文 | 本刊記者 武魏楠
在西門子能源的傳奇電氣(沈陽)有限公司廠房屋頂,一塊塊太陽能集熱板在太陽下閃爍著光芒,通過利用太陽能系統中的高溫油為工廠提供工業用熱和冬季采暖。
這是西門子能源在中國的定制化脫碳路線的一部分。2021年9月22日,西門子能源宣布在中國所有辦公場所和所屬十余家生產性企業已于2020年全部實現基于綠證電力的運營。近期,西門子能源受邀加入上海環境能源交易所倡議發起的“碳中和行動聯盟”,與各行業領先企業攜手共同打造碳中和生態圈,加速碳中和技術推廣應用,推進能源轉型進程。
截至目前,西門子能源在中國所有的企業和運營場所均已制定脫碳化路線圖,特別是在重點生產性企業,通過廠房保溫升級、光伏設備供熱等技術方式,提高在一次能源和直接供熱領域的利用率,減少能耗。公司提出風電技術雜志,在2030年前將所有自備車輛替換為新能源汽車,并通過多種去碳方式對剩余排放量進行中和。
2020年,西門子對能源業務進行拆分,西門子能源正式獨立運營并隨后獨立上市。而就在同一年,不僅全球能源行業開啟了碳中和的大潮,中國也正式宣布努力在“2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和”的“雙碳”目標。西門子能源的獨立運營踩在了世界能源體系深刻變化的時間點上。
如今一年時間過去,西門子能源面對轉型中的全球能源產業格局為全新的能源產業作出了哪些調整?面臨中國勢不可擋的碳中和潮流,西門子能源感受到了哪些變化,又會在中國這個“碳中和”的主戰場上風電技術雜志,如何布局呢?
可持續的能源供給
2021年9月,歐洲地區電力價格成倍增長,以英國為例,該國每兆瓦時電價已經漲到了285英鎊,打破了從1999年至今22年的歷史記錄,而這一價格比2020年同期電價暴漲了700%。電價暴漲的背后是北海地區出現了持續性的風力較弱,導致北海風力發電嚴重不足,加劇了整個歐洲地區的能源危機。
類似這樣的事情很可能還會在未來不斷地出現。全球對于氣候變化的認同讓各國持續發展可再生能源。其中風電、光伏由于持續的技術進步和成本下降,逐漸成為其中的主流。在全球能源體系變革中,化石能源和可再生能源的平衡正在被打破。
“為全球社會提供能源,并積極推進能源體系的轉型。這是我們公司戰略的核心,也是公司的信條。” 西門子能源總裁兼首席執行官克里斯蒂安·布魯赫博士說。能源轉型或者說實現碳中和的能源變革,其核心問題在于:如何能夠在滿足全球能源需求增長的同時保護氣候?且如何以經濟可行的方式實現這一目標?
在碳中和已經成為全人類和全世界所有國家共識的背景下,世界能源發展也面臨著最嚴峻的技術挑戰:以環保的方式,即可持續的、可負擔的、可靠的方式滿足日益增長的能源需求。可再生能源和分布式能源供應正在逐漸取代傳統能源和集中式的能源生產體系成為主流。
但是轉變不可能一蹴而就。在人類追求化石能源向可再生能源轉變的時候,全球仍有約7.5人口缺乏電力供應。正在發生的全球性能源危機也告誡我們一個事實:在目前的經濟技術條件下,單純依靠可再生能源還無法為人類提供穩定、可持續的能源供給。
能源系統的脫碳,電力是毫無疑問的核心。但是短時間內讓火電退出電力系統是不可能實現的,因此從燃煤發電過渡到燃氣發電就是在碳中和過程中保障電力系統穩定的重要因素。
西門子能源的燃氣發電能力毋庸置疑吊車,并且已經開始為燃氣發電的進一步脫碳進行技術儲備。西門子能源已經公布各類型燃機未來實現100%燃氫的目標,并計劃到2023年年底實現所有新制造燃機的100%燃氫。通過使用氫氣混合到燃料組合中,西門子能源燃機在滿足市場與環境需求的同時,幫助客戶逐步、靈活地實現運營的去碳化。燒氫燃機在短期內可滿足快速增長的電力需求,在中期可以作為后備電源,以補充可再生能源發電的間歇性。
據估計,全球生產電力的約1/6是基于西門子能源的技術二手吊車,在當前的全球能源市場中,西門子能源占據著舉足輕重的作用。在碳中和時代,西門子能源希望可以繼續保持這一優勢。
在去碳化方面,西門子能源處于行業領先地位。除了先進的燃氣輪機和燃氫技術。西門子能源還是風能領域的重要企業,也在氫能經濟領域開展投入。不含SF6(六氟化硫)的輸電產品組合也擁有領先的市場地位。
為了應對未來能源發展的需求,打造真正可持續的能源供給,西門子能源每年在研發領域投入達10億歐元,將研發力量集中于電能多元化轉換(Power-to-X)、儲能、供熱與工業流程低碳化、高彈性電網及可靠性與實時狀態維修服務等五個行動領域?!拔覀兿M蛟煲粋€創新生態系統,力爭將最有潛力助推能源轉型成功的技術在這之中得到蓬勃發展?!笨死锼沟侔病げ剪敽詹┦空f。
助力中國“雙碳”目標
中國是西門子能源的重要市場之一,也是西門子能源全球業務版圖中的關鍵一環。布魯赫認為,中國正處于能源轉型的關鍵階段,面臨著所有國家都會遇到的相同的挑戰,這就要求能源行業的參與者在管理經驗和技術知識方面加強相互交流和學習,特別是在清潔能源技術和數字化領域?!拔鏖T子能源在這些領域處于領先地位,我們也希望更多地和中國合作伙伴一起為中國的碳中和提供幫助?!?/p>
2019年,西門子與國家電投簽署了《國家電力投資集團有限公司與西門子股份公司戰略伙伴關系框架協議》。雙方將在重型燃氣輪機、電站數字化、氫能利用、分布式能源、智能微網、老機組升級改造、國際燃機項目、高級管理人員交流等領域深入合作,共同推動全球清潔能源改革。
據了解,在重型燃氣輪機領域,西門子能源與國家電投的合作重點是產品序號為SGT5-8000H的最新H級燃機。這一機型具有效率高、啟動時間短和快速響應負載變化的優點,且聯合循環效率高達61%,綜合能源利用效率可達80.5%,更是目前世界上投入商業化運營的凈效率最高、可靠性最優、動力最強勁的H級燃氣輪機之一。
除了基于傳統化石能源的燃氣輪機,西門子能源也十分看重代表了未來趨勢的業務板塊。在氫能行業,西門子能源正在與國家電力投資集團合作在北京延慶區實施首個兆瓦級綠色制氫解決方案,為未來的冬季大型體育賽事提供公共交通運營所需的氫能。該項目建成之后,這將是全國首座基于PEM(質子交換膜水電解制氫)技術的綠電-綠氫,加氫-制氫一體化綜合能源站。
2021年初,聚焦于智慧能源、先進燃機與綠色氫能三個技術領域的西門子能源深圳創新中心揭牌成立,這一創新中心正是西門子能源在中國實踐創新技術與拓展商業模式的最佳范例。西門子能源認為創新將不僅是開發技術,而是與客戶共創商業模式。
盡管中國2060年碳中和的目標遲于一些國家2050年碳中和的時間。但是按照中國2030年碳達峰來計算,從碳達峰到碳中和中國計劃僅用30年的時間。這是其他國家都沒有的速度,也對中國的能源轉型提出了巨大的挑戰。與此同時,中國已經是世界上最大的碳排放國,人均碳排放是全球平均水平的1.6倍,減碳任務艱巨。再加上制造業比重穩定,能源強度下降空間不大,資源稟賦限制更多,中國在推進雙碳目標上非常需要來自歐美的經驗和教訓。
“歐美國家走向綠色發展的時候,其收入水平、經濟結構、能耗量等已使得這個任務相對容易。中國需要在未來40年走上一條結合自身國情的綠色發展之路。”西門子能源全球高級副總裁、大中華區首席執行官姚振國對《能源》雜志記者說,“作為一家在中國有著深厚根基的全球能源技術企業,西門子能源已經與眾多的中國合作伙伴開展合作,共同應對挑戰。只有把我們的生態系統打造的更加包容,才能實現更加深入的國際合作,才能產生更好的創新成果、加速成果轉化。”
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