煤都鄂尔多斯“变形记”:从煤海黑金到零碳工业

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  煤,是鄂尔多斯绕不开的话题。8.7万平方公里土地,厚重高原之下是储量丰富的能源矿产资源,近80%的地表下埋藏着煤。鄂尔多斯市2021年原煤产量6.7亿吨,较地理位置相邻、资源禀赋相似的全国第二大产煤城市、陕北能源重镇榆林高出20%多。2021年以来,国内电煤吃紧,鄂尔多斯以一市之力承担了全国18个省、内蒙古7个盟市的煤炭保供。

  因煤而兴的另一面,是受煤所困。作为化石能源生产消费大市,煤炭占鄂尔多斯一次能源消费比重在87%左右,比全国高30个百分点。在“全国一盘棋”减碳降碳步调下,煤都的抉择格外棘手:高能耗、高碳排放产业的发展空间日益受限,亟需在支柱产业做减法的同时锁定新增长点。凭借呼啸的大风和充沛的光照资源,鄂尔多斯正在重塑形象及产业结构。

  荒漠之上建起的零碳产业园,是煤都绿色故事的新起点。

  昔日黄沙地上,“风光氢储车”产业集群初具规模

  澎湃新闻近日走访位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内的全球首个零碳产业园,由多个绿色产业构成的零碳工业体系已从“远景”变为“实景”。能够每年为产业园一期项目供应1亿度绿电的6台大兆瓦智能风机“风正劲”,配备光伏和储能的零碳能源岛是园内电力系统调节中心,换电站为每辆重卡换电池耗时不到4分钟。园区的主角是东西走向长达500多米、一期产能10.5GWh的远景动力鄂尔多斯零碳电池工厂,已于今年4月投产。与之相距不远处,是浙江华友控股集团在建的磷酸铁锂正极材料厂房。

  一年多之前,这里还只是一片荒凉的黄沙地。

煤都鄂尔多斯“变形记”:从煤海黑金到零碳工业

  零碳产业园全景图。2022年4月,在鄂尔多斯蒙苏经济开发区,远景鄂尔多斯零碳产业园一期项目建成投产。

  零碳产业园的整体规划和规模远不止于此。8月9日由鄂尔多斯市政府主办的“2022鄂尔多斯零碳产业峰会”上,该市市委书记李理介绍称,全市今年开工新能源项目1500万千瓦,是“十三五”时期的三倍多,到“十四五” 末,鄂尔多斯的新能源装机将达到5000万千瓦,占电力总装机比重超过50%。能源结构调整拉动了经济结构转型,“风光氢储车”五大产业头部企业布局落子,“鄂尔多斯将形成产业最聚集、产业链条最完整、产业集群规模最大的新能源产业基地。”

  这一图景在由鄂尔多斯市政府与远景科技集团共同规划的零碳产业园率先落地。

  澎湃新闻了解到,目前,园区已入驻9家新能源头部企业,初步形成以远景科技集团为龙头,华景、万锂泰、镕锂为配套的电池及储能产业链;以隆基为龙头的光伏产业链;以协鑫集团为龙头的氢燃料电池及绿氢设备制造产业链;以上汽红岩、捷氢科技为龙头的新能源汽车制造产业链。

  越来越多的“鄂尔多斯制造”零碳产品将由此走向全国和全球。相较于传统产业园,零碳产业园的核心并非多了风机和光伏板,也非产业本身的新能源属性,而是以产业园为载体,集成新型电力系统、基于国际标准的零碳数字操作系统和绿色新工业集群三大支柱。通过智能物联网源荷互动控制系统,和基于绿氢的零碳能源岛,产业园一期已经实现100%清洁能源。未来,整个园区80%的能源都将由本地的风电、光伏发电直供,另外20%与电网交易。

  远景科技集团CEO张雷在前述峰会上表示,绿色工业革命将成为第四次工业革命,与以往工业革命以效率为中心不同的是,绿色工业革命是生产效率和永续发展统一实现。可再生能源技术、数字智能、生物合成技术作为三大关键生产力,在相互融合中推动绿色工业革命。零碳产业园将成为绿色工业革命的摇篮、平台和基石。

  “碳壁垒”催生零碳电池

  与资源型城市转型之困同时发生的,是国内产业区域分布及国际贸易环境之变。没有先例可循的鄂尔多斯零碳产业园,在概念阶段已是机遇与挑战交织。

  在能耗与碳排放约束下,近年来部分高耗能产业布局向西部转移。西北地区是清洁能源富集区域,具备承接高耗能产业转移的新能源基础。随着风电和光伏发电实现平价上网,西北地区承接和吸纳产业转移的能源基础更加坚实。

  长期以来,我国能源生产中心和负荷中心沿着胡焕庸线形成空间错配,西北地区本地电力消纳能力有限,只能通过西电东送进行跨区域消纳。高耗能产业从东向西的转移,既能促进就地消纳,将西北地区的清洁能源优势转化为低碳发展竞争力,也有利于全国碳减排与产业空间的优化。

  动力电池产业链面临的形势则愈加复杂,来势汹汹的欧盟碳关税是更需要纳入长期考量的因素。与此同时,越来越多的车企也对供应链提出明确减碳要求。

  6月22日,欧洲议会通过了关于建立碳边境调节机制(CBAM,俗称“欧盟碳关税”)草案的修正方案。依照修正方案,2023-2026年是碳关税实施的过渡期。2027年起,欧盟将正式全面开征碳关税。作为一种绿色贸易壁垒,碳关税的本质在于全球产业竞争。《欧盟新电池法规》新规要求,从2024年7月开始,只有已建立碳足迹声明的电池才能投放欧盟市场。两者对中国动力电池产业链企业进军欧洲市场提出严峻挑战,也加速了动力电池制造环节的零碳化转型。

煤都鄂尔多斯“变形记”:从煤海黑金到零碳工业

  据相关测算,以一个100KWh的电池包为例,制造阶段的碳排放大概在5吨左右,按照100欧元/吨的碳交易价格估算,出口面临的潜在碳成本在500欧左右。动力电池碳排放主要集中在电池生产及组装和上游正负极等关键材料的生产两个环节。产业链要达成零碳目标,离不开上下游协同。从源头看,厂址选址变得无比重要。

  远景科技集团旗下动力电池公司远景动力的选择是带动上游一起落地鄂尔多斯。据悉,每一块在零碳产业园内生产的电池,都将获得全球贸易的“绿色护照”:由风机、光伏、储能与智能物联网协同形成的新型电力系统,为生产提供100%零碳能源供给;零碳数字认证体系赋予园区内产品可追踪溯源、符合各类国际标准、经过权威机构认证的“零碳绿码”。

  “园区部署了远景方舟能碳管理平台,也导入了电碳一张图技术。产品在园区生产过程中,能自动进行碳计量,整套流程和体系经过国际认证机构认可。碳认证不是地方政府认证,也不是远景认证,产品拿到的是国际知名认证机构的低碳甚至是零碳认证。”远景零碳业务产品总监顾理旻对澎湃新闻解释称。

  正加速扭转“一煤独大”局面、摆脱路径依赖的鄂尔多斯抓住了国内国际变局中的机遇。

  “我们把握第三次能源革命浪潮中,新能源产业向新能源富集地区有序转移的机遇,聚焦发达地区现代装备制造业对绿电的迫切需求,以零碳产业园为载体,引进培育‘风光氢储车’产业集群,打造零碳数字认证体系,为开展碳税条件下的国际贸易打好坚实基础。”鄂尔多斯市委常委、伊金霍洛旗委书记华瑞锋说道。

  探路100%绿电的新型电力系统

  2007年成立的远景从风机制造起家,长期稳居中国最大风电整机商之一。在此基础上,远景将业务版图拓展至能源物联网操作系统、分布式光伏、动力电池、储能、碳资产管理等领域。张雷多年前曾在采访中提及,未来能源世界将是由数以亿计的发电设备、充电网络、用电终端、储能电池等组成的生态系统,就像是一个庞大的交响乐团,而远景将会是这个生态系统的组织者、交响乐团的指挥家。

  鄂尔多斯零碳产业园,是远景在一个融合、复杂的能源系统中扮演“指挥家”的初体验。

  今年3月发布的《内蒙古自治区“十四五”能源发展规划》提出,在全国率先建成以新能源为主体的能源供给体系、率先构建以新能源为主体的新型电力系统,到2025年新能源装机规模达到1.35亿千瓦以上,新能源装机占比超过50%。

  目标为100%绿电的鄂尔多斯零碳产业园,是上述目标的超前浓缩版和极致版。

  伊金霍洛旗副旗长杜彦斌对澎湃新闻表示,建设零碳产业园没有可供参考的样本,要“在未知领域中蹚出一条路”,当地政府在绿色低碳产业发展政策、金融支持、基础设施、绿电标准体系规范等环节都做出了全区领先、甚至在全国范围内先行的实质性突破及创新。

  园内的绿电配售已步入正轨。“绿电是最大的吸引力。储能和动力电池的上下游产业链,比如正极材料磷酸铁锂、特别是负极材料石墨,都是高耗能产业。企业为什么主动来这里?就是看好绿电。”杜彦斌称,绿电的优势在于价格低,且能为出口产品提供“零碳绿码”,这是零碳产业园吸引企业入驻的核心竞争力。

  “新型电力系统要解决三个核心问题的平衡,高比例的绿色能源、保持电网稳定、电价要有竞争优势,在零碳产业园,这三件事在不断平衡过程中。”远景科技集团战略高级总监张元说。

  作为园区级的智能微网项目,零碳产业园的电网构成要素和大电网存在很大差异。高比例风光绿电直供也使得园区的能源结构和大电网以火电为主的电源结构不一样,下游用电负荷数量更少、类型更单一。

  据张元介绍,在负荷平衡空间更有限的情况下,零碳产业园的能源岛强化基于风光功率预测的模拟和控制,同时探索电网友好型风机、升级新能源机组对电网实现主动支撑。同样关键的是集成多种储能方式。在当前技术和价格水平下,园区内采用的电化学储能只能做到4-6小时储能。园区在保留20%电量与电网交互的同时,正在探索集成更长时间的储能,例如液态空气的储能,可以实现天级、甚至周级的储能。

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