在雙碳目標提出之后,國家電力投資集團公司(以下簡稱為“國家電投”)成為第一個提出在2023年就能實現碳達峰的能源央企。
在綠電交通領域上,自2017年開始系列探索,取得了相當不錯的成果,今天就一起來看一看吧~
那么為什么要進軍綠電交通領域呢?別以為碳排放只源于濃煙滾滾的工廠,有統計數據顯示,交通領域能耗約占全球總能耗的29%左右,碳排放占全國終端碳排放的15%。過去9年,交通領域的碳排放年均增速在5%以上。
因此,實現交通領域用能方式的改變,將極大地促進全社會能源結構調整,對實現“雙碳”整體目標也至關重要。
同時,可再生能源制氫被公認是未來遠期氫源的最佳選擇,國家電投同時具備可再生能源電解水制氫、核電制氫等條件,可因地制宜提供大規模或分布式制氫、供氫方案,具備為終端應用提供充足氫能源的資源優勢。
為此,國家電投一方面加快氫能替代布局,研發氫燃料電池及系統,另一方面發力電能替代,特別是換電重卡。
1.氫能大巴
大巴搭載國家電投自主研發的“氫騰”燃料電池系統,車長11米,可載客45人,一次加氫僅需20分鐘,標準工況續航可達650公里,每行駛100公里可減少70公斤二氧化碳排放,相當于14棵普通樹木一天的吸收量、一個成年人約50天的呼出量,真正實現零排放,零污染。
2.氫能火車
氫燃料電池除了在公共交通、貨運物流和住家出行方面取得技術突破之外,在鐵路運輸應用領域也掀開了新篇章。這不,氫能“火車”也來了。2021年5月11日,全國首臺氫能機車試運行項目在京啟動,標志著全國首臺氫能機車實現了由研發到應用的重大跨越。據測算,鐵路運輸分公司627公里錦白鐵路全部投入使用氫能機車后每年可減少碳排放量約9.6萬噸,相當于種植600多萬棵樹。
3. 氫動力無人飛機
國家電投氫能公司聯合中國商飛北研中心完成了多種型號氫動力無人機開發(氫動力無人飛機使用國家電投自主燃料電池電堆及系統)。翼展六米的“靈雀-H”驗證機于2019年試飛成功,最大起重約40公斤、續航時長約10小時。專用載重無人機ET120和ET480已于2020年完成開發,其中ET120最大起重達160公斤、最大續航約100公里,續航時長為1小時。
4.氫能重卡
重卡這個鮮少被關注的“大塊頭”實際上使用強度高,耗能大,對能源的需求也極大。截至目前,國家電投已在國內鋪設了超過100座電動重卡換電站,聯合主機廠推廣了超過10000臺換電重卡。
國家電投目前已與中國超過40家以上的重型車廠有合作,在已經發布的新能源重卡中有200個以上的電動重卡公告里面采用了國家電投技術標準的重卡,市場上超過80%的車型都用到了國家電投標準的換電結構方案,換言之,國內主要的重卡制造企業在生產和銷售上,基本上都在采用國家電投的換電標準。
換電重卡就是由過去給電池充電干脆變成更換電池。換電重卡作為一個拉貨工具,高頻運行,多拉快跑是重卡司機的生存法則。司機把車開進站點,可實現電池3至5分鐘快速更換,全程自動化操控,司機只需要將重卡駛入換電站指定位置即可,換電效率和服務體驗優于傳統加油,有力解決里程焦慮,保障重卡高頻運營;電池容量可根據運輸場景和需要靈活配置,規避電量冗余。
有數據顯示:1輛傳統燃油重型卡車的尾氣排放相當于300輛小客車的排放量。如果換電重卡替代燃油重卡,經測算:單臺換電重卡在標載平均工況下,年均耗電量約為14.4萬千瓦時,服務于短倒運輸場景的300萬輛重卡全部實現電動化,每年可增加電力銷售4320億千瓦時,每年可減少柴油消耗1296億升,減少3.41億噸二氧化碳,同時每年減少一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物排放分別為94.41萬噸、19.78萬噸、112.01萬噸、12.26萬噸。
在標載的情況下,換電重卡和燃油重卡運載能力相同,但燃油重卡油耗卻占運營總成本的30%,而換電重卡采用的電力能源可大幅降低運營成本。如果考慮維修保養,換電重卡的成本更低。
以國家電投換電重卡公鐵綠鏈車隊為例,僅2020年便為北京威克礦山省下運輸費用省下854.6萬元!
而國家排放標準不斷升級,燃油車還需面臨淘汰置換的問題,換電重卡卻完全沒有這方面的壓力。且換電重卡單次換電僅需3分鐘,全自動無人操作高效更省心。
除了換電重卡,還有換電礦卡——
長期來看,交通的新能源化一定是大勢所趨。
重型商用車的電動化滲透率去年只有大概1%,才剛剛起步。根據國家電投預測,到2030年,行業滲透率能夠達到20%,甚至30%,因此它需要大量的基礎設施完善和布局。從這點來看,“電代油”確實會有非常快速的發展。