青海塔拉灘有一個特別的景象:宛如藍色海洋的光伏板下,羊群穿梭于青青牧草,得益于龍羊峽水光互補光伏電站的建設,一曲“田園牧歌”在這里奏響。
不毛之地變身新能源“藍海”,羊群回歸為生態(tài)修復“投票”,水光互補發(fā)出穩(wěn)定“綠電”……推動工業(yè)文明向生態(tài)文明轉型,塔拉灘上的實踐堪稱樣板。作為“龍羊綠卷”的背后“畫師”,中國電建西北院錨定清潔能源開發(fā),綠色發(fā)展坐標顯現(xiàn)。
追風逐日 敢下“先手棋”
以碳達峰碳中和為航標,新能源發(fā)展駛入“快車道”。我國明確提出到2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右,風電和太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上。
27年前,我國風電開發(fā)尚處于起步階段。那一年,西北院參與編制完成《風力發(fā)電調查報告》,開啟了“馭風之征”。“每一個立起的風機,都是我的孩子。”中國電建西北院副總工程師董德蘭就是中國風電從小到大、從大到強的建設者和見證者。
始于風電,西北院在新能源領域爭下“先手棋”。吉林洮北風電場獲2007年國家優(yōu)質工程銀獎,新疆小草湖風電場是國內首個在超一類風區(qū)建成的風電工程,甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地系全球首個千萬千瓦級風電基地,巴基斯坦大沃風電場是“一帶一路”沿線標志工程……與此同時,還有大量海上風電工程關鍵技術研究、風電規(guī)程規(guī)范編制也出自西北院。
深耕中國西北部,西北院熟悉這里的山川河流、氣候光照。2008年,從我國首個光伏并網發(fā)電項目——敦煌10兆瓦光伏并網發(fā)電項目發(fā)軔,西北院開啟“逐光之旅”。2012年,西北院完成國內首個千萬千瓦級光伏基地——青海柴達木光伏基地的規(guī)劃。自2016年起,策劃并成功獲批5個國家光伏發(fā)電領跑者基地。
“風光”之外,近年來,中國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能利用,在其新能源“棋盤”上,風光引領,生物質能、地熱能、氫能等多元發(fā)展的格局已經形成。截至2020年底,西北院完成新能源設計總裝機規(guī)模6000萬千瓦,約占全國新能源投產容量的11%。
水電榮光 積蓄“創(chuàng)新力”
新能源產業(yè)發(fā)展經歷“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,中國電建西北院的“先發(fā)優(yōu)勢”正在轉化為“領跑實力”。
茫茫戈壁,晴空萬里。3萬多面“超級鏡子”像葵花追日將萬束陽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的國家首批光熱發(fā)電示范項目——青海共和50兆瓦光熱發(fā)電項目。2021年4月,該項目通過示范性驗收,標志著西北院已掌握光熱發(fā)電的關鍵核心技術。
“光熱發(fā)電破解了太陽能發(fā)電靠天吃飯的難題,是一項具備成為基礎負荷電源潛力的新興能源應用技術。”中國電建西北院新能源工程院總工程師周治介紹,從2010年起,西北院便開始了塔式太陽島關鍵技術、塔式光熱集成技術等課題研究。
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域持續(xù)釋放創(chuàng)新力?答案寫在黃河上游。70多年來,西北院先后完成140 余座水電工程的勘察設計,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。幕天席地的建設工地,是西北院人的大型創(chuàng)新“試驗場”,產業(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,中國電建西北院9項科技成果達到國際領先水平、10項達到國際先進水平;主參編國家、行業(yè)或地方技術標準135項;獲得國家專利授權298項,其中發(fā)明專利94項。
“助力碳中和,推動能源技術革命,西北院的科創(chuàng)圖譜上一批新研究平臺已經搭建。”中國電建西北院副總經理肖斌介紹,目前,西北院已設立碳中和研究中心,并聯(lián)合西安交通大學院士團隊成立了儲能技術中心。
多能互補 尋求“最優(yōu)解”
新能源發(fā)電具有隨機性、間歇性、波動性,規(guī)?;l(fā)展伴生諸多問題。今年3月,國家發(fā)布《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》,明確提出要利用存量常規(guī)電源,合理配置儲能,穩(wěn)妥推進增量“風光水(儲)一體化”,探索增量“風光儲一體化”。
“對水電的深度開發(fā),成為解開能源綜合利用復雜‘方程式’的關鍵步驟,如何賦予傳統(tǒng)水電站新的生命活力至關重要。”中國電建西北院二級技術專家李平說。
2015年,由西北院設計的龍羊峽水光互補光伏電站并網發(fā)電,塔拉灘上發(fā)出的光電,在龍羊峽水電站調整為均衡、優(yōu)質、安全的穩(wěn)定電源,這成為我國多能互補的“破題之作”?;邳S河上游梯級水電站建設大型“儲能工廠”,也成為西北院持續(xù)開展的基礎性研究。
抽水蓄能電站被形象地稱為“用水做成的巨型充電寶”,具有調峰、填谷、調頻、調相、儲能等功能,構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,一座設計年發(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當中。這座由中國電建西北院設計的電站,是我國西北地區(qū)開工建設的首個抽蓄電站,也是陜西建設的最大水力發(fā)電站,對于陜西構建清潔低碳、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,相繼承擔了電站選點規(guī)劃及調整、抽蓄中長期發(fā)展規(guī)劃編制等工作。今年9月,國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》。新藍圖下,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。
數(shù)字賦能 踏浪“新基建”
當能源技術成為新一輪科技革命和產業(yè)革命的突破口,融合成為重點。“專業(yè)融合、行業(yè)融合、跨界融合,在交叉領域取得突破,是新能源乘風破浪的關鍵。”中國電建西北院副總工劉瑋認為,新能源發(fā)展已進入“白菜做國宴”的階段,“新能源+”是目標與方向。
據(jù)了解,能源電力行業(yè)是新一代信息基礎設施建設中“融合基礎設施”建設的重點領域之一?!缎聲r代的中國能源發(fā)展》白皮書指出,要以新基建為契機,推動能源數(shù)字化和智能化發(fā)展。
實時自動監(jiān)測采集數(shù)據(jù)、提示修正不規(guī)范行為、設備與設備進行互動……這一幕,是如今拉西瓦水電站的運行常態(tài)。最早提出基于IEC61850(DL/T860)通信協(xié)議的三層兩網智能化水電站網絡體系架構,西北院在拉西瓦、龍羊峽、金川等水電站展開實踐,一批傳統(tǒng)水電站已實現(xiàn)“華麗轉身”。
除了智慧電廠,中國電建西北院還在智能微電網領域開辟了科創(chuàng)“試驗田”。據(jù)介紹,早在2016年,西北院就在西藏雙湖建設了世界上海拔最高的“光伏+儲能”微電網工程。
踏浪“新基建”,西北院還在推動能源系統(tǒng)與先進信息通信控制技術耦合發(fā)展上,不斷撬動智慧能源建設的“支點”。2020年,由中國電建西北院研發(fā)的“全球可再生能源產業(yè)融合創(chuàng)新的工業(yè)互聯(lián)網平臺”,入選國資委2020年度國有企業(yè)數(shù)字化轉型優(yōu)秀案例。
一張光明藍圖,一場綠色革命。截至目前,中國電建西北院設計已建成的清潔能源總裝機容量近1億千瓦,全年可生產清潔電能約2600億千瓦時。相當于替代標準煤7943萬噸,減排二氧化碳23892萬噸、二氧化硫89萬噸、二氧化氮92萬噸,相當于種植65萬公頃闊葉林。
隨著全社會的資源朝著綠色發(fā)展方向有效配置,對西北院而言,著眼綠色發(fā)展、堅持綠色共識、助力綠色經濟,是服務國家戰(zhàn)略的使命擔當,也是推進高質量發(fā)展的必然要求。在中國電建西北院黨委書記、董事長廖元慶看來,“做好綠色發(fā)展答卷,西北院始終在一線,一直在路上。”
原標題:中國電建西北院:打造清潔能源開發(fā)“綠色樣板”