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078-085【能源地理】甘肃金昌:新丝路上流“金”溢彩

发布时间:2024-01-04 作者:

  文/本刊记者   张越月   特约记者   王震   杨吉英 

随着《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会(COP28)的举行,低碳技术再次成为业内热议的话题,其中,支撑新能源并网的储能技术最受关注。在我国,不少城市近年都引入储能产业,其中就包括甘肃省金昌市。此前不久,装机容量为18吉瓦时的磷酸铁锂储能电池项目厂房在金昌封顶,竣工投产后,这里将成为西北五省区范围内最大的储能电池生产基地。

位于河西走廊中段、祁连山北麓的金昌因本地富含有色金属,被很多人称为“因为一块孔雀石而挖出来的城市”。今年以来,新能源汽车制造、储能材料等项目陆续在金昌落地,成为推动本地经济快速发展的重要力量。据统计,前三季度,金昌全市规模以上工业增加值同比增长18.4%,已连续21个月领跑全省,工业对全市经济发展贡献率达到84%以上。

过去两年,在新型工业化任务的指引下,一条绿色产业链在金昌出现。在这条产业链上,新能源、储能材料等产业从无到有、渐趋壮大,呈现出集群式发展的态势。金昌对有色金属资源的高效循环利用逐步加快,将资源优势转化为经济发展动能的新解法也逐渐清晰。

 

       中国镍都 谋求转型

从兰州向西北方向行进,穿过乌鞘岭隧道,进入河西走廊,用不了多久,“资源型工业城市”金昌就出现在眼前。

新中国成立之时,百废待兴、百业待举,工业是促进国民经济恢复的关键产业。但由于缺乏有色金属,我国工业发展面临着不小的挑战。当时,为了获得1吨铂族金属,我国要用15吨上好的对虾或73吨优质小麦到国际市场交换。转机出现在1958年,地质人员在甘肃省永昌县龙首山上发现了一块小小的孔雀石样本,经过化验,样品铜含量为16.5%,镍含量为0.9%,铜和镍的品位均达到工业开采标准。

1959年开始,国家开始对金川铜镍矿进行大规模勘探,勘探人员惊喜地发现,这里的矿藏不仅储量巨大,而且伴生元素多,其中镍金属储量在世界同类矿床中列第三位。

在勘探推进的同时,对有色金属的冶炼工作也迅速启动。1964年,我国第一批电解镍在此出炉,1966年,万吨规模的冶炼一期工程竣工。此后十多年中,随着镍钴生产、工艺和装备的不断优化和完善,金川铜镍矿为国家经济建设和工业发展提供了丰富的有色金属,这些金属产品被用于大到飞机和雷达,小到彩色电视和通信器材的生产中。

1981年,经国务院批准,金昌正式设市,“中国镍都”逐渐广为人知。1983年和1985年,全市的镍产量连续突破1万吨和2万吨大关。在产量突破的同时,金昌也在加快技术创新。1993年5月,经过五年的建设,我国第一座、世界第五座、亚洲最大的镍闪速熔炼系统在此投运,这标志着我国的镍生产技术达到了国际先进水平。

与很多因矿而兴的城市一样,重污染和单一发展模式成为金昌实现新发展的两大桎梏——2003年,在全国113个重点城市环境综合整治定量考核中,金昌成为全国十大重污染城市之一。本地矿产资源日渐枯竭、产业结构单一等问题也影响了城市经济的发展。进入2011年,全球有色金属市场价格呈现下行态势,特别是在2012~2016年间,由于国际有色金属价格走低,金昌本地的经济发展一度处于下降趋势。

金昌将发展循环经济作为突破口,通过科技与化工手段将工业烟气回收转化,提高工业用水重复率,并通过循环利用资源促进产业多元发展。

 

       矿区逐绿  产业向阳

今年夏天,因为网络直播平台的大力推荐,很多游客把金川国家矿山公园列入“打卡清单”。这个位于龙首山脉北坡的公园,曾是镍都创业者淘“第一桶金”的露天矿老坑。1990年前后,露天矿闭坑,金昌的矿业开采转入地下。

今天,“绿色”已经成为金昌采矿区建设的关键标准。矿山生态修复、矿石浸出等技术的应用不仅有效提高了资源利用率,还减少了对矿区环境的破坏。不仅如此,矿区、尾矿库等地面空间被覆盖了光伏板,使矿区不仅产出有色金属,还能输出绿色电力。

金昌的荒漠面积较大,且风能、太阳能资源丰富,新能源开发条件十分优越。据统计,这里年平均日照2955小时,风电规划区域70米高的实测年平均风速为5.8米/秒以上,可开发风光电规模约1500万千瓦。从2012年开始,三峡新能源、中国风电、浙江正泰、中广核、华能新能源等20多家大型企业陆续入驻,推动金昌的新能源发电产业快速发展,甘肃省首个百万千瓦级光伏发电基地也在此建成。

2021年11月30日,随着金昌帷盛二期25兆瓦光伏发电项目涉网设备并网,金昌的新能源发电装机容量达到256.5万千瓦,占金昌电网发电总装机容量的57.72%,成为全市第一大电源。为了提高新能源本地消纳能力,金昌积极发展先进高载能产业、现代装备制造业等,培育新增优质用电负荷。同时,国网金昌供电公司对接新能源并网用户,全程跟踪新能源项目进度,开辟“绿色通道”,助力新能源有序接入;持续优化并网验收管理等工作流程,严控设备接入及启动过程中的各种风险,全力保障新能源项目安全并网发电。多方的共同推动,让金昌在2014年成为国家首批创建新能源示范城市。

随着新能源快速发展,光伏发电和风电的波动性给电网电力电量平衡和安全稳定运行带来不小的压力,为消除新能源电力的不连续性,储能是最优的选择。国网金昌供电公司大力推动新能源场站配建电化学储能电站、电网侧独立电化学储能电站以及抽水蓄能电站建设,充分发挥储能调节能力,全面保障金昌市工商业及民生清洁用电,实现新能源电力全天候供应。

 

       助力消纳  布局未来

2021年6月,甘肃省发布《关于培育壮大新能源产业链的意见》,明确了“重点发展电池级硫酸镍、三元前驱体等关键新材料产业”的方向。

“资源和市场都在眼前”是金昌发展储能材料产业的优势,一方面,生产储能电池的原料在金昌及周边几乎都能获得,据一家今年4月初步投产的电池企业负责人介绍,目前项目50%~60%的原材料来自本地;另一方面,本地不断增加的新能源发电装机也让储能大有用武之地,截至今年11月,金昌电网新能源发电装机容量达到460.47万千瓦,占全市发电装机总容量的71.96%。

近年来,金昌根据发展新型工业化“强龙头、补链条、聚集群”的要求,培育有色金属新材料、新能源和新能源电池两个千亿产业集群,储能资源的开发和利用水平也进一步提升。在金昌经济技术开发区内,总投资323.16亿元的30个新能源电池及电池材料项目正如火如荼地建设。项目建成后,新能源电池所需的35种原、辅材料本地供给率可达80%以上。

2022年6月,华能双湾第三光伏电站、华能金昌光伏电站的“光伏+储能”设备完成并网,这是金昌电网“光伏+储能”电站的首次亮相。储能设备采用户外集装箱一体化设计,将储能变流器、变压器、开关柜等设备安装在集装箱内,集装箱系统拥有独立的自供电系统、火灾报警探测器、照明系统、安全逃生系统、应急系统等自动控制和安全保障系统。两座电站的储能设备功率共20兆瓦,在充电情况下,2小时可充满40兆瓦时,相当于提供了2万千瓦时的电量,可以有效支撑晚高峰。目前,金昌地区光伏电站配建电化学储能电站已超过12家,电化学储能装机容量已达31万千瓦/62万千瓦时。

金昌的储能设备不仅可以起到新能源发电“调节器”的作用,其绿色属性还将在不久后大有可为。

11月22日,国家发展改革委等多部门联合印发的《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》明确,到2025年,国家层面出台50个左右重点产品碳足迹核算规则和标准,一批重点行业碳足迹背景数据库初步建成,国家产品碳标识认证制度基本建立。

借助碳足迹,监管部门可以通过分析各环节碳排放的数据,清楚地掌握产品对环境产生的影响,进而找到制约企业及其产品减碳的关键痛点。作为支撑新能源的关键产品,动力电池生产需要耗费大量电力。联合国全球契约组织(UNGC)发布的《动力电池碳足迹及低碳循环发展白皮书》显示,动力电池整个生命周期主要的能源消耗来自电力,使用绿电能够显著降低电池碳足迹。由于绿电完全由可再生能源生产,其排放因子几乎为0,如果采用100%绿电进行组装,电池的碳排放量可以降低30%以上;若正极和负极的生产过程完全采用100%的绿电,电池的碳排放量可以降低超过50%。

用绿色电力生产电池,再与绿色电力形成有效配合,为企业生产提供绿色能源,这将有效助力企业在用能方面减少碳足迹。工信部赛迪研究院产业政策研究所所长王昊在2023绿色转型与高质量发展国际研讨会上说:“当前,锂电产业纷纷在西部布局,是为了整体产业链绿色化提前布局。”对此,金昌已经先行一步。