云木数能与中航成套合作,微电网方案破解非洲矿山“用电荒”

云木数能   2025-12-22 10:47:03

近日,北京云木数能科技有限公司与中航国际成套设备有限公司正式签署非洲某金矿项目-离网型“光伏+储能+柴油发电机”微电网投资建设合作协议。该项目为“光伏+储能+柴发备用”的离网独立微电网综合能源系统,其中光伏提供绿色电力,储能系统提供关键的构网支撑并保障绿电平滑输出,柴油发电机作为后备保障,共同构筑“光伏+储能+柴发备电”供电体系,为业主方矿山生产提供24小时不间断电源,每年预计可为业主节省近5000万元用电成本。

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图. 云木数能与中航成套签署现场

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非洲经济增长潜力大、能源资源开发潜力高,长期以来,中国同非洲国家在政治、经济等诸多领域建立并保持了良好合作关系,尤其在能源合作领域。中非能源合作历经多个阶段,形成了合作共赢的良好局面,极大促进了非洲能源转型和绿色发展。

2024年9月5日,习近平主席在中非合作论坛北京峰会开幕式上提出,中方愿在非洲实施绿色发展伙伴行动,实施30个清洁能源项目,助力非洲实现绿色发展:中方愿帮助非方打造“绿色增长引擎”,缩小能源可及性差距,坚持共同但有区别的责任原则,共同推动全球绿色低碳转型,为中非在“一带一路”框架下持续开展可再生能源投资合作提供了指引。

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图. 习近平主席出席在中非合作论坛北京峰会

非洲大陆发展潜力大、矿产资源丰富,但电力基础设施不足、电网建设薄弱、电力供应不稳且价格较高。大量的矿山位于偏远地区,无法接入国家电网,只能依赖柴油发电机供电生产,度电成本高且会造成大量碳排放及噪音污染。电网方面,当前非洲电网覆盖率较低,仅1/6的国家电网覆盖率超过30%。用电方面,当前非洲约43%的人口缺少可靠电力供应,且人均年用电量处于较低水平。

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图. 尼日利亚商业首都拉各斯某处电线老化严重

针对非洲地区矿山行业生产用电不稳定的痛点,北京云木数能科技有限公司与中航国际成套设备有限公司强强联手,为非洲某大型金矿量身定制了离网型“光伏+储能+柴发备电”独立微电网解决方案。

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云木数能在该矿用光储柴微电网系统解决方案上实现了核心技术的突破,微电网系统光储供能比例远超行业的常规水平,大幅降低了业主对柴油发电机的依赖,既有效控制了度电成本(据行业数据测算,传统柴油发电度电成本高达3-5),又降低了碳排放量和噪音污染,高度契合全球“碳中和”趋势。


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图. 光储柴微电网示意图


与传统单一能源供电方式相比,云木数能设计的混合微电网方案展现出多重优势,该微电网系统具备毫秒级功率调节能力,针对于业主方的负荷特性和用电需求,系统通过智能调度算法实时匹配光储出力与负载变化,即使面对矿区复杂的生产用电环境,也能通过多种能源与储能协同,智能调度和无缝切换,实现真正意义上的24小时不间断供电。

在可靠性方面,云木数能及合作伙伴在非洲其他区域已部署的数十套微电网系统,历经非洲当地高温、电网严重波动等复杂工况的长期验证,用真实数据印证了云木数能微电网系统极强的稳定性与稳健性

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图.云木数能及合作伙伴在非洲其他微电网项目

经济性和环保方面,云木数能微电网对比纯柴发方案更为突出,系统优先使用绿色低碳的光伏发电,大幅减少柴油消耗,柴油发电机从持续运行转变为备用角色后,设备损耗、维修成本和设备重置频率也显著降低。根据实际运行数据显示,多能互补微电网方案用电成本较传统柴发供电可降低30%以上。在中东某养殖场项目中,类似方案甚至将柴油发电机的每日运行时间从24小时压缩至1.5小时,柴油消耗量下降93%。系统通过最大化利用清洁能源,可减少90%以上的柴油消耗和碳排放量,帮助业主实现绿色矿山目标

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图. 科威特微电网项目现场

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云木数能微电网实现24小时不间断供电的核心在于“智能调度”与“无缝切换”。系统像一个精密的“能源大脑”,指挥着各类能源的协同工作。白天日照充足时,光伏系统承担主要供电任务,同时为储能系统充电;夜晚或阴天时,储能系统释放电力;当储能不足或负荷突增时,柴油发电机则启动补充。

本次金矿项目-离网型‘光伏+储能+柴油发电机’微电网这套系统充分吸收了极端场景微网建设的技术精髓,构建了多重抗干扰与故障穿越防护体系。针对矿山开采区及生活区设备启停引发的电压波动、昼夜光照变化导致的光伏出力波动等问题,系统通过自主研发的微电网技术,有效抑制冲击电流,将电压偏差控制在±2%以内,维持频率稳定在50Hz±0.1Hz。同时,凭借优异的高低电压穿越能力,即使在恶劣天气下,也能避免微电网系统崩溃,确保连续运行。云木数能凭借着自主智能化调控的智慧能量管理系统(EMS)与构网型PCS控制策略,成功实现光伏、储能与柴油发电的精准匹配与无缝切换,确保系统在离网模式下仍能稳定输出高质量电力,满足矿区用电设备及充电桩对电压、频率的严苛要求。

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在此次合作中,两家公司充分发挥了各自优势。云木数能作为项目投资方、运营方和技术解决方案供应商,提供了核心的微电网技术和能源管理系统,并与合作伙伴拥有多项光伏、储能系统集成和智能微电网能量管理的专利技术,尤其在复杂环境部署方面积累了丰富经验。在国内众多工商业储能项目中,云木数能及合作伙伴展示了其一站式储能解决方案能力,搭载自研的3S系统(BMS、PCS、EMS),项目运行效率可达88%以上;在江苏太仓EGO停车场“光伏车棚+储能+充电桩”离网型一体站项目中,云木数能积累了丰富的离网型微电网项目经验,为微电网项目在非洲落地做了充分的准备。

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图. EGO光储充离网型一体站

中航国际成套设备有限公司则提供了项目总包与资源整合能力,以及在非洲市场丰富的本地资源和风险管控经验。该公司主要从事政府项目、项目总包和大型成套设备出口。依托中航工业 200 多家工厂、30多所设计院和研究所的强大技术支持,凭借遍布 50 多个国家的 113 个海外机构和 180 多个国家的客户关系,公司已成为中国航空工业集团海外市场开拓的主窗口、主渠道和主力军之一。这种“技术+工程+资本”的合作模式,为项目的顺利实施提供了全方位保障。

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图. 输变电领域

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这一项目将为非洲项目所在国带来显著的经济、社会和环境效益,如为矿业生产提供稳定、低成本的电力,提升非洲资源产业的经济效益和国际竞争力。与此同时,该项目将创造大量本地就业岗位,并有望带动当地新能源产业链的发展,降低柴油发电带来的污染和噪音,改善矿区及周边社区的生活环境。

对中国而言,这一项目是中国新能源技术和工程服务能力走向世界的典范。它不仅展示了中国在智慧能源领域的领先水平,也为深化中非经贸合作提供了新模式。

放眼国际,这一合作正是落实中非合作论坛“八大行动”中“绿色发展”倡议的具体实践,体现了中国企业与非洲伙伴共同应对气候变化、推动可持续发展的共同承诺。

云木数能始终以推动绿色低碳发展为己任,在全球市场,公司已稳步推进多国家地区多个光伏、储能电站项目建设,构建起成熟的新能源项目开发投建、运营体系。展望未来,随着光伏和储能技术的不断进步,独立微电网将在全球能源贫困地区发挥更加重要的作用,而云木数能将继续引领这一变革,为构建零碳社会提供核心能源解决方案。

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