“雙碳”目標(biāo)下，煤炭仍占我國能源消費總量過半，短時期內(nèi)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)很難改變。在風(fēng)電、光伏等新能源迅速發(fā)展背景下，探討煤炭和新能源的組合路徑或?qū)τ诖龠M煤企綠色轉(zhuǎn)型具有一定意義。
“煤礦地下航道是一種優(yōu)良的儲能場所，具有建設(shè)成本低、使用壽命長、儲氣容量大等優(yōu)點”，河北冀中新能源科技有限公司執(zhí)行董事韓子玉日前在上海伏達儲能數(shù)字化研究院召開的“新能源與煤炭”交流會上表示，將廢棄煤礦用來壓縮空氣儲能，或可為廢棄煤礦提供一個資產(chǎn)效益最大化的可持續(xù)發(fā)展之路。
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據(jù)悉，壓縮空氣儲能可利用低谷電、棄風(fēng)電、棄光電等對空氣進行壓縮，并將高壓空氣密封在地下(地下礦洞、過期油氣井、新建儲氣室)，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮空氣，推動發(fā)電機發(fā)電。
2017年，德國服役150年的Prosper-Haniel煤礦成為世界上第一個被用作儲能設(shè)施的廢棄煤礦，它將作為200MW抽水蓄能水電站，用于儲存過剩的風(fēng)能和太陽能。
韓子玉表示，壓縮空氣儲能可為電網(wǎng)系統(tǒng)提供靈活、可靠、快速的調(diào)節(jié)能力，改善新能源波動性問題以及保障電力系統(tǒng)安全。但值得注意的是，國內(nèi)新型壓縮供給儲能的技術(shù)示范案例比較少，還處于一個研究的階段，沒有形成系統(tǒng)的變量補償和激勵政策。
除了豐富的煤炭資源，礦區(qū)還有大量土地及風(fēng)、光等其他資源，以此為依托，布局新能源或是煤企實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的重要路徑。
以國內(nèi)頭部煤炭股中國神華能源股份有限公司(中國神華，601088)為例，6月10日，國家能源集團新能源有限公司與神華北電勝利能源有限公司(下稱“北電勝利”)合資成立國能勝華新能源(錫林郭勒)有限公司，注冊資本1.75億元，經(jīng)營范圍包含太陽能發(fā)電技術(shù)服務(wù)；風(fēng)力發(fā)電技術(shù)服務(wù)；儲能技術(shù)服務(wù)；新型能源技術(shù)研發(fā)等。其中，神華北電為中國神華控股子公司。
中國神華此前還披露，將參與呼和浩特市“零碳”產(chǎn)業(yè)園區(qū)、“零碳”城市建設(shè)中光伏、風(fēng)電、地?zé)崮艿刃履茉错椖康拈_發(fā)建設(shè)；廣東分公司、所屬神華(福建)能源有限責(zé)任公司的多個屋頂分布式光伏發(fā)電項目，已完成內(nèi)部投資決策程序，正在進行開工準備?！笆奈濉逼陂g，中國神華計劃每年新增加新能源裝機容量不低于600兆瓦。
此外，新能源還有助于煤礦安全開采。
“煤礦生產(chǎn)安全亟需風(fēng)機應(yīng)急電源”，中國煤機協(xié)會礦燈和井下照明專家委員會副主任王濤表示，風(fēng)機應(yīng)急電源是為煤礦局部通風(fēng)機提供應(yīng)急電源的裝置，按照現(xiàn)行國家規(guī)定，瓦斯檢測系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)等均具備應(yīng)急電源，在檢修、停電等情況下，可以正常工作2小時，但風(fēng)機沒有應(yīng)急電源，停電即停工與上述系統(tǒng)不匹配，極有可能造成風(fēng)機不工作時瓦斯監(jiān)測超標(biāo)，且這個超標(biāo)指數(shù)會上傳至國家礦監(jiān)局。
王濤表示，從技術(shù)路徑上來說，過去采用的是“鉛酸電池+逆變器”路線，鉛酸電池充電過程有析氫問題，相比而言，鋰電池風(fēng)機應(yīng)急電源技術(shù)路徑更加安全，有助煤礦安全生產(chǎn)。
在煤礦運輸方面，與會專家從換電重卡代替柴油重卡角度提供了一個降碳思路。
青海昆源礦業(yè)有限公司羅朝輝表示，換電重卡相比柴油重卡要節(jié)約1300萬元的年運營成本。他測算，以小型露天礦山來說，在年運營80臺重卡，單臺柴油重卡油耗約2.1L/公里情況下，每公里80臺柴油礦車一年油費支出約4800萬元。而換電重卡固定資產(chǎn)及維護投資約3300萬元，加上建站的土地評估、租賃、電網(wǎng)增容等費用，共需3500萬元左右。
羅朝輝表示，新能源重卡在露天煤礦上的價值不言而喻，但在具體推廣上還有一些亟待解決的問題。他說，換電站建設(shè)還面臨審批選址、配電接入等問題，例如各地換電站建設(shè)審批流程不統(tǒng)一，許多地方未明確換電站是否可以享受新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補貼。
不僅如此，羅朝輝說，我國露天煤礦主要位于內(nèi)蒙古、新疆、青海等極寒地區(qū)，冬季氣溫能達到零下35攝氏度，晝夜溫差可達34.7攝氏度，如何保證換點重卡電池的生命周期，需要因地制宜，開展極端天氣下電動礦卡研發(fā)及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究。
同時還有最大載重、持續(xù)爬坡問題，目前柴油卡車最大載重已經(jīng)逐步向100噸以上更新?lián)Q代，但我國純電動新能源礦運卡車載重應(yīng)該是平均在60噸左右，亟需開展最大載重100噸以上的純電動礦卡研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究。另外，有的礦區(qū)總運距5.6km，運距落差可達275m，這對卡車的持續(xù)運轉(zhuǎn)及穩(wěn)定性有很高的要求。
上海能輝科技股份有限公司儲能事業(yè)部總經(jīng)理彭寬寬算了一筆賬，300萬臺燃油重卡電動化可減少碳排放量3.41億噸，約減少燃油消耗1296億升，增加售電4230億KWH。
浙江標(biāo)準在線專家?guī)鞂＜伊簛喦俦硎荆半p碳”目標(biāo)下，煤炭行業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)，亟需找到解決問題的技術(shù)路徑，發(fā)揮煤炭為能源安全兜底的作用。
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