零碳的概念

“零碳”并不是不排放CO2，而是通过节能减排、建设新能源项目、植树造林等形式以抵消自身产生的CO2或其他温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对零排放。对于高能耗和高排放企业，显然通过这些措施完全不能实现，允许通过购买碳信用方式，在更大范围内实现零排放，也就是“碳中和”。

工业领域碳排放占我国碳排放比重大于70%，因此成为我国碳达峰行动的重点领域。推进工业领域“零碳”体系建设，主要包括开展“零碳”工厂、“零碳”产品、“零碳”供应链、“零碳”园区建设等。

“零碳”工厂：注重于企业生产过程中的碳排放，是园区碳排放的重要组成部分。

“零碳”产品：注重于产品的生产过程以及原材料的碳排放，是供应链碳排放的重要组成部分。

“零碳”园区：所属工厂（企业）及园区内公共设施、附属设施碳排放的集合。

“零碳”供应链：工厂所有产品碳排放的集合。

热源零碳化关注度明显低于电力零碳化

目前，我们国内也在不断涌现零碳工厂案例，但深究之下可以发现，有些项目存在碳排放核算误区——仅关注电力零碳化，而忽略了生产过程中热源的脱碳降碳。

热源，是指为工厂生产提供蒸汽、热风、导热油加热、热水等的热源设备，主要体现产品为锅炉和热泵。工业领域的热源能耗占比能达到整个工业能源消耗的40%-90%（网络数据），通过接入可再生能源实现热源电气化，绿电供热替代传统化石能源是实现热源降碳的关键，因此，不管是在中国还是在欧盟等海外国家，都明确提出了热源电气化改造。

中国在2022年推出的《工业领域碳达峰实施方案》明确指出：“推动工业用能电气化。综合考虑电力供需形势，拓宽电能替代领域，在铸造、玻璃、陶瓷等重点行业推广电锅炉、电窑炉、电加热等技术，开展高温热泵、大功率电热储能锅炉等电能替代，扩大电气化终端用能设备使用比例。重点对工业生产过程1000℃以下中低温热源进行电气化改造。加强电力需求侧管理，开展工业领域电力需求侧管理示范企业和园区创建，示范推广应用相关技术产品，提升消纳绿色电力比例，优化电力资源配置。”这一条甚至在“加快工业绿色微电网建设”“增强源网荷储协调互动”“加快新型储能规模化应用”之前，这也侧面体现了热源降碳在实现双碳目标中的重要性。但从目前发展来看，整个市场的关注点集中在风电、光电、源网荷储、储能等领域，热源零碳化、低碳化改造没有得到与之重要性相匹配的关注度。

热源零碳化的技术路径

根据网络数据，工业用热温度分布方面，高温用热（超过1100℃）占30%，中低温用热（150～300℃）占27%，低温用热（低于150℃）占26%。方案提出重点对工业生产过程1000℃以下中低温热源进行电气化改造，这就意味着对70%的工业用热需求进行电能替代。

方案里还明确提到高温热泵技术和大功率电热储能锅炉，这也给市场明确提供了热源零碳化的技术路径。这2大类产品都具有明显的节能、降本、降碳属性。从实际应用来看，目前，高温热泵在国内外都几乎只能用于低温热源改造，且140℃以上的供热技术成熟度仍待提高，实际性能也有待更大规模的市场验证。而大功率电热储能锅炉，不管是熔盐储能还是固体储能，低温供热技术普遍成熟，并且有望在150～300℃温度区间也争得一席之地。

金喆固体储能供热机组作为零碳工厂热源的可行性

我们山东金喆储能生产的固体储能供热机组，是采用固体介质储存热量的大功率电热储能锅炉。我们从2022年开始落地第一个工业储能供蒸汽项目，之后一直积极拓展工业热源低碳化改造市场，也在工程实践中不断完善产品，拓展产品的使用场景。目前，相较于其他零碳工业热源，我们拥有以下优势：

一是，一台设备同时满足储能和供热两种需求。

零碳工厂建设，几乎无法绕开光伏和风电，而间歇性能源的不稳定性与工业用热要求的连续性、稳定性之间有明显的冲突和矛盾。我们的固体储能供热机组，本身就自带绿电消纳属性，蓄热和放热2大模块分别对应储能和锅炉2种功能，可以将不稳定的绿电转化为稳定的热量输出。

二是，热输出形式更全面，热输出温度更高。

可用于输出≤2.5MPa蒸汽、≤300℃热风、≤250℃导热油加热、≤85℃热水，简单来说，就是可以覆盖250℃以下的用热场景。这就比单纯只能低温供热的热源设备和热输出形式比较单一的热源设备有了更大的市场空间、更丰富的应用场景。简单举例来说，很多工厂需要0.7MPa-1.0MPa饱和蒸汽，这时候的蒸汽温度约为165℃-184℃，这个温度区间超出了目前高温热泵技术的能力范畴，但却处于我们电热储能锅炉的适用区间。

三是，可以10kv、35kv高电压直接接入，相比只能380V电压供电的产品，配电成本更低。

为什么方案里提到的是“大功率电热储能锅炉”而不单纯是“电热储能锅炉”呢？电热储能锅炉，本质上还是利用电加热来产生蒸汽的技术。根据能量守恒定律，每度电产生的热值是固定的，不管用哪种电加热技术，产1吨饱和蒸汽的耗电量都在700-800kwh（进水温度为常温），相应的就需要变压器余量在800KW以上，蒸汽需求量越大，配电方面的投资压力就会越大。而大功率电热储能技术，可以直接接入高压电网，变压器只需承担一台风机的负荷，变压器增容、电缆等配电设施的投资明显低很多。

四是，产品模块化。

模块化意味着设备更容易大型化、规模化拓展，也意味着整机自动化程度更高，运营管理更简单，更意味着产品质量可控、性能稳定，单模块故障不会造成整机停机。

如果您有零碳工厂、零碳园区建设需求，且该工厂、园区生产过程中需要蒸汽或者整个园区需要供暖，都适合考虑我们的固体储能供热机组，欢迎来电交流。