青海塔拉灘有一個(gè)特別的景象:宛如藍(lán)色海洋的光伏板下,羊群穿梭于青青牧草,得益于龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站的建設(shè),一曲“田園牧歌”在這里奏響。
不毛之地變身新能源“藍(lán)海”,羊群回歸為生態(tài)修復(fù)“投票”,水光互補(bǔ)發(fā)出穩(wěn)定“綠電”……推動(dòng)工業(yè)文明向生態(tài)文明轉(zhuǎn)型,塔拉灘上的實(shí)踐堪稱樣板。作為“龍羊綠卷”的背后“畫(huà)師”,中國(guó)電建西北院錨定清潔能源開(kāi)發(fā),綠色發(fā)展坐標(biāo)顯現(xiàn)。
追風(fēng)逐日 敢下“先手棋”
以碳達(dá)峰碳中和為航標(biāo),新能源發(fā)展駛?cè)?ldquo;快車道”。我國(guó)明確提出到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。
27年前,我國(guó)風(fēng)電開(kāi)發(fā)尚處于起步階段。那一年,西北院參與編制完成《風(fēng)力發(fā)電調(diào)查報(bào)告》,開(kāi)啟了“馭風(fēng)之征”。“每一個(gè)立起的風(fēng)機(jī),都是我的孩子。”中國(guó)電建西北院副總工程師董德蘭就是中國(guó)風(fēng)電從小到大、從大到強(qiáng)的建設(shè)者和見(jiàn)證者。
始于風(fēng)電,西北院在新能源領(lǐng)域爭(zhēng)下“先手棋”。吉林洮北風(fēng)電場(chǎng)獲2007年國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程銀獎(jiǎng),新疆小草湖風(fēng)電場(chǎng)是國(guó)內(nèi)首個(gè)在超一類風(fēng)區(qū)建成的風(fēng)電工程,甘肅酒泉千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地系全球首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地,巴基斯坦大沃風(fēng)電場(chǎng)是“一帶一路”沿線標(biāo)志工程……與此同時(shí),還有大量海上風(fēng)電工程關(guān)鍵技術(shù)研究、風(fēng)電規(guī)程規(guī)范編制也出自西北院。
深耕中國(guó)西北部,西北院熟悉這里的山川河流、氣候光照。2008年,從我國(guó)首個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目——敦煌10兆瓦光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目發(fā)軔,西北院開(kāi)啟“逐光之旅”。2012年,西北院完成國(guó)內(nèi)首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)光伏基地——青海柴達(dá)木光伏基地的規(guī)劃。自2016年起,策劃并成功獲批5個(gè)國(guó)家光伏發(fā)電領(lǐng)跑者基地。
“風(fēng)光”之外,近年來(lái),中國(guó)電建西北院還在河北定州、山西沁縣、河南蘭考等地探索生物質(zhì)能利用,在其新能源“棋盤(pán)”上,風(fēng)光引領(lǐng),生物質(zhì)能、地?zé)崮堋淠艿榷嘣l(fā)展的格局已經(jīng)形成。截至2020年底,西北院完成新能源設(shè)計(jì)總裝機(jī)規(guī)模6000萬(wàn)千瓦,約占全國(guó)新能源投產(chǎn)容量的11%。
水電榮光 積蓄“創(chuàng)新力”
新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷“先行軍”、“生力軍”階段,正在成為低碳發(fā)展的“主力軍”。碳中和背景下,中國(guó)電建西北院的“先發(fā)優(yōu)勢(shì)”正在轉(zhuǎn)化為“領(lǐng)跑實(shí)力”。
茫茫戈壁,晴空萬(wàn)里。3萬(wàn)多面“超級(jí)鏡子”像葵花追日將萬(wàn)束陽(yáng)光匯聚到中央的集熱塔上,氣象壯觀。這是由西北院總承包建設(shè)的國(guó)家首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目——青海共和50兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目。2021年4月,該項(xiàng)目通過(guò)示范性驗(yàn)收,標(biāo)志著西北院已掌握光熱發(fā)電的關(guān)鍵核心技術(shù)。
“光熱發(fā)電破解了太陽(yáng)能發(fā)電靠天吃飯的難題,是一項(xiàng)具備成為基礎(chǔ)負(fù)荷電源潛力的新興能源應(yīng)用技術(shù)。”中國(guó)電建西北院新能源工程院總工程師周治介紹,從2010年起,西北院便開(kāi)始了塔式太陽(yáng)島關(guān)鍵技術(shù)、塔式光熱集成技術(shù)等課題研究。
板凳要坐十年冷,一朝散發(fā)光與熱。西北院為什么在新能源領(lǐng)域持續(xù)釋放創(chuàng)新力?答案寫(xiě)在黃河上游。70多年來(lái),西北院先后完成140 余座水電工程的勘察設(shè)計(jì),黃河上的劉家峽、龍羊峽、李家峽、拉西瓦等水電站,筑就大地豐碑,厚植創(chuàng)新精神。幕天席地的建設(shè)工地,是西北院人的大型創(chuàng)新“試驗(yàn)場(chǎng)”,產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈“雙鏈融合”的范式,已融入發(fā)展基因。
據(jù)了解,僅“十三五”期間,中國(guó)電建西北院9項(xiàng)科技成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平、10項(xiàng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;主參編國(guó)家、行業(yè)或地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)135項(xiàng);獲得國(guó)家專利授權(quán)298項(xiàng),其中發(fā)明專利94項(xiàng)。
“助力碳中和,推動(dòng)能源技術(shù)革命,西北院的科創(chuàng)圖譜上一批新研究平臺(tái)已經(jīng)搭建。”中國(guó)電建西北院副總經(jīng)理肖斌介紹,目前,西北院已設(shè)立碳中和研究中心,并聯(lián)合西安交通大學(xué)院士團(tuán)隊(duì)成立了儲(chǔ)能技術(shù)中心。
多能互補(bǔ) 尋求“最優(yōu)解”
新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性,規(guī)?;l(fā)展伴生諸多問(wèn)題。今年3月,國(guó)家發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,明確提出要利用存量常規(guī)電源,合理配置儲(chǔ)能,穩(wěn)妥推進(jìn)增量“風(fēng)光水(儲(chǔ))一體化”,探索增量“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”。
“對(duì)水電的深度開(kāi)發(fā),成為解開(kāi)能源綜合利用復(fù)雜‘方程式’的關(guān)鍵步驟,如何賦予傳統(tǒng)水電站新的生命活力至關(guān)重要。”中國(guó)電建西北院二級(jí)技術(shù)專家李平說(shuō)。
2015年,由西北院設(shè)計(jì)的龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站并網(wǎng)發(fā)電,塔拉灘上發(fā)出的光電,在龍羊峽水電站調(diào)整為均衡、優(yōu)質(zhì)、安全的穩(wěn)定電源,這成為我國(guó)多能互補(bǔ)的“破題之作”。基于黃河上游梯級(jí)水電站建設(shè)大型“儲(chǔ)能工廠”,也成為西北院持續(xù)開(kāi)展的基礎(chǔ)性研究。
抽水蓄能電站被形象地稱為“用水做成的巨型充電寶”,具有調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能等功能,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),抽水蓄能也扮演著日益重要的角色。
在陜西鎮(zhèn)安,一座設(shè)計(jì)年發(fā)電量23.41億千瓦、年抽水電量31.21億千瓦的抽水蓄能電站正在建設(shè)當(dāng)中。這座由中國(guó)電建西北院設(shè)計(jì)的電站,是我國(guó)西北地區(qū)開(kāi)工建設(shè)的首個(gè)抽蓄電站,也是陜西建設(shè)的最大水力發(fā)電站,對(duì)于陜西構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要戰(zhàn)略意義。
選點(diǎn)規(guī)劃方面,西北院則在西北五省區(qū)大展拳腳,從2008年起,相繼承擔(dān)了電站選點(diǎn)規(guī)劃及調(diào)整、抽蓄中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃編制等工作。今年9月,國(guó)家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》。新藍(lán)圖下,西北院這位“規(guī)劃師”持續(xù)發(fā)力,助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
數(shù)字賦能 踏浪“新基建”
當(dāng)能源技術(shù)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口,融合成為重點(diǎn)。“專業(yè)融合、行業(yè)融合、跨界融合,在交叉領(lǐng)域取得突破,是新能源乘風(fēng)破浪的關(guān)鍵。”中國(guó)電建西北院副總工劉瑋認(rèn)為,新能源發(fā)展已進(jìn)入“白菜做國(guó)宴”的階段,“新能源+”是目標(biāo)與方向。
據(jù)了解,能源電力行業(yè)是新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中“融合基礎(chǔ)設(shè)施”建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一?!缎聲r(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展》白皮書(shū)指出,要以新基建為契機(jī),推動(dòng)能源數(shù)字化和智能化發(fā)展。
實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)、提示修正不規(guī)范行為、設(shè)備與設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)……這一幕,是如今拉西瓦水電站的運(yùn)行常態(tài)。最早提出基于IEC61850(DL/T860)通信協(xié)議的三層兩網(wǎng)智能化水電站網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),西北院在拉西瓦、龍羊峽、金川等水電站展開(kāi)實(shí)踐,一批傳統(tǒng)水電站已實(shí)現(xiàn)“華麗轉(zhuǎn)身”。
除了智慧電廠,中國(guó)電建西北院還在智能微電網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)辟了科創(chuàng)“試驗(yàn)田”。據(jù)介紹,早在2016年,西北院就在西藏雙湖建設(shè)了世界上海拔最高的“光伏+儲(chǔ)能”微電網(wǎng)工程。
踏浪“新基建”,西北院還在推動(dòng)能源系統(tǒng)與先進(jìn)信息通信控制技術(shù)耦合發(fā)展上,不斷撬動(dòng)智慧能源建設(shè)的“支點(diǎn)”。2020年,由中國(guó)電建西北院研發(fā)的“全球可再生能源產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)”,入選國(guó)資委2020年度國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型優(yōu)秀案例。
一張光明藍(lán)圖,一場(chǎng)綠色革命。截至目前,中國(guó)電建西北院設(shè)計(jì)已建成的清潔能源總裝機(jī)容量近1億千瓦,全年可生產(chǎn)清潔電能約2600億千瓦時(shí)。相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤7943萬(wàn)噸,減排二氧化碳23892萬(wàn)噸、二氧化硫89萬(wàn)噸、二氧化氮92萬(wàn)噸,相當(dāng)于種植65萬(wàn)公頃闊葉林。
隨著全社會(huì)的資源朝著綠色發(fā)展方向有效配置,對(duì)西北院而言,著眼綠色發(fā)展、堅(jiān)持綠色共識(shí)、助力綠色經(jīng)濟(jì),是服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的使命擔(dān)當(dāng),也是推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。在中國(guó)電建西北院黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)廖元慶看來(lái),“做好綠色發(fā)展答卷,西北院始終在一線,一直在路上。”
原標(biāo)題:中國(guó)電建西北院:打造清潔能源開(kāi)發(fā)“綠色樣板”