2026年1月19日,工信部等五部门联合印发了《关于开展零碳工厂建设工作的指导意见》,这一政策的出台为零碳工厂的建设注入了强大动力。政策鼓励有条件的工厂建设工业绿色微电网,一体化应用光伏、风电、余热回收以及新型储能、高效热泵等,实现多能高效互补利用。这意味着在保障能源电力安全供应的前提下,工厂可以因地制宜开发利用分布式光伏、分散式风电、生物质发电等,探索开展绿电直连,提高可再生能源使用比例。
政策还提出积极发展绿色氢氨醇等一体化项目,推进工业副产氢、可再生能源制氢等清洁低碳氢应用。推广电锅炉、电窑炉、电加热、超低排放生物质锅炉等技术和燃煤自备锅炉替代,加快推进内部作业车辆和机械新能源更新改造,提升电气化水平和可再生能源供热(制冷)比例。按照规划,2026年起遴选一批零碳工厂做好标杆引领;到2027年,在汽车、锂电池、光伏、电子电器、轻工、机械、算力设施等行业领域,培育建设一批零碳工厂,初步构建涵盖能源供应、技术研发、标准制定、金融支持等的零碳工厂建设产业生态;到2030年,将零碳工厂建设逐步拓展至钢铁、有色金属、石化化工、建材、纺织等行业领域,探索传统高载能产业脱碳新路径,推广零碳工厂设计、融资、改造、管理等综合服务模式和系统解决方案,大幅提升产品全生命周期和全产业链管理能力,实现工厂碳排放的稳步下降。
光伏和储能是零碳工厂建设中不可或缺的两大要素。以江西首座厂域级V2G光储充放检一体化示范站为例,整个厂区光伏总装机容量规划71兆瓦,目前已建成12兆瓦。这些光伏板铺在屋顶,自2021年至2025年,累计发电5711万度,减排二氧化碳3.26万吨,是南昌经开区最早的光伏项目。在这个示范站中,白天光伏发电优先满足生产和办公用电,余电上网;V2G储能系统则起到削峰填谷的作用,平滑电力波动。通过5G + 工业互联网平台,能够实时监控能耗,将绿电智能分配至高负荷工序,使得高负荷设备基本实现近零碳运行,几乎不依赖上游供电。
储能系统不仅可以解决光伏发电的间歇性问题,还能在电网峰谷电价不同的情况下,实现“谷充峰放”,为企业节省电费开支。比如该示范站的60台储能车一年能省出53万元电费。同时,光伏与储能的结合还能降低光伏弃光率,该示范站的光伏弃光率从15%降到6%以下。而且自动化调度减少了90%的人工操作,异常响应速度提升了80%,提高了能源管理的效率。
昌盛液冷一体机作为一种先进的储能设备,在零碳工厂的能源组合中具有独特的优势。它能够高效地存储和释放能量,与光伏系统紧密配合。液冷技术可以更好地控制储能设备的温度,提高设备的稳定性和使用寿命。相比传统的储能设备,昌盛液冷一体机具有更高的能量密度,能够在有限的空间内存储更多的能量。这对于工厂来说,可以节省空间成本,提高能源存储效率。
在实际应用中,昌盛液冷一体机还可以实现快速充放电,满足工厂在不同时间段的用电需求。它可以在光伏发电充足时快速储存多余的电能,在用电高峰时及时释放能量,保障工厂的稳定供电。而且,昌盛液冷一体机的智能化程度较高,能够与工厂的能源管理系统实现无缝对接,通过实时数据监测和分析,优化能源的分配和使用,进一步提高能源利用效率。
在零碳工厂的建设中,除了光伏和储能的结合,还可以探索更多的能源组合模式。例如,绿储科技的面向大容量储能的智能化高压无级调节熔盐电加热系统与超高温热泵系统的组合。超高温热泵系统面向零碳工业园区场景,采用空气作为热泵循环工质,电功率5.6MW,热功率8MW,储热时长1h 。该技术可使用光伏、风电等绿电制出400℃及以下“零碳蒸汽”,根据不同余热温度的COP达到1.3 - 2.0之间,配合熔盐储能技术储热时长可达6 - 14小时,为流程工业提供绿色、价格低廉、稳定的零碳工业蒸汽。
在以风光等波动性电源为主体的新型电力系统下,超高温热泵可匹配风光的出力特性做到频繁启停(≤15min)、快速变负荷(≥20Pe/min)、宽负荷高效运行(10% - 100%)、智能化安全运行。这种能源组合模式不仅可以提高能源的利用效率,还能减少对传统能源的依赖,降低碳排放。
尽管零碳工厂建设具有诸多优势,但也面临着一些挑战。首先,评价要求不统一是一个突出问题。不同地区、不同行业对于零碳工厂的评价标准存在差异,这给企业的建设和认证带来了困难。为了解决这个问题,需要加强标准的制定和统一,建立全国性的零碳工厂评价体系,明确评价指标和方法,为企业提供清晰的指导。
其次,关键技术有待验证。例如,一些新型储能技术和能源管理系统在实际应用中还存在可靠性和稳定性的问题。企业需要加大研发投入,与科研机构合作,共同攻克技术难题,提高技术的成熟度和可靠性。同时,政府也可以通过政策支持和资金扶持,鼓励企业进行技术创新。
另外,碳排放统计核算基础薄弱也是一个挑战。准确的碳排放统计核算是评估零碳工厂建设效果的关键。企业需要建立完善的碳排放监测体系,加强数据的收集和管理,确保碳排放数据的准确性和可靠性。政府可以出台相关政策,规范碳排放统计核算方法,加强对企业的监管。
随着政策的推动和技术的不断进步,零碳工厂建设的前景十分广阔。未来,零碳工厂将在更多的行业领域得到推广和应用。在汽车、锂电池、光伏、电子电器等行业,零碳工厂的建设将进一步提升产业的绿色竞争力,满足国际市场对环保产品的需求。例如,江铃集团新能源汽车公司通过建设零碳工厂,其工厂里的绿电成为了叩开海外市场的“敲门砖”,今年一季度,南美区域新能源汽车订单同比增长超过230%。
同时,零碳工厂的建设将带动相关产业的发展,形成一个涵盖能源供应、技术研发、标准制定、金融支持等的完整产业生态。金融机构将加大对零碳工厂建设的支持力度,为企业提供更多的资金保障。技术研发机构将不断创新,推出更加高效、环保的能源技术和设备。标准制定机构将完善零碳工厂的评价标准和规范,促进零碳工厂建设的规范化和标准化。
此外,零碳工厂的建设还将推动整个社会的绿色发展。通过减少碳排放,降低对环境的影响,为实现碳达峰碳中和目标做出贡献。企业在建设零碳工厂的过程中,也将培养员工的环保意识和创新能力,促进企业的可持续发展。