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追“光”吧,油站

2022-09-01于洋

加油站服务指南 2022年8期
关键词:油站加油站分布式

◇ 中国石化成功打造我国首座“碳中和”加油站。

在新能源与传统能源的碰撞下,处于不同地域的能源零售终端——加油站走在了发展的新路口。光伏+油站,让我们看到新的可能。

“新宠”光伏

文/于 洋

绿色低碳的强烈需求,让光伏成为加油站眼中的新宠。

◇加油、充电、汽车服务、便利店、赛车改装车……加油站还可以加什么?光伏!

夏日的夜晚,汽车行驶在沙尔湖煤田路上,茫茫无际的隔壁荒滩一片漆黑。接近S328 省道时,前方忽然闪现一片灯光,远远望去黑夜里一座加油站的轮廓清晰可见,雨棚上的宝石花标志在空旷的戈壁滩上分外显眼。这就是中国石油新疆吐鲁番销售公司沙尔湖加油站——一座“全光伏应用加油站”。

8 年前的沙尔湖加油站,还是个“异类”。这座加油站既没有国家电网提供电力,也没有自备的发电机,所需电力全部来自太阳能和风能产生的低碳环保电。如今,随着光伏技术和绿色低碳步伐的加快,昔日戈壁滩上另类的加油站模式从大漠走出,遍布神州大地。

率先点燃光伏+油站星星之火的,是背后拥有3 万座加油站的中国石化。至今,这家企业仍然是光伏+油站的积极推广者。

7 年前,在海口市重要的旅游景观和标志性建筑世纪大桥附近,有一座备受瞩目的光伏加油站——中石化海口世纪加油站。这座光伏发电示范项目,可以说是中石化光伏加油站探索的起点。此后7 年间,中国石化深入开展“光伏+”行动,发挥3 万座加油站的优势,深化罩棚光伏建筑一体化建设,发展分布式光伏发电。截至2021 年底,其已建成1253 座光伏发电加油站,装机容量43.8 兆瓦。

这其中,有江苏常州石油嘉泽加油站,广西石油百色六华加油站,西安太元路BIPV 加油站……一座座光伏加油站,在陕西、湖北、安徽及广东等地纷纷并网运营。

眼见中国石化一座座光伏+油站平地起,中国石油毫不示弱。2017 年,在山东淄博临淄王家庄站,中国石油开启了光伏加油站的探索之路。随着国内“双碳”战略的深入实施,后续又出现了山东菏泽淮河路加油站、江苏南通盘香路加油站……

不鸣则已,一鸣惊人。在经过几家光伏+油站的尝试后,中海油在2021 年11 月18 日,正式运营中国海油第一座综合能源站——中海油星城销售上海有限公司星峰综合能源站。星峰综合能源站使用42 千瓦光伏发电,可支撑加油站全天候运营并配置光伏照明系统,可高效率转化天然能源,节省常规电力,并将富余的能源输送至属地电力供应设施造福当地居民。

除国内的石油公司外,国际石油巨头已经开始布局光伏加油站。最先完成光伏加油站国内首秀的是壳牌。此后,河北、山东两地共5 个加油站屹立祖国大地。壳牌实现了其在低碳发展计划中的承诺——终端产品实现低碳化。几乎同时,道达尔在无锡华新率先实现“光伏加油站”示范项目并网发电。该项目作为中化道达尔油品有限公司首个光伏加油站,也是国内首个加油站+停车棚+路灯全方位应用的光伏项目。

当国内外大型石油公司如火如荼的建设光伏加油站试点时,我国民营加油站则显得有些“冷淡”,成为光伏+油站的另类。不管怎样,在经历安全运行、合理收益之后,光伏加油站正成为一种新趋势席卷整个能源行业。

从2015 年到2022 年,短短的7 年光伏+油站起势的时间,“三桶油”在发展光伏+油站的道路上逐渐呈现出了各自鲜明特色,光伏+油站的版图正在逐渐形成。“当前,鉴于国内各加油站的特点,‘三桶油’旗下的加油站大多选择‘自发自用、余电上网’这种模式。在这种模式下,加油站只需要配置光伏组件、逆电器、控制器等基本设备,不需要增压、输送等配电设备,对于加油站来说相对简单易上手。”中国光伏协会研究员张蕾说。

模式虽同,但风景各异。作为背后拥有3 万座加油站的优势,“中国石化在光伏加油站的推进上动作最快,幅度最大。”中国光伏协会研究员葛磊说。在国家“30·60”“碳达峰”“碳中和”目标的大背景下,中国石化率先积极布局建设光伏发电站点,目前已在海南、广东、广西、云南等地布局建设上百座光伏发电站点,并高调宣布在“十四五”期间将布局7000 座分布式光伏发电站点,开发“碳中和”林、“碳中和”加油站等各具特色的“碳中和”模式,把绿色洁净打造成中国石化的亮丽名片。

除此之外,中国石化开展“千站光伏推广计划”,深化罩棚光伏建筑一体化建设。根据各地光照资源条件和地方扶持政策,在销售终端推广分布式光伏发电,将光伏发电与加油站综合改造、充电桩建设等工程相结合。

不同于中石化的大步向前,中国石油的光伏+油站的推进,根据自己站点的特点逐步推进。2021年8 月,中国石油菏泽公司作为山东公司试点单位,与山西昌日新能源科技发展有限公司合作,顺利完成了淮河路加油站光伏发电项目的建设。同年8 月,中国石油黑龙江销售哈尔滨公司汽车加油站43kW分布式光伏发电项目正式投入使用。在今年的工作会议上,中国石油首次将新能源业务提升为第一大业务板块,与油气业务并列,彰显其能源转型的决心。

“三桶油”中,中国海油终端销售点少。“但中国海油在光伏项目方面不求数量求质量。”能琏研究院研究员魏翔飞说。光伏照明计划是中国海油下游销售板块“碳达峰、碳中和”行动计划的重要一环,旨在从源头降低能耗,贯彻落实绿色照明工程,通过新旧更换,科学改造的方式,将节能减排融入生产经营的各个环节。2021 年4 月30 日晚,中国海油华东销售湖北公司武汉阳光加油站正式启用光伏发电照明,标志着阳光加油站成为中国海油首次启用光伏照明的加油站。据介绍,该阳光站的光伏照明装置每年可以节省电费4000 元左右。

不止如此。中海油此次光伏照明改造的成果未来将在上海、江苏、江西新建站项目推广使用,力争解决加油站全部的日常照明。其中,上海星城渥汰加油站光伏发电项目有望下半年投入使用。

◇供图/龚良奇 BP中国 壳牌中国

殊途同归。尽管“三桶油”发展光伏+油站的速度、程度不同,但火热的光伏+油站背后掩藏不住加油站对绿色低碳的探索。中国石油、中国石化、壳牌、BP、道达尔……这些熟悉的名字,一直是石油公司的代名词。而现在,他们正在加速地更新人设。“在双碳要求下,石油公司向综合性能源公司的转型已不可能再走回头路。”魏翔飞说。这些转型中的石油巨头对能源的销售终端提出了低碳的绿色要求。

2021 年2 月,壳牌发布新战略计划称,公司的净零排放目标将包括壳牌销售的其他公司生产的油气产品。也就是说,与壳牌业务相关的各个方面将实现净零碳排放。虽然远没有壳牌那么大刀阔斧,但国内“三桶油”纷纷提出了自己的“碳达峰”“碳中和”目标。“这让加油站感受到了压力。”魏翔飞说,“从某些方面,促使光伏成为时下加油站潮流必备品。”

为什么是光伏呢?有这样一组数据:1 千瓦时光伏发电约减少0.9 千克碳排放,一个50 千瓦的光伏电站全生命周期减少碳排放1350 吨,降碳效益显著。而“代价”仅仅是在加油站空闲处安装上光伏组件。

据了解,截至2021 年12 月,中国石化与隆基新能源已签约147 座加油站分布式光伏项目,广泛分布在陕西、湖北、安徽及广东等地。估算下来,这些项目整体年均发电量有525.6 万千瓦时,25 年总计发电量1.31 亿千瓦时,可节省标准煤4.18 万吨,减少二氧化碳13.1万吨,相当于植树造林5357.05亩。

降碳,并不是某几个光伏加油站的个性诉求。其背后带来的低碳效应,正在吸引着加油站。根据理论测算,按1 平方米正常光照发电0.45kWh/天、每年60%时间光照充足情况下,已建成的光伏太阳能发电系统每年可发电约43 万kWh,按每节约1kWh 电节约0.4 千克标准煤计算,就能减少污染排放0.272 千克碳。

“沙尔湖全光伏应用加油站投入使用以来,年发电量可达7.2 万千瓦时,可减少燃煤消耗15 吨,减排二氧化碳36 吨,实现了绿色经营。”中石油新疆销售有限公司吐鲁番公司沙尔湖加油站经理雪合热提·茹苏力说。

相比吐鲁番沙尔湖加油站,位于乌鲁木齐经济技术开发区(头屯河区)的祥云加油站光伏发电装机规模则更大。该光伏加油站预计每年发电量6万千瓦时,每年可减少二氧化碳排放56.56 吨,相当于每年植树5600 棵。祥云加油站内配套建设有一台120 千瓦的双枪充电桩,所发“绿”电还能供充电桩使用。按照“自发自用,余电上网”的模式运营,该站每年可节约电费4.8 万元。

事实证明,光伏在降碳方面有着自己独特的优越性。这也成为其能迅速推广普及的重要原因。而政策东风的频吹,刺激了光伏+油站的迅速壮大。“2022 年以来,下达的各项政策层次高、密度大、配套全,为光伏产业健康有序发展打下了良好的政策基础。”中国光伏行业协会名誉理事长王勃华说。

各省市相继颁布政策,鼓励分布式光伏的发展。《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》、“整县光伏”等国家政策相继落地,BIPV 相关标准不断成熟,以及产业企业的积极创新与探索……

这些支持,让我国光伏产业在短短几十年间已经形成了全球最完整的产业链,且在各主要环节均形成了一批世界级的龙头企业。“光伏产业的发展,反过来为光伏+油站的推广推平了阻碍。”中国光伏协会研究员张蕾说。良好的光伏产业互动,让中国的光伏+油站以迅雷之势发展起来。

◇摄影/龚良奇

“设备周期长达25 年,应用场景灵活,便利店、宿舍楼以及罩棚等均可用于配置光伏组件,一般500m2就可以满足日发电200kWh(照明、机房、加油机的用电量)的光伏组件布置。”这些优势让渴望发展新能源的加油站眼前一亮。

光伏产业飞速发展带来的成本下降,让传统加油站跃跃欲试。加油站可将便利店或罩棚“屋顶”变身光伏发电站,项目不占用土地资源,充分利用了加油站建筑物的闲置资源;加油站可优先使用光能转化的电能,利用清洁能源代替市电标准能源,实现节能减排……所有这些,让光伏+成为加油站行业的香饽饽。

值得自豪的是,在过去10 年里光伏发电成本下降近90%。“当前光照资源较好区域的集中式光伏发电系统成本和分布式光伏发电成本已低于燃煤电价。”中海油经济技术研究院综合规划资深工程师许江风说。

如今,光伏组件过去的高处不胜寒而让加油站望而却步的现象已不存在。“国内光伏组件价格2009 年来已从约20 元/W 降至2 元/W 以内,系统成本从约40 元/W 降至4 元/W 左右,降幅约90%。”葛磊说。

当前火热的“自发自用、余电上网”的加油站光伏发电应用模式,让加油站见到了效益。“加油站罩棚和站房顶部为闲置区域,为安装组件提供了有效面积。加油站用电为工商业用电,价格高于民用电。随着加油站增设充电桩和换电站,光伏发电有着更高的经济价值消纳。”许江风说,“相比之下,另外两种模式‘离网—储能—自用’和‘并网—储能—售卖(充电桩)’,因为投资较高经济性稍差。”

比如,当年沙尔湖加油站的建设正是在综合效益的考虑下做出采用比较少见的“自发自用,余电存用”(“离网储用”)模式。沙尔湖加油站身处戈壁腹地,周围基本没有其他建筑,单独投建输电线路成本极高,如果接入外送电源投资估算不低于250万元,如果采用柴油发电则会产生污染排放。如果利用当地得天独厚的太阳能资源采用全光伏发电,其每年可节约资金30 万元,可有效减少费用和污染排放。

不同于沙尔湖加油站,山东首座并网运行的光伏加油站中国石油山东临淄光伏加油站采用了“自发自用、余电上网”的模式。在这个站内光伏组件的安装面积仅113m2,系统总装机容量6.24kW,在2021 年却达到了发电10152kWh,年均收益率约15%的效果。临淄光伏加油站并不是个案。中国石油菏泽公司的淮河路油站光伏项目年发电量18.6 万kWh,每年节约加油站电费1.3 万元,余电接入国家电网每年可创造效益6.03 万元……

显而易见的效益加之低碳的情怀,让位于山东淄博的民营加油站经营者余震心动不已。他是为数不多的给加油站上马光伏项目的民营老板。上马光伏项目前,他跑了3 家业内知名的光伏公司,托朋友请了一位专家来指导3 家加油站的光伏项目。三轮模式对比下来,余震选择了“自发自用、余电上网”的模式,“利用80 块250WP 电池板,发电量依据当地天气条件,日发电量可达到90kWh~100kWh。”余震初步尝到了光伏+油站的甜头。

◇油站加光伏,安全最重要。

责任编辑:石杏茹

热光伏,需要冷思考

文/于 洋

光伏+油站,到底适不适合做?

光伏+油站的热度不减,由此,很多加油站纷纷考虑转型。但专家提醒,油站转型切忌盲目。做光伏发电项目的加油站,要充分考虑到自身条件、区位差异以及技术条件等相关要素。

在光伏+火热的背后,掩盖不了一个清醒的现实:光伏+对于油站低碳发展来说更多的效果是“锦上添花”,要实现“雪中送炭”——成为油站绿色电源供应的主力还有很长的一段路要走。这也解释了为何国有油站和大部分民营油站对待光伏+呈现“冰火两重天”的态度。

当光伏+以星星之火在国有油站中形成燎原之势时,在公开报道中我们很难查到知名民营加油站配备光伏+的消息。“目前,我们的合作项目中最多的是中石化,中石油有一部分,中海油也有一小部分,但民营站的话基本上没有。”国内知名光伏组件公司的一名市场营销人员介绍说。调研中,光伏+项目只零散分布在个别民营油站中,安装的初衷仅是一种尝试。“或者说更像是加油站经营者的一种情怀,对于未来光伏如何与站内其他资源形成低碳联动,他们则没有很好的规划。”该光伏从业人员介绍说。

这意味着对于民营站来说,光伏+可能仅是“浅尝辄止”。为何会这样?这与光伏自身的特性有关。

当前,光伏+油站项目大多采用的是分布式光伏电站模式。“这种模式的益处是适用范围广,加油站闲置的屋顶区域可以安装。相对其他新能源项目,它投入较少,运行灵活,适当条件下可以脱离电网独立运行,就近消纳,电网接受程度高。”中海油经济技术研究院综合规划资深工程师许江风说。

光伏+对于油站低碳发展来说更多的效果是“锦上添花”,要实现“雪中送炭”——成为油站绿色电源供应的主力还有很长的一段路要走。

但是,这些便捷易行的背后带来了分布式光伏项目的“缺陷”。加油站寸土寸金,安装的地方大多以屋顶、场内闲置的空地为主,面积有限。“而光伏发电的特性是发电量除了与太阳光的强弱有关外,还与安装的面积有关。”许江风说,“这决定了分布式发电模式的光伏+油站发电量有限,不能规模生产。”

一般情况下,一般500 m2可以满足日发电200 kWh 的光伏组件布置,这些电量可以满足照明、机房、加油机的用电量。

“光伏发电虽然能满足基本的用电需求,但受太阳日常强度波动的影响,光伏组件所发的电呈波动型的变化。加油站作为一个经营服务单位,对电力的安全稳定供应有着较高的要求。这种波动性决定了光伏发电不能作为加油站的主要电力来源,只能作为日常用电的一种替补。”能琏研究院研究员魏翔飞说。

加油站不是没有尝试让光伏供电“稳定下来”,实现站内自给自足的发电—用电模式。“高额的投入和运营中的风险打消了我们这个想法。”加油站站长张宏良说,他所在的加油站是中石化“千站光伏计划”中第一批完成光伏配备的加油站,“我们需要对加油站的设备进行改造升级,当时整个项目算下来要100 多万元的起步费用,而且不包括后续的维护、光伏、储能组件的替换费用。这些也是一笔不小的开支。”

◇摄影/瞿洪

在这个过程中,除高额的投入外,加油站还要面临着并网还是离网的选择。“并网的话,如果发电量大,我们想要在电网上进行出售,电网是不太欢迎的。”张宏良说。这其中含着技术的无奈。“如果大量的、不稳定的光伏发电并入电网,会对电网造成一个较大的干扰源,输电线路的损耗、电压跌落、无功补偿等问题将会凸显。”中国清洁能源行业协会筹备处、北京清洁燃料行业协会副会长尹强说。

这就决定了“在目前技术条件下,我国分布式光伏发电不能完全替代电网电源,在加油站形成自给自足的发电—用电网络。”

在许江风看来,尽管分布式光伏发电有这样那样的局限性,但对低碳要求更高的国有加油站来说,光伏+油站是一种双赢。国有加油站对低碳生产经营有着更为强烈的迫切性。“既满足了减碳的要求,又可以减少加油站部分的支出,前期投入也并不太高。分布式光伏项目,对国有加油站来说是一种划算的新能源项目。”许江风说。

“像我们这个站,光伏发电主要用于照明、机房和加油机等。但因为我们处于南方,每年南方都有一段时间是梅雨季节,这一段时间光伏发电量就很少,我们还得用电网的电来维持正常运营。”张宏良说。配备光伏发电组以来,他们感受最深的就是电费这边的开销减少一部分。“每年可以减少1500 块元吧,对于我们这样的一个中型站,不算多也不算少吧。这一部分得益于光伏发电这一块,抵消了一部分电网的用电量。”

但一个疑问一直萦绕在张宏良的脑海中:上了光伏项目后,加油站多了一部分维护的工作,还有一部分设备更新维修的费用。如果仅油站自己用,不上网卖电的话,最理想状态下,到了25年后光伏组件需全部替换时,这笔账还划不划算?

张宏良的考虑不是空穴来风。“目前,加油站光伏发电并入电网进行售卖的还只是少量的。”尹强说,“大范围的向电网售电来获取一定的经济效益,在加油站分布式发电项目中难以实现。”

这是由目前的技术决定的。从事光伏技术研发的一位朋友张鹏,向我们揭示了分布式光伏“鲜为人知”的另一面:当光伏电能不够用的时候可以切入电网中的电,随用随切的背后意味着“配电网中的潮流方向会适时变化,逆潮流导致额外损耗,相关的保护需要重新整定,变压器分接头需要不断变换等问题”。这种变化意味着加油站的光伏发电的总量,要保持在一定的合理范围内。“如果超出这个范围,电网出于安全考虑是可以拒绝入网的。这意味着加油站在考虑是否配备光伏项目时,不要指望将光伏收益过多的放在光伏发电并网售电上。“张鹏说。

◇摄影/边泽文

同张宏良有着同样担忧的还有田国锋。他所在的油站位于高速服务站。不同于张宏良所在加油站“自发自用、余电上网”的光伏发电模式,田国锋的加油站因为站大,站内提供新能源汽车充电服务,在配备光伏项目时选择了“并网—储能—售卖(充电桩)”模式。之所以这样决定,是基于未来加油站的定位是要用光伏发电的电能供应到新能源车充电这块业务上。但现在这种尝试,让他们觉得更像是一种“示范作用”。

“数字就不方便透露了。当初,我们真是‘斥巨资’配备为加油站的光伏项目配备了储能设备。但现在,我们除了要支付一定的维护费用外,通过光伏发电来个电车充电基本实现不了,还需要接入电网的电来实现充电桩的充电功能。”田国锋说,“现在真有点花钱找麻烦的感觉。”

田国锋的无奈也从侧面反映出,如果考量不好光伏+油站项目就仅仅是一种低碳下的政策效应。“加油站在响应绿色低碳能源发展政策的同时,要考虑自身的条件、能力,进行光伏投资时,要考虑好自己的实力水平。”许江风说。

这种考量还包括安全的考量。先前,因为对加油站安全性的担忧,光伏被拒之门外。在国家“双碳”政策下,光伏发电将在未来能源结构中承担主力军角色,进入一个蓬勃发展的新时代。2021 年,我国分布式光伏电站新增容量首次超过集中式电站,标志着分布式光伏电站进入大规模快速增长阶段。但是,随之而来的“安全问题”越来越多,已经到了迫切需要解决的地步。“由于加油站经营的油品具有易燃、易爆、易产生静电等危险特征,其安全性必须严格控制。”中国光伏协会研究员张蕾说。

◇摄影/胡庆明 龚良奇 边泽文

一直以来,光伏发电“防直流电弧”和“防火灾”发生,是屋顶电站的痛点、政府关注的重点、社会舆论的焦点。曾参与壳牌5 家光伏加油站项目设计的王庆祥深有体会。加油站作为特定场所,站内设有储油储气设备、加油加气机、输油输气管线等,均为爆炸危险区域,对安全要求极高。“在设计布局光伏项目时,各种情况我们都要考虑到。像潜在的漏电、火花等风险,以及因天气、设备等原因导致无法供电的应对方案。”谈起安全,王庆祥如数家珍:为了保证安全,施工主要环节采用无焊接作业,避免明火,同时选用防爆型配电箱及辅材,防爆管采用镀锌钢管,不走明线。现场施工中,工程人员依照加油站防爆区域划分,对组件材料码放、现场临时用电动火等均严格按照要求标准操作执行……

一系列规范完善的安装操作流程和不断发展的光伏技术,确保了光伏与加油站的安全融合。但这不并不意味着光伏项目带来绿色低碳同时,安全隐患风险就降低了。

直流电弧产生是光伏电站中最常见的故障现象,由于接点脱落、器件老化、绝缘破裂、接地不良等情况都会产生电弧。“直流电弧的危害远远大于交流电弧。因为直流电弧不存在过零点,一旦产生就会持续燃烧,很难熄灭,极易造成火灾事故。”张鹏说。据统计,光伏电站过半数火灾事故是由直流电弧引起的。随着光伏组件规格越做越大,直流侧系统功率和电流增强,根据焦耳定律Q=I²Rt 可知电流增大一倍,短路点热效应增加4 倍,引起火灾的风险极大地增加。“光伏电站直流电弧故障是一种时常发生、隐蔽性强、具有发展性、可以引起灾难性后果的‘慢性病’,类似于人体心脑血管疾病。”张鹏说,“对待慢性病的正确处理方式:准确诊断,跟进病情,精准治疗,而不是频繁手术。”

加油站属于高危区域,站内油气产品易燃易爆,一旦安全保护措施缺位,极易引起重大安全事故。“在配备光伏项目时,需要及时检测电弧、关断、报警、定位,有效排除隐患。”张鹏说,“这是因为在加油站内进行抢险会受到限制,遭遇火灾等紧急情况时组串高压无法关断,将会阻碍阻碍救援。”

光伏安全隐患的问题,在液化天然气站的光伏加装上体现得尤为明显。这被王庆祥戏称为从事光伏组建以来,挑战最大的一次。“从《建筑物电气装置的电压区段》、《户用并网光伏系统检测及评价》、《建筑节能与可再生能源利用通用规范》、《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知(征求意见稿)》到地方标准,我们团队查了一个遍,之前没有在液化天然气站做过,因为压力太大了。”

压力大的原因,是王庆祥清楚这背后的危险性。LNG 是以甲烷为主的液态混合物,泄漏后由于地面和空气的热量传递,会生成白色蒸汽云。天然气比空气轻,会在空气中快速扩散。遇到火源着火后,火焰会扩散到氧气所及的地方。天然气燃烧速度相对于其他可燃气体较慢,大约是0.3m/s,燃烧的蒸汽会阻止蒸汽云团的进一步形成,然后形成稳定燃烧。一旦燃烧,后果不堪设想。

“加油站本身经营的油气产品,对于安全、防爆等有着较高的防护要求。这就需要两个行业进一步结合,尽快规范投资和建设标准,为加油站应用光伏发电系统奠定基础。”张蕾说。

算好效益和安全的账,是不是未来加油站就可以进入碳排放市场进行交易了呢?遗憾的是,以目前光伏项目有限的发电量来说,单体加油站可能难以实现进入碳交易市场进行碳排放交易的活动。“这也在一定程度上阻碍了民营加油站上马光伏项目的步伐。大部分民营加油站没有像中国石油、中国石化和中国海油加油站那么大的体量,上中下游一体化减碳,在绿色减碳方面没有像央企国企那么迫切。”张蕾说。

以国内首座“碳中和”加油站——中石化嘉泽“碳中和”加油站为例,该站光伏年发电13.52万千瓦时,油站年用电9.9 万千瓦时,年余电3.62万千瓦时。相比传统火电,其余电可减排二氧化碳40.7 吨,约合12.72 吨汽油的二氧化碳排放量,仅与加油站的单站日销量相当,难以达到CCER项目(国家核证自愿减排量)标准。“因此,单站的二氧化碳减排能力有限,凭借富余绿电介入碳交易市场难度较大。”能琏研究院研究员魏翔飞说。

2016 年,发改委发布《关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的通知》,明确指出全国碳市场覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大行业。2021 年全国碳交易市场开启,电力行业首先被纳入,随后石化行业、交通行业等将逐步被纳入。其中,原油加工及石油制品制造成为石化行业碳减排重点关注领域。从市场需求看,石化行业何时进入全国碳交易市场需等待电力行业交易运行效果。“国家要求碳交易市场覆盖行业为石化行业,即原油加工及石油制品制造,强调炼厂碳减排义务,对终端油站并未涉及。”魏翔飞说。

以国内最大的石化企业——中国石化为例,根据《中石化可持续发展报告2020》,2020 年中石化温室气体排放总量1.71 亿吨,根据产业链分为三部分:油气勘探开发板块排放2442 万吨;炼油与化工板块排放1.44 亿吨;销售板块排放220万吨。其中,炼油与化工板块碳排放最多,占总量的84.4%,销售板块碳排放最少,仅占总量的1.3%。“但在进入碳市场方面,这种上中下游一体化的企业有着平台的优势,即使碳排放量很少,也能很好的形成上中下游的减排联动。”魏翔飞说。

◇追逐太阳的光芒,释放大地的能量,舍油站其谁?

但主要集中在中下游的民营加油站来说,这种情况就不同了。在魏翔飞看来,从民营油站自身看,油站单站体量小,碳减排方式有限,短期内很难入局碳交易市场。那么,民营油站该如何入局呢?在中国光伏协会研究员葛磊认为,民营油站单站项目碳减排量难以达到CCER 项目标准,建设配电网络的成本也使其难以并入公共电网。葛磊说:“可以借助平台力量将区域民营油站CCER 项目聚为一体上报或可提高通过率。另外,平台在与当地电网运营商谈判合作等方面优势明显,借助能源平台或将是民营油站入局碳交易市场的可行途径。”

在这样的情况下,“加油站+光伏发电+充换电站”模式或将受益。

虽然参与碳市场还需一段路程,油站率先实现低碳减排甚至“碳中和”是未来低碳社会下必然的要求。

2016 年签署的《巴黎协定》明确指出,全球必须在2050 年达到二氧化碳净零排放。我国明确提出“双碳”目标,力争于2030 年前实现“碳达峰”,2060 年前实现“碳中和”。“十四五”时期,我国生态文明建设进入以降碳为重点的战略方向,推动减污降碳协同增效,促进经济社会发展全面绿色转型,实现生态环境质量改善由量变到质变的关键阶段。

◇光伏已经成为“碳中和”标配,为油站锦上添花。

在多重压力之下,传统加油站转型势在必行。身在其中的加油站是随波逐流还是手握舵盘驶出适合自己的一条道路,将是未来加油站思考的主题。不论这条降碳的路该如何走,他们最终的目的就是实现“碳中和”、零排放。光伏+,给加油站提供了一种选择的可能性。“未来的能源市场,能源结构的重新布局是必然的。”许江风说。加油站面临多样化的转型选择,而其中光伏以其便捷灵活,易装配成为首选。“加油站发展加氢站,投资动辄上千万元,经济效益未知;发展风能,对所在地区风能要求比较高,发展生物质能,加油站的环境实现起来很难……一番比较下来,光伏或许是最佳的低碳选择。”能琏研究院研究员魏翔飞说。

当中国的光伏发电产业进入快速成长期时,光伏应用成为化石能源企业实现“碳中和”目标的重要方式。2021 年5 月18 日,中石化江苏常州石油嘉泽加油站分布式光伏发电项目并网发电,国内第一座“碳中和”加油站正式诞生。

从2014 年新疆销售独辟蹊径建光伏加油站,到江苏常州中国第一座“碳中和”加油站,仅仅过去7 年的时间。在这其中,“碳中和”油站是传统加油站向新能源发起冲击的突破口。

为什么这座加油站能率先实现“碳中和”?太阳能光伏发电装置、污水处理系统、油气回收在线监测系统,三样“秘密武器”是关键。就在全国首座“碳中和”加油站诞生10 天后,1900 多公里以外的广西百色六华加油站投入使用。

这是中石化首座光伏建筑一体化的“碳中和”加油站。同样,作为率先实现“碳中和”的加油站,这座加油站的特色在于与后期加装的光伏发电设施不一样,百色六华加油站将光伏助力“碳中和”更进一步。使用光伏发电板,完全替代了加油站原有的整个罩棚顶面整体设计、整体施工,不仅结构重量轻、用材省,而且安装结构极为稳定、使用寿命长,加油站罩棚不仅能够发电,而且加油站罩棚寿命由原来5~10 年延长至与光伏发电组件同寿命的25 年。

“碳中和”的探索步履不停。2021 年10 月,云南省首座“碳中和”智慧型综合加能站云南昆明石油广福B 站建成投营,对“碳中和”贡献最大的仍是光伏。铺设太阳能光伏组件面积500 平方米,装机容量100 千瓦,日均发电400 千瓦时,年发电15 万千瓦时,预计25 年累计可发电337万千瓦时,达到“碳中和”标准。其全生命周期相当于植树1870 多万棵,节约标煤1105 吨,减排二氧化碳3360 吨,实现净零排放的要求。

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我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦

据统计,我国2021 年新增光伏发电并网装机容量约5300 万千瓦,连续9 年稳居世界首位。

截至2021 年底,光伏发电并网装机容量达到3.06 亿千瓦,突破3 亿千瓦大关,相当于13个三峡电站的装机容量,连续7 年稳居全球首位。分布式光伏发展成为新亮点。

截至2021 年底,分布式光伏突破1 亿千瓦,约占全部光伏发电并网装机容量的1/3。2021 年,分布式光伏新增约2900 万千瓦,约占全部新增光伏发电装机的55%,光伏发电集中式与分布式并举的发展趋势明显。新增分布式光伏中,户用光伏达到约2150 万千瓦,成为我国如期实现“碳达峰”、“碳中和”目标和落实乡村振兴战略的重要力量。

在双碳浪潮下,“碳中和”加油站成为我国加油站中的榜样。节能、低碳、环保的绿色经济,已经在加油站悄悄上演,一场“碳中和”的好戏即将拉开帷幕……

责任编辑:石杏茹

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