什么是有色金屬?
除了鐵、鉻、錳三種金屬以外的所有金屬都是有色金屬。
我國有色金屬銅、鋁、鉛、鋅、錳等礦產品的進口量一直穩居世界第一。
在航空航天、汽車、機械制造、電力、通訊、建筑等幾乎所有制造性行業中,有色金屬都不可或缺。其中,國內高端生產的鋁合金材料被大量使用在“神舟”系列飛船、“嫦娥”系列衛星、C919國產大飛機等項目上,產品出口40多個國家和地區。

近年來,國家出臺了多項政策鼓勵再生有色金屬產業發展,有利于降低對外依存度,提高資源綜合利用率,推進我國“雙碳”目標落地。但受多重因素影響,有色金屬產業碳達峰、碳減排任務依然艱巨。
有色金屬行業是國民經濟建設的重要基礎產業,是建設制造強國的重要支撐,也是我國工業領域碳排放的重點行業。
2022年,工信部、發改委、生態環境部三部門聯合印發的《有色金屬行業碳達峰實施方案》提出,“十四五”期間,有色金屬產業結構、用能結構明顯優化,低碳工藝研發應用取得重要進展,再生金屬供應占比達到24%以上;“十五五”期間,有色金屬行業綠色低碳、循環發展的產業體系基本建立。

在政策的大力扶持下,近年來,我國有色金屬行業快速發展,形成上下游貫通的完整產業鏈,單位產品能耗和污染物排放達到國際先進水平,但受產業規模大、用電結構依賴火電、減碳技術缺乏革命性突破、循環經濟體系不夠完善等影響,碳減排仍面臨挑戰。

國內大部分省份將再生有色金屬項目定位高耗能、高排放項目,限制再生有色金屬項目的新建、改擴建。
因此,有色金屬產業低碳化轉型迫在眉睫!
減少碳排放,國內首個電解鋁廠光伏項目并網
鋁材廣泛運用于建筑行業,近年來需求量持續增長,新基建、新能源成鋁未來消費領域的有力增長點。
十四五期間,特高壓交直流工程總投資3002億元,新增特高壓交流線路1.26萬公里,平均每公里用鋁量63.43 噸。同時,因受到電池重量、續航里程限制等因素影響,新能源汽車對輕量化需求更高,單車用鋁量要高于燃油汽車。新能源汽車新能源汽車滲透率的提升,也將拉動交通用鋁增量。

國內光伏裝機用鋁需求(萬噸)
但是,電解鋁行業屬于高耗能企業,生產一噸電解鋁綜合電耗13500度電,對于電量需求十分高,同時,電解鋁的過程是冰晶石和氧化鋁在900多度的高溫中進行電解,過程中會產生大量的碳排放。

于是,改造難度小、成本低的“光伏+高耗能產業”零碳能源解決方案成了高耗能產業的最佳選擇。去年5月初,國內首個電解鋁廠分布式光伏項目——青銅峽23兆瓦分布式光伏項目全容量并網發電。

該項目充分利用廠區閑置地面,規劃面積約40萬平方米,總裝機容量23.87兆瓦,年均發電量約3621萬千瓦時,所發電量全部供青銅峽43萬噸電解鋁消納。

經測算,項目運行25年,可節約標準煤約27.6萬噸,減少二氧化碳排放量90.2萬噸、二氧化硫排放量5884噸。該項目的成功并網,標志著這個有著近60年歷史的電解鋁生產企業,在雙碳戰略和光伏板的共同“引領”下,走上了清潔、綠色、低碳的高質量發展之路。
近日,內蒙古錦聯鋁材80兆瓦復合光伏項目華為數字能源樣板點在內蒙古通遼市霍林郭勒市落成。該項目占地面積約2640畝,共22個陣列,組件14萬余塊,項目應用224臺華為SUN2000-300KTL-H0智能光伏控制器,建設容量80兆瓦。包含廠區原有40兆瓦項目,錦聯鋁材整體新能源規模達到120兆瓦,平均每年發電量約12165萬千瓦時,采用“全部自發自用”的并網方式,光伏所發電量全部用于鋁廠消納,按供電標煤耗計算,每年可節約標煤約37164噸。

霍林郭勒市冬季寒冷而漫長,晝夜溫差大,風沙日數較多。惡劣環境給設備穩定運行、日常維護等帶來很大挑戰。為保障項目安全的同時高效發電,錦聯鋁材在該項目中應用華為智能光伏解決方案。在運營過程中,華為智能光伏融合了AI、云、計算等數字信息技術與光伏跨界深度融合,讓電站變得智能,從而帶來,提升發電量、提高運維效率、在各種惡劣電網環境下確保穩定并網運行的優勢。

隨著該項目的建成,錦聯鋁材耗能綠電占比逐步提高,是企業綠色轉型發展的關鍵一步,接下來,錦聯鋁材將繼續堅持科技創新,聚焦新動能、持續釋放新動力,深入推進關鍵技術自主創新和運用,實現鋁產業降本增效,驅動“電解鋁”向“綠電鋁”轉型升級。
工商業電價上漲增加銅業用電費用
早在2021年10月,國務院就印發《2030 年前碳達峰行動方案》,制定工業領域和有色金屬等重點行業碳達峰實施方案。明確推進清潔能源替代,提高光伏等應用比重,加快推廣應用先進適用綠色低碳技術,推動單位產品能耗持續下降。

那么,銅業用電量到底有多大呢?小盒子詢問了銅業工作者,銅業公司陰極銅生產過程中,銅電解工序環節耗電量約為300-400kwh/t,隨著工商業電價上漲會增加銅業用電費用。
國家對能耗降低力度的重視逐步加強,政策標準愈加嚴苛,碳排放配額也將進一步收緊,采用光伏發電則能有效降低控排企業的碳排水平。
2022年5月25日,寧波某銅業(集團)股份有限公司總機容量8兆瓦的屋頂分布式光伏正式并網,屋頂光伏建筑面積為80000㎡,每年可為企業提供約800萬度清潔能源供應,可節約二氧化碳排放約6400噸,為企業節約電費約400萬元。

項目團隊為推進該“光伏+有色金屬”項目,實現光伏電站的快速并網發電,在綜合考慮光照條件、自然環境配套設施以及后期運營維護情況,才最終確定最優并網方案。該光伏電站發電方式為自發自用余量上網,所發電量用于廠區內部分生產和生活用電,此次改造有著顯著的生態和經濟效益。
鋼廠裝光伏,一年節約電費3500萬元
我國是世界上最大的鋼生產國和消費國,鋼材行業作為拉動國民經濟發展的重要引擎,為我國經濟高質量發展提供了重要支撐,但同時也是能源消耗和碳排放的重點領域之一。
“光伏+有色金屬”利用鋼材廠閑置資源為金屬生產輸送安全高效的綠色電能,一方面,企業可以獲取低度電成本的電力資源,從而減低產品成本,產生經濟效益;另一方面,光伏把節約資源和保護環境的理念融入到生產活動的全過程,轉變生產方式,成為企業實現綠色轉型,把握光伏市場發展新機遇,達成雙碳目標的有利途徑。
在此背景下,由津西鋼鐵集團全資的津西新能源科技有限公司與華為智能光伏能源攜手合作,應用華為智能光伏最新解決方案,成功打造出“光伏+”綠色轉型示范項目,引領鋼鐵行業加速低碳化發展。

津西鋼鐵分布式光伏項目樣板點參觀
津西鋼鐵分布式光伏項目一期利用廠區屋頂、邊坡、迎賓大道、廠內空地等建設光伏42MW,全部供工廠生產使用,消納比例100%,年節約電費3500萬元。綠地板塊安裝最新智能組件控制器,經過對比測試,加裝智能組件控制器后系統提升發電量3.31%,項目并網以來,華為逆變器發電量始終保持高效穩定。
深耕行業,以“智”取勝
自2009年進入光伏領域,華為一路披荊斬棘,以高標準要求自己,堅持自主研發和創新。從2015年起,華為就已經實現了光伏逆變器全球出貨量第一,并且已經保持了七年。直到今天,提到光伏逆變器,無論是世界上哪個國家的光伏業內人士,都會第一時間想到華為。
9月13日,華為舉辦了智能光伏工商業新品中國區發布會,華為智能光伏工商業重磅推出150K組串式逆變器。SUN2000-150K組串式逆變器是在全新V6平臺開發的工商業大功率逆變器,同時適配一拖二優化器(MERC-1100W/1300W-P)構成工商業優光解決方案,從單部件走向解決方案,具有更多發電、主動安全、長久可靠、極簡運維、高效建站以及行業友好6大特點,被稱為“六邊形戰士”。

2023年,華為發布新一代智能光伏戰略方向,將聚焦4T(Watt/Bit/Heat/Battery)技術融合,加大研發投入,持續創新技術引領,加速光伏產業發展進程放在了首位。
作為清潔能源領域的重要參與者,華為深耕行業,以“智”取勝。公司自主打造的“優光儲充網云”一站式解決方案,涵蓋純光、光儲等場景,以全球領先的組件級智能架構,實現智多發電,智能用電、智高可靠、智簡運維,提升清潔能源利用率,降低客戶用電成本,并通過在設備、資產、人身三層構建主動安全,保障用電安全可靠。
華為智能光伏重新定義了全場景協同的智能用電特性,通過AI算法對未來的發電以及負載情況進行預測,結合業主的電價模型,形成全局最優的用電策略。
面對復雜的工商業場景,傳統的設計方案需要通過掃描計算陰影面積。而華為智能光伏行業綠電“優光儲充網云”解決方案,可通過優化器解耦直觀看到陰影位置,不需要做仿真測算即可實現多裝多發。優化器可兼容目前市面上所有組件規格,在安裝時可實現多種組合。
同時,華為智能光伏通過配置智能組件控制器可實現組件級MPPT,追蹤效率達行業領先的99.839%;屋頂利用率有效提升30%+,并提升發電量5%-30%。
過去十年,華為通過數字技術和電力電子技術的融合創新,以智能光伏解決方案推動行業從低成本轉向高價值,引領智能組串式成為全球主流。
面向未來,華為將通過“光儲網云”融合,打造智能光儲發電機,加速光伏成為主力能源。“優光儲充網云”一站式解決方案將助力每個園區/工廠實現100%自給自足,致力于讓每個企業早日實現100%的清潔能源應用。
近年來,隨著全球能源危機的逐漸加劇和環境問題的日益突出,高耗能產業的能源轉型變得迫在眉睫。
有色金屬廠作為重要的高耗能工業制造企業,在傳統生產過程中通常會排放大量的廢氣和廢水,對周圍環境造成一定污染。而通過安裝光伏,可以減少對傳統能源的依賴,降低工廠的能源消耗,從而減少了污染物排放量。此外,光伏發電還可以幫助減少對煤炭等化石燃料的需求,降低溫室氣體排放,緩解全球氣候變化問題。
與此同時,華為智能光伏也在積極為高耗能產業的能源轉型提供支持和助力,相信通過數字化技術的應用以及技術創新和研發,必將幫助高耗能產業實現高速能源轉型,促進全國工商業可持續發展。