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发电央企千亿资金投向绿电交通领域 国家电投在下一盘什么棋

日期:2021-03-09 10:00:33    打印




近年来在清洁能源装机占比指标上持续领跑同类型发电央企的国家电力投资集团有限公司(下称国家电投),正式宣布在低碳交通运输领域的布局。在近日举行的“绿动未来”媒体日上,国家电投党组副书记、董事祖斌介绍,该集团自2017年起进入绿电交通领域,通过一系列实践和探索,目前已形成两方面阶段性成果:以换电重卡为代表的电能替代,及以氢燃料电池及系统为核心的氢能替代。

他表示,“十四五”期间,国家电投将瞄准绿电交通领域加大投入力度。在电能交通替代上,到2025年,计划新增总投资规模1150亿,推广重卡20万台,其他类型车辆37万台,新增投资持有换电站4000座,新增投资持有电池22.8万套。氢能交通领域,2025年前后,随着燃料电池成本大幅降低,加氢网络逐步完备,国家电投氢燃料电池在汽车的推广应用将进入规模化商业化发展阶段。

澎湃新闻了解到,围绕交通领域的电能和氢能替代,国家电投对核心技术和装备均有涉足。新能源车取代燃油车已是大势所趋,除整车厂和电池厂商外,全球范围内的能源巨头也是这条赛道上十分活跃的参与者。

国家电投对该领域的布局,将成为连接其上游若干千万千瓦级清洁能源基地和下游综合智慧能源业务之间的重要纽带。

切入场景:换电重卡

交通运输业的碳排放强度,决定了该行业的碳减排对于实现碳中和目标至关重要。在2020年12月举行的全球智慧能源高峰论坛上,国家电投集团党组书记、董事长钱智民曾阐述过这一领域的市场前景:“目前交通领域能耗占全球29%左右,电气化程度方兴未艾,仅为1.3%。未来电能替代增加10%,将会增加1.8万亿度电,这个终端市场潜力无限。”

祖斌在媒体日的发言中称,国家电投所理解的“绿电交通”,指的是以清洁电力即绿电替代化石能源,依托智慧能源网、交通网和信息网三网融合,实现智慧清洁能源和交通、充电及储能设备的智能互动和深度融合,提高交通运输和物流的能源效率和绿能比例,以改善交通运输能源结构。

截至2020年6月,我国汽车保有量2.7亿辆,其中私家车占73.3%,载货汽车占10.9%,约为2940万辆。我国的新能源汽车推广自2009年起步,推广速度全球领先。与之相比,能耗和排放更大的货运车辆、尤其是重卡的电能替代进展较慢,国内电动重卡在2019年才逐步开始销售。由于排量大、所用柴油品质低且几乎全天候运行,一辆重卡的排放量相当于300辆家用轿车。

换电重卡

根据国家电投的测算,在全国1000万辆重卡中,用于短倒场景(即封闭场景内重复短倒运输)的重卡有100万辆。这部分重卡若全部实现电动化,可减少柴油消耗396亿升,减少1亿吨二氧化碳、126万吨氮氧化物、0.72万吨颗粒物排放。此外,由于纯电动重卡在现实推广中面临续航里程短、充电慢、一次性成本高等问题,更灵活的换电模式应运而生。

国家电投于2017年初进入换电重卡领域,所属融和租赁公司牵头华菱汽车、宁德时代、玖行能源等整车商和核心零部件企业,2019年成功研发全球首款换电重卡并推向市场,已落地换电重卡及工程机械累计突破5000台,运营里程累计超过600万公里。

国家电投集团资本控股有限公司总经理、党委副书记赵长利对澎湃新闻等媒体称,与燃油重卡相比,除环保效益外,换电重卡的经济性优势也很明显。“换电重卡的核心是车电分离,用户只购车身、租赁电池,可根据不同工况配备不同容量的电池。同时,换电过程3-5分钟即可完成,与充电相比,有效提升了作业时间。再加上运行成本低于燃油,按照重卡有效生命周期5年来计算,换电模式在经济性上比燃油重卡高出15%以上。”

他还透露,国家电投已与国内10家重卡整车厂开展车型合作。

近三年来,国家电投仅向所属融和租赁这一家单位投入的用于研发换电重卡、换电矿卡、电动装载机等核心产品关键技术、支持新能源交通发展的资金,累计接近60亿元。

如此大手笔投入背后,这块增量蛋糕有多大?以一辆重卡每年消耗10万度电计算,若将短倒高频场景中的100万辆燃油重卡全部替换,年耗电量为1000亿千瓦时,占国家电投2020年发电总量的约17%。

提高氢能制备、储运环节经济性

相比于换电重卡,国家电投对氢能的布局要更早一些。2017年,成立氢能公司,专注氢能研发。2018年成立氢能工程领导小组,由钱智民亲自挂帅担任组长。

根据规划,“十四五”时期,国家电投将加大资源投入、加强模式创新,定制开发不同应用场景的电能替代、氢能替代交通运输、物流及工程用车;全力推进“氢腾”氢燃料电池、“超级能元”储能单元等产品的应用;充分结合绿电领域现有优势,挖掘“能源工业互联网”用户侧数字化功能。

国家电投进入氢能领域之后,打造氢能源和氢能装备两条业务主线,尤其是氢燃料电池装备自主研发与制造。2020年9月27日,其氢燃料电池及系统产品——“氢腾”品牌正式发布,关键技术和产品材料全部实现自主化,指标达到国内领先水平,国家电投氢能公司成为国内为数不多的掌握燃料电池全产业链自主核心技术的公司之一。

氢能因无污染、热值高、可再生等特点被誉为终极能源,但目前高昂的制氢和运输成本仍是阻碍其大规模推广的瓶颈。被称作“绿氢”的可再生能源制氢因制备过程“零碳排”尤其受到热捧,不过在中国,可再生能源富集地区与能源消费最集中的区域存在空间分布不平衡。

“国家电投的清洁能源(装机)比例已经达到了56%,在这方面(绿氢制取)我们是有优势的。”国家电投产业中心主任吴金华称,在大型风电、光伏基地,受电力外送通道限制的富余电力可就地直接制氢,形成全链条的绿色低碳。

以由其投资控股的全球最大单体风电基地——乌兰察布600万千瓦风电基地为例,可将内蒙古富余风电用于电解水制氢,这不仅有助解决大规模风电投建带来的电能消纳问题,同时也降低了氢气生产成本。

国家电投氢能公司总经理、党委副书记张银广对澎湃新闻表示,该公司正从“制储运用”环节入手,提高氢能经济性。

在制氢环节,国家电投从2017年开始布局电解水制氢技术和装备的研发,今年将开展示范,通过扩大制氢规模和技术创新,有望大幅降低制氢设备的投入;应用环节,提高运行效率、降低燃料电池的氢耗,即单位里程的用量;储运环节,希望在有条件的区域,联合合作伙伴推进输氢管线;此外还包括构建更大的应用场景,通过规模化降低用氢成本。

国家电投用以降低“绿电交通”综合成本的着眼点,还在于利用自身的产业链优势,梯级利用能量。

吴金华表示,在面向终端客户的综合智慧能源场景中,从电动汽车退役的电池仍可“发挥余热”,从而降低储能成本。2020年,国家电投的“综合智慧能源”产业全面铺开,组建了综合智慧能源科技公司,正在全国范围内推进407个智慧能源综合项目建设。