El 16 de abril, en el Foro de Alúmina y Materias Primas de Aluminio de la Conferencia de la Industria del Aluminio y la Exposición de la Industria del Aluminio AICE 2025 SMM (20.ª), organizado por SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), SMM Metal Trading Center y Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., y copatrocinado por Zhongyifeng Jinyi (Suzhou) Technology Co., Ltd. y Lezhi County Qianrun Investment Promotion Service Co., Ltd., Yi Kang, director de Soluciones de Almacenamiento de Energía Industrial y Comercial de la Unidad de Negocios de Energía Integrada de CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute Co., Ltd., explicó cómo las empresas de energías renovables pueden promover la transformación baja en carbono de la electricidad verde.
Antecedentes e Importancia
► Antecedentes del Desarrollo
En el 75.º período de sesiones de la Asamblea General de las Naciones Unidas, el secretario general Xi Jinping declaró: "China alcanzará el pico de emisiones de carbono antes de 2030 y logrará la neutralidad en carbono para 2060".
El "Plan de Acción 2024-2025 para el Ahorro de Energía y la Reducción de Carbono" del Consejo de Estado establece un objetivo de aproximadamente un 20 % de consumo de energía no fósil para 2025, junto con 27 tareas clave en 10 iniciativas principales, que incluyen el ahorro de energía y la reducción de carbono en industrias como la siderúrgica, la petroquímica y la química.
Los "Objetivos Duales de Carbono 30/60" y el "Ahorro de Energía y la Reducción de Carbono" de China
El 11 de marzo de 2025, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y otros diez departamentos emitieron el "Plan de Implementación para el Desarrollo de Alta Calidad de la Industria del Aluminio (2025-2027)".
Para 2027, la proporción de capacidad de producción por encima del nivel de referencia de eficiencia energética en la industria del aluminio aumentará a más del 30 %, y la proporción de uso de energía limpia superará el 30 %.
Acelerar la construcción de parques industriales cero carbono se convertirá en un foco clave para implementar reducciones de emisiones precisas y alcanzar los objetivos de pico de carbono y neutralidad en carbono.
Impulsados por las políticas y la demanda, acelerar la construcción de parques industriales cero carbono.
Las políticas nacionales y locales enfatizan la construcción de parques industriales cero carbono, y 2025 se ha designado como el "primer año de construcción de parques industriales cero carbono".
► Antecedentes de la Aplicación
Puntos débiles en la industria de la producción de aluminio
La industria de la producción de aluminio se caracteriza por un alto consumo de energía, altas emisiones de carbono y una baja eficiencia en el uso de la energía.
Es imperativo aprovechar los sistemas de energía integrada para crear parques industriales de aluminio cero carbono.
► Sistemas de Energía Integrada para Parques Industriales Cero Carbono
Parques industriales cero carbono: Estos parques tienen como objetivo lograr "cero emisiones de carbono" compensando todas las emisiones de carbono mediante esfuerzos colaborativos entre múltiples partes interesadas a lo largo de la cadena del ecosistema industrial, respaldados por tecnologías de energía limpia, reciclaje de carbono y almacenamiento e intercambio de energía durante todo el ciclo de vida de la planificación, construcción y operación del parque.
El núcleo de los parques industriales cero carbono es construir sistemas de energía integrada basados principalmente en energías renovables.
Sistemas de energía integrada para parques industriales cero carbono: Las características incluyen la integración de tecnologías como la generación de energía renovable, el almacenamiento de energía diversificado y el reciclaje de carbono dentro del sistema basado en un enfoque de complementariedad multienergética, al tiempo que se consideran externamente varios modelos cero carbono como la neutralidad en carbono y el reciclaje de carbono. Esto permite una planificación y coordinación integrales de la demanda y el suministro de energía dentro del parque.
Los sistemas de energía integrada proporcionan un fuerte apoyo para la construcción de parques industriales bajos en carbono.
Construir sistemas de energía integrada liderados por energías renovables y complementarios multienergéticos para crear parques industriales cero carbono.
► Importancia de los Parques Industriales Cero Carbono
Ahorro de Energía y Reducción del Consumo: Las empresas pueden reducir los costos de energía, mejorar la eficiencia y aumentar la competitividad mediante la gestión y optimización del uso de la energía y la construcción de sistemas de energía distribuida.
Reducción de Emisiones de Carbono: Las empresas pueden reducir las emisiones de carbono, mejorar el desempeño ambiental y abordar los problemas de las "tarifas de carbono" aumentando el uso de electricidad verde y el suministro directo de electricidad verde.
Suministro de Energía Estable: Las empresas pueden mejorar la confiabilidad y la resistencia a los desastres de su suministro de energía, así como la eficiencia de fabricación, mediante la diversificación del suministro de energía y el despliegue de almacenamiento de energía.
Los parques industriales cero carbono redefinen la competitividad de la industria del aluminio durante todo su ciclo de vida.
Soluciones de Sistema
Soluciones de Energía Integrada - Arquitectura General para Soluciones de Ciclo de Vida Completo de Parques Industriales Cero Carbono
Completar la construcción de parques industriales cero carbono durante todo su ciclo de vida mediante inventarios y planificación preliminares, implementación a medio plazo y certificación posterior a la implementación.
Soluciones de Energía Integrada - Inventario de Carbono y Planificación de Neutralidad en Carbono
Realizar inventarios de carbono para parques industriales existentes o estimar las emisiones de carbono para parques propuestos, y planificar e implementar vías de reducción de carbono basadas en los resultados del inventario.
Soluciones de Energía Integrada - Soluciones de Energía Integrada
Sistemas de Energía Integrada
► Crear un sistema de energía integrada para la "generación, red, carga, almacenamiento y control" dentro del parque.
► Optimizar la despachabilidad, la gestión de la demanda y el control coordinado de la "generación, red, carga y almacenamiento" dentro del parque utilizando una plataforma como el enlace central; utilizar la plataforma como una ventana para el comercio de energía y carbono externamente y para aceptar el suministro directo de electricidad verde.
Construir un sistema de energía integrada para planificar, construir y operar de manera uniforme las instalaciones de energía del parque, reduciendo la inversión en energía, disminuyendo los costos de energía y disminuyendo las emisiones de carbono regionales.
Soluciones de Energía Integrada - Ventajas del Sistema
Sistemas Más Seguros: Tecnología de detección de arco de CC inteligente, protección activa contra arcos y corte de energía a nivel de milisegundos; múltiples diseños de seguridad activa + un sistema de protección contra incendios en forma de pirámide para reforzar la seguridad del almacenamiento de energía; conciencia de situación integral en 3D para la alerta temprana inteligente de equipos centrales.
Suministro de Energía Más Confiable: Capacidad de resistencia a las caídas de tensión alta/baja con soporte de potencia reactiva de 30 ms y respuesta de 1 s para la despachabilidad AGC/AVC; capacidad de arranque en negro a nivel de minutos y conmutación sin interrupciones entre los modos de conexión a la red y aislamiento; aplicación de métodos de control como la inercia virtual y el control predictivo de modelos para lograr la estabilidad del sistema de microrred.
Menor Costo Nivelado de la Electricidad: Un modelo de optimización de dos capas logra la configuración óptima y la despachabilidad optimizada de la capacidad del sistema de microrred; el volumen de carga/descarga aumenta en ≥8 %; el seguimiento M♦♦T logra una eficiencia del sistema del 99,9 %; el control dinámico de la demanda + tecnologías de control coordinado diversificado mejoran los ingresos de la microrred.
Operación y Mantenimiento Más Inteligentes: Clasificación estricta de tipos de fallas, alarmas de fallas inteligentes y gestión general de fallas; creación anticipada y asociación automática de órdenes de trabajo de operación y mantenimiento con múltiples modos de notificación; almacenamiento permanente de información de alarmas para el almacenamiento de big data y localización rápida de datos.
Proporcionar productos y tecnologías de alta seguridad, alta confiabilidad, altos ingresos y más inteligentes.
Soluciones de Energía Integrada - Generación: Fuentes de Energía Distribuidas + Suministro Directo de Electricidad Verde
Sistema de Suministro de Nueva Energía: Aprovechar las soluciones de energía fotovoltaica distribuida y las soluciones de energía eólica descentralizada del Instituto CRRC Zhuzhou para crear un sistema de suministro de nueva energía distribuida dentro del parque; aprovechar las soluciones de energía fotovoltaica centralizada y las soluciones de energía eólica centralizada del Instituto CRRC Zhuzhou para crear bases centralizadas de energía eólica y solar fuera del parque para el suministro directo de electricidad verde. El sistema de suministro de nueva energía reduce los costos de energía y las emisiones de carbono dentro del parque, sentando una base sólida para la creación de un parque industrial cero carbono.
Las fuentes de energía distribuidas dentro del parque y el suministro directo de electricidad verde fuera del parque reducen las compras de electricidad de la red y crean un parque industrial cero carbono.
Soluciones de Energía Integrada - Red: Microrred de CA
Una solución de conexión en red de CA que integra altamente el sistema de generación-red-carga-almacenamiento, garantizando un suministro de energía estable y rentable a través de modos de conmutación diurno/nocturno.
Soluciones de Energía Integrada - Red: Microrred de CC
El enrutador de energía admite el acceso de CA/CC, multipuerto y multivoltaje, y sirve como el equipo central para la construcción de microrredes híbridas de CA/CC. Permite funciones clave como la recolección, transmisión, almacenamiento y distribución de energía dentro del sistema, mejorando significativamente la eficiencia operativa.
♦ Acceso Simplificado para la Generación, Carga y Almacenamiento: Proporciona soluciones de conexión en red simplificadas para múltiples tipos de energía (eólica, fotovoltaica, cogeneración de células de combustible), diversas formas de almacenamiento de energía y diferentes cargas, reduciendo las pérdidas de conversión y mejorando la eficiencia en más de 2 puntos porcentuales.
♦ Despliegue Elástico Prefabricado: Adopta un esquema de aislamiento de alta frecuencia para lograr "el silicio reemplazando al cobre", reduciendo significativamente el volumen y el peso del transformador, disminuyendo el espacio de piso en más del 40 % en comparación con las soluciones tradicionales y reduciendo los costos de construcción.
♦ Gestión Inteligente de la Energía: Control total del flujo de energía en cada puerto, aislamiento y protección rápidos de fallas convenientes y seguros; servicios de valor agregado basados en sistemas de gestión de energía para diversificar las fuentes de ingresos.
La solución de microrred de conexión en red de CC mejora la eficiencia en más del 2 %, reduce el espacio de piso en un 40 % y ahorra un 30 % en los costos de cableado.
Soluciones de Energía Integrada - Carga: Características del Consumo de Energía Industrial
Características del Consumo de Energía del Parque:
Los principales procesos de alto consumo de energía, como las cubas electrolíticas y los hornos de tostación, son predominantemente cargas de CC, con una alta proporción de consumo de energía de CC en todo el proceso de producción de aluminio. Los sistemas de suministro de energía de CA requieren rectificación.
La logística y el transporte muestran una tendencia a la electrificación, y el consumo de energía del transporte futuro dependerá principalmente de la electricidad, y los pilares de carga de alta potencia utilizarán principalmente CC.
La electricidad generada por los sistemas de generación de energía renovable es de corriente continua (CC), que normalmente debe invertirse a corriente alterna (CA) para el suministro eléctrico.
En respuesta a las características de carga del parque, se adopta una red de CA/CC, combinada con la generación de energía de CC de fuentes renovables, para proporcionar suministro de energía de CC al parque, reduciendo las pérdidas de inversión y rectificación y mejorando la eficiencia de la utilización de la energía.
Construir un sistema de microred de suministro de energía renovable adaptado a las características de consumo de energía de la industria de la producción de aluminio para reducir las pérdidas de conversión de energía.
Soluciones Integrales de Energía - Almacenamiento: Sistemas Electroquímicos de Almacenamiento de Energía
Sistemas de Almacenamiento de Energía del Parque: Una gama completa de productos del lado del usuario, que incluyen gabinetes de almacenamiento de energía distribuidos, contenedores de almacenamiento de energía de grandes series y sistemas en cascada de alta tensión, que cubren un amplio rango de voltaje de 400 V a 35 kV. Estos sistemas reducen los costos de energía en el parque a través del arbitraje pico-valle, la gestión de la demanda, la respuesta a la demanda y la expansión dinámica de la capacidad, con planes para aumentar los ingresos de las centrales eléctricas virtuales en el futuro. También pueden servir como fuentes de energía de emergencia cuando sea necesario, mejorando la seguridad del suministro eléctrico.
Construir almacenamiento de energía del lado del usuario para reducir los costos de energía y mejorar la seguridad del suministro eléctrico.
Soluciones Integrales de Energía - Plataforma de Gestión de Energía
Lograr una distribución optimizada de la energía integral y una operación económica de bajo carbono a través de tecnologías de apoyo como "computación en la nube, big data, IoT, internet móvil, IA y blockchain", reduciendo el consumo total de energía en el sistema del parque en un 5%.
Soluciones Integrales de Energía - Centrales Eléctricas Virtuales/Comercio de Electricidad Verde/Comercio de Carbono
Centrales Eléctricas Virtuales: La plataforma divide los escenarios de gestión de centrales eléctricas virtuales y las funciones de comercio multiprovincial en microservicios, adaptándose a varios tipos de equipos y escenarios comerciales y expandiendo flexiblemente el uso comercial multiprovincial.
Comercio de Electricidad Verde: La energía renovable distribuida puede agregarse a través de centrales eléctricas virtuales para participar en el comercio de electricidad verde.
Comercio de Carbono: Los activos de carbono, como las asignaciones de carbono y los CCER, tendrán valor de mercancía y podrán comercializarse en el mercado de carbono para generar beneficios.
Mediante la construcción de una plataforma de energía integral y la realización de negocios como la agregación de cargas y las centrales eléctricas virtuales, mejorar la eficiencia general de la utilización de la energía y ampliar las fuentes de ingresos.
Soluciones Integrales de Energía - Certificación de Neutralidad de Carbono
Se detalló el primer tipo: declaración de compromiso de neutralidad de carbono y el segundo tipo: declaración de logro de neutralidad de carbono.
Las emisiones de carbono restantes se compensan a través de asignaciones de carbono y otros medios para lograr un parque industrial totalmente bajo en carbono/cero en carbono.
Casos de Aplicación
Se presentó el estado de la industria, un sistema de microred híbrido de CA/CC de cuatro líneas para semiconductores, el sistema de microred integrado de Kunshan Kesen PV-ESS y el sistema de microred fuera de red del sitio de construcción cero en carbono de Huadian, entre otros.
Finalmente, se presentó una visión general de CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute Co., Ltd., incluida su innovación tecnológica y visión general industrial.
