках, стерилизации на пищевых предприятиях), заменяя традиционные угольные/газовые котлы и сокращая выбросы загрязняющих веществ.

Пример: Цементный завод использовал 200 000 м² свободной территории на своей территории для строительства фотоэлектрической электростанции мощностью 40 МВт, дополненной 10 электрическими котлами. Эта система преобразует солнечную энергию в высокотемпературный горячий воздух, необходимый для производства цемента (частично заменяя угольные горячие печи), сокращая годовое потребление угля примерно на 30 000 тонн и выбросы SO₂ примерно на 500 тонн.

Фотоэлектричество + промышленная энергия: в отраслях, требующих значительного количества сжатого воздуха (таких как автомобилестроение и машиностроение), фотоэлектричество приводит в действие воздушные компрессоры, заменяя традиционную электроэнергию из сети. В сочетании с накоплением энергии для регулирования мощности это обеспечивает стабильную подачу сжатого воздуха (например, в одном из автомобильных сварочных цехов фотоэлектричество обеспечивает 60 % потребления электроэнергии воздушными компрессорами, что позволяет сэкономить более 800 000 юаней в год).

Инновационные применения: интегрированный дизайн «фотоэлектричество + заводские здания/сооружения»

При строительстве новых промышленных зданий или парков фотоэлектрические модули глубоко интегрируются в архитектуру и сооружения, реализуя концепцию «здания как электростанции, сооружения как электростанции». Такой подход обеспечивает баланс между функциональностью и мощностью генерации электроэнергии, представляя собой инновационную форму «распределенного фотоэлектричества + зеленого строительства».