Em 16 de abril, no Fórum de Alumina e Matérias-Primas de Alumínio da Conferência da Indústria de Alumínio e Exposição da Indústria de Alumínio AICE 2025 SMM (20ª), organizado pela SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), SMM Metal Trading Center e Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., e co-organizado pela Zhongyifeng Jinyi (Suzhou) Technology Co., Ltd. e pela Lezhi County Qianrun Investment Promotion Service Co., Ltd., Yi Kang, Diretor de Soluções de Armazenamento de Energia Industrial e Comercial da Unidade de Negócios de Energia Integrada da CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute Co., Ltd., detalhou como as empresas de energia renovável podem promover a transição de baixo carbono da energia verde.
Contexto e Significância
► Contexto de Desenvolvimento
Na 75ª sessão da Assembleia Geral das Nações Unidas, o Secretário-Geral Xi Jinping declarou: "A China atingirá o pico das emissões de carbono antes de 2030 e alcançará a neutralidade de carbono até 2060."
O "Plano de Ação 2024-2025 para Economia de Energia e Redução de Carbono" do Conselho de Estado define uma meta de cerca de 20% de consumo de energia não fóssil até 2025, juntamente com 27 tarefas-chave em 10 grandes iniciativas, incluindo economia de energia e redução de carbono em setores como siderurgia, petroquímica e química.
As "Metas de Carbono Duplo 30/60" e "Economia de Energia e Redução de Carbono" da China
Em 11 de março de 2025, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação e outros dez departamentos emitiram o "Plano de Implementação para o Desenvolvimento de Alta Qualidade da Indústria de Alumínio (2025-2027)".
Até 2027, a proporção da capacidade de produção acima do nível de referência de eficiência energética na indústria de alumínio aumentará para mais de 30%, e a proporção do uso de energia limpa excederá 30%.
Acelerar a construção de parques industriais de carbono zero se tornará um foco chave para implementar reduções precisas de emissões e alcançar as metas de pico de carbono e neutralidade de carbono.
Impulsionados tanto por políticas quanto pela demanda, acelerar a construção de parques industriais de carbono zero.
As políticas nacionais e locais enfatizam a construção de parques industriais de carbono zero, com 2025 designado como o "primeiro ano de construção de parques industriais de carbono zero".
► Contexto de Aplicação
Pontos Problemáticos na Indústria de Produção de Alumínio
A indústria de produção de alumínio é caracterizada por alto consumo de energia, altas emissões de carbono e baixa eficiência de utilização de energia.
É imperativo aproveitar os sistemas de energia integrada para criar parques industriais de alumínio de carbono zero.
► Sistemas de Energia Integrada para Parques Industriais de Carbono Zero
Parques industriais de carbono zero: Esses parques visam alcançar "zero emissões de carbono" compensando todas as emissões de carbono através de esforços colaborativos entre várias partes interessadas em toda a cadeia do ecossistema industrial, apoiados por tecnologias de energia limpa, reciclagem de carbono e armazenamento e troca de energia durante todo o ciclo de vida do planejamento, construção e operação do parque.
O núcleo dos parques industriais de carbono zero é construir sistemas de energia integrada principalmente baseados em energia renovável.
Sistemas de energia integrada para parques industriais de carbono zero: As características incluem a integração de tecnologias como geração de energia renovável, armazenamento de energia diversificado e reciclagem de carbono dentro do sistema com base em uma abordagem complementar de múltiplas fontes de energia, enquanto consideram vários modelos de carbono zero, como neutralidade de carbono e reciclagem de carbono externamente. Isso permite planejamento e coordenação integrados da demanda e oferta de energia dentro do parque.
Os sistemas de energia integrada fornecem forte apoio à construção de parques industriais de baixo carbono.
Construir sistemas de energia integrada liderados por energia renovável e complementares de múltiplas fontes de energia para criar parques industriais de carbono zero.
► Significância dos Parques Industriais de Carbono Zero
Economia de Energia e Redução de Consumo: As empresas podem reduzir custos de energia, melhorar a eficiência e aumentar a competitividade através do gerenciamento e otimização do uso de energia e construção de sistemas de energia distribuída.
Redução de Emissões de Carbono: As empresas podem reduzir as emissões de carbono, melhorar o desempenho ambiental e lidar com questões de "tarifa de carbono" aumentando o uso de energia verde e fornecimento direto de energia verde.
Fornecimento Estável de Energia: As empresas podem melhorar a confiabilidade e a resiliência a desastres de seu fornecimento de energia, bem como a eficiência de fabricação, diversificando o fornecimento de energia e implantando armazenamento de energia.
Os parques industriais de carbono zero remodelam a competitividade da indústria de alumínio durante todo o seu ciclo de vida.
Soluções de Sistema
Soluções de Energia Integrada - Arquitetura Geral para Soluções de Ciclo de Vida Completo de Parques Industriais de Carbono Zero
Concluir a construção de parques industriais de carbono zero durante todo o seu ciclo de vida através de inventário e planejamento preliminares, implementação de médio prazo e certificação pós-implementação.
Soluções de Energia Integrada - Inventário de Carbono e Planejamento de Neutralidade de Carbono
Realizar inventários de carbono para parques industriais existentes ou estimar as emissões de carbono para parques propostos, e planejar e implementar caminhos de redução de carbono com base nos resultados do inventário.
Soluções de Energia Integrada - Soluções de Energia Integrada
Sistemas de Energia Integrada
► Criar um sistema de energia integrada para "geração, rede, carga, armazenamento e controle" dentro do parque.
► Otimizar o despacho, gerenciamento de demanda e controle coordenado de "geração, rede, carga e armazenamento" dentro do parque usando uma plataforma como elo central; usar a plataforma como uma janela para negociação de energia e carbono externamente e para aceitar fornecimento direto de energia verde.
Construir um sistema de energia integrada para planejar, construir e operar uniformemente as instalações de energia do parque, reduzindo o investimento em energia, diminuindo os custos de energia e diminuindo as emissões de carbono regionais.
Soluções de Energia Integrada - Vantagens do Sistema
Sistemas Mais Seguros: Tecnologia de detecção de arco DC inteligente, proteção ativa contra arco e corte de energia em nível de milissegundo; vários projetos de segurança ativa + sistema de proteção contra incêndio em estilo pirâmide para reforçar a segurança do armazenamento de energia; consciência de situação abrangente em 3D para alerta precoce inteligente de equipamentos centrais.
Fornecimento de Energia Mais Confiável: Capacidade de resistência a quedas de tensão alta/baixa com suporte de potência reativa de 30ms e resposta de 1s para despacho AGC/AVC; capacidade de partida em negro em nível de minutos e comutação perfeita entre modos de rede conectada e ilha; aplicação de métodos de controle, como inércia virtual e controle preditivo de modelo, para alcançar a estabilidade do sistema de micro rede.
Custo Nívelado de Energia Mais Baixo: Um modelo de otimização de duas camadas alcança a configuração ideal e o despacho otimizado da capacidade do sistema de micro rede; volume de carregamento/descarregamento aumentado em ≥8%; rastreamento M♦♦T alcança 99,9% de eficiência do sistema; controle de demanda dinâmico + tecnologias de controle coordenado diversificadas aumentam a receita da micro rede.
Operação e Manutenção Mais Inteligentes: Classificação rigorosa de tipos de falhas, alarmes de falhas inteligentes e gerenciamento geral de falhas; criação antecipada e associação automática de ordens de trabalho de operação e manutenção com vários modos de notificação; armazenamento permanente de informações de alarme para armazenamento de big data e localização rápida de dados.
Fornecer produtos e tecnologias de alta segurança, alta confiabilidade, alta receita e mais inteligentes.
Soluções de Energia Integrada - Geração: Fontes de Energia Distribuídas + Fornecimento Direto de Energia Verde
Sistema de Fornecimento de Nova Energia: Aproveitar as soluções de energia solar fotovoltaica distribuída e soluções de energia eólica descentralizada do CRRC Zhuzhou Institute para criar um sistema de fornecimento de nova energia distribuída dentro do parque; aproveitar as soluções de energia solar fotovoltaica centralizada e soluções de energia eólica centralizada do CRRC Zhuzhou Institute para criar bases centralizadas de energia eólica e solar fora do parque para fornecimento direto de energia verde. O sistema de fornecimento de nova energia reduz os custos de energia e as emissões de carbono dentro do parque, lançando bases sólidas para a criação de um parque industrial de carbono zero.
Fontes de energia distribuídas dentro do parque e fornecimento direto de energia verde fora do parque reduzem as compras de energia da rede e criam um parque industrial de carbono zero.
Soluções de Energia Integrada - Rede: Micro Rede CA
Uma solução de rede em CA que altamente integra o sistema de geração-rede-carga-armazenamento, garantindo fornecimento de energia estável e eficiência de custos através de modos de comutação diurna/noturna.
Soluções de Energia Integrada - Rede: Micro Rede CC
O roteador de energia suporta acesso CA/CC, multiporta e multitensão, servindo como equipamento central para a construção de micro redes híbridas CA/CC. Ele permite funções-chave, como coleta, transmissão, armazenamento e distribuição de energia dentro do sistema, melhorando significativamente a eficiência operacional.
♦ Acesso Simplificado para Geração, Carga e Armazenamento: Fornece soluções de rede simplificadas para vários tipos de energia (eólica, fotovoltaica, cogeração de células a combustível), diversas formas de armazenamento de energia e diferentes cargas, reduzindo perdas de conversão e melhorando a eficiência em mais de 2 pontos percentuais.
♦ Implantação Elástica Pré-fabricada: Adota um esquema de isolamento de alta frequência para alcançar "silício substituindo cobre", reduzindo significativamente o volume e peso do transformador, diminuindo o espaço ocupado em mais de 40% em comparação com soluções tradicionais e reduzindo os custos de construção.
♦ Gerenciamento Inteligente de Energia: Controle total do fluxo de energia em cada porta, isolamento e proteção rápida de falhas convenientes e seguras; serviços de valor agregado baseados em sistemas de gerenciamento de energia para diversificar as fontes de receita.
A solução de micro rede em rede em CC melhora a eficiência em mais de 2%, reduz o espaço ocupado em 40% e economiza 30% nos custos de cabo.
Soluções de Energia Integrada - Carga: Características de Consumo de Energia Industrial
Características de Consumo de Energia do Parque:
Os principais processos de consumo de energia, como cubilos eletrolíticos e fornos de torrefação, são predominantemente cargas CC, com alta proporção de consumo de energia CC em todo o processo de produção de alumínio. Os sistemas de fornecimento de energia CA exigem retificação.
A logística e o transporte apresentam uma tendência de eletrificação, com o consumo futuro de energia de transporte dependendo principalmente de eletricidade, e os postos de carregamento de alta potência usando principalmente CC.
A energia elétrica gerada pelos sistemas de geração de energia renovável é CC, que normalmente precisa ser convertida em CA para fornecimento de energia.
Em resposta às características de carga do parque, adote a rede AC/DC, combinada com a geração de energia CC de fontes renováveis, para fornecer energia CC ao parque, reduzindo as perdas de inversão e retificação e melhorando a eficiência de utilização da energia.
Construir um sistema de micro rede de fornecimento de energia renovável adaptado às características de consumo de energia da indústria de produção de alumínio para reduzir as perdas de conversão de energia.
Soluções de Energia Integrada - Armazenamento: Sistemas de Armazenamento de Energia Eletroquímica
Sistemas de Armazenamento de Energia do Parque: Uma gama completa de produtos do lado do usuário, incluindo armários de armazenamento de energia distribuídos, contêineres de armazenamento de energia de grandes strings e sistemas cascateados de alta tensão, cobrindo uma ampla faixa de tensão de 400V a 35kV. Esses sistemas reduzem os custos de energia no parque através de arbitragem de pico-vale, gerenciamento de demanda, resposta à demanda e expansão dinâmica de capacidade, com planos de aumentar a receita de usinas virtuais no futuro. Eles também podem servir como fontes de energia de emergência quando necessário, melhorando a segurança do fornecimento de energia.
Construir armazenamento de energia do lado do usuário para reduzir os custos de energia e melhorar a segurança do fornecimento de energia.
Soluções de Energia Integrada - Plataforma de Gerenciamento de Energia
Alcançar o despacho otimizado de energia integrada e operação econômica de baixo carbono através de tecnologias de apoio, como "computação em nuvem, big data, IoT, internet móvel, IA e blockchain", reduzindo o consumo total de energia no sistema do parque em 5%.
Soluções de Energia Integrada - Usinas Virtuais/Comércio de Energia Verde/Comércio de Carbono
Usinas Virtuais: A plataforma divide os cenários de gerenciamento de usinas virtuais e as funções de negociação multiprovincial em microsserviços, adaptando-se a vários tipos de equipamentos e cenários de negócios e expandindo flexivelmente o uso de negócios multiprovinciais.
Comércio de Energia Verde: A energia renovável distribuída pode ser agregada através de usinas virtuais para participar do comércio de energia verde.
Comércio de Carbono: Ativos de carbono, como licenças de emissão de carbono e CCERs, terão valor de mercadoria e poderão ser negociados no mercado de carbono para gerar lucros.
Através da construção de uma plataforma de energia integrada e da realização de negócios como agregação de carga e usinas virtuais, melhorar a eficiência geral de utilização da energia e expandir as fontes de receita.
Soluções de Energia Integrada - Certificação de Neutralidade de Carbono
Explicou o primeiro tipo: declaração de compromisso de neutralidade de carbono e o segundo tipo: declaração de realização de neutralidade de carbono.
As emissões de carbono restantes são compensadas através de licenças de emissão de carbono e outros meios para alcançar um parque industrial totalmente de baixo carbono/zero carbono.
Casos de Aplicação
Apresentou o status da indústria, um sistema de micro rede híbrido AC/DC de quatro linhas para semicondutores, o sistema de micro rede integrado PV-ESS Kunshan Kesen e o sistema de micro rede off-grid do local de construção zero carbono da Huadian, entre outros.
Finalmente, apresentou uma visão geral da CRRC Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute Co., Ltd., incluindo sua inovação tecnológica e visão geral industrial.
